农村配电网规划建设问题探讨

石 凯，黄安民，聂 治，罗岚波，黄运良

(国网娄底供电公司，湖南 娄底 417000)

0 引 言

随着我国农村地区电网升级改造工作的不断推进，如何切实、有效地解决我国农村地区配电网规划不合理、电能损耗偏高以及供电可靠性较低等问题，逐渐受到广大配电网建设基层工作人员的重视。

目前，国内配电网建设基层人员以提高农村电网运行经济性为目标，在配电网规划方面展开了大量的研究工作，并在实际应用中取得了不错的成效。例如，针对广州市农村地区10 kV配电线路送电距离过长，致使线路线损率偏高的问题进行了深入研究，提出了多种适用于农村地区10 kV配电网线路选型方案，并认为农村配电网应充分考虑电网需求和经济能力，从严控制电缆线路的使用[1]；以广东省揭阳市为例，以变压器容量优化为原则，对不同情况下的配变选型进行了研究，提出了“小容量、密布点、短半径”的原则，并对变压器的负荷进行合理分配，以防出现“小马拉大车”或“大马拉小车”等现象[2]。然而，由于农村地区配电网缺乏整体规划，电网网络结构混乱，从单一方面对农村地区配电网进行升级改造难以取得显著效果。

1 现状分析

1.1 中压配电网

我国农村地区配电网建设起步晚，其中中压配电网网架结构较城网而言相对薄弱。尤其是部分农村地区，由于变电站布点少，变电容量有限，供电线路普遍存在供电半径大、装接配变数量多等特点，一旦遇到负荷高峰期，极易出现卡脖子等现象(见表1)。

表1 某农村地区10 kV配电网络基础数据统计

从表1中的基础数据可知，由于农村地区变电站布点较少，普通电力用户居住相对分散，10 kV农网线路平均供电半径达10.3 km，部分线路供电半径甚至超过15 km，远大于乡村中压配电网线路供电半径不宜超过15 km的规定[3]。

另外，农村地区的供电可靠性要求较城网低，该地区农网线路普遍采用单辐射型的供电模式，无法满足“N-1”的要求，线路一旦发生重过载现象，无法将负荷转供。即便少数线路实现互联，由于线径偏低，传输负荷能力不强，无法将线路上的负荷全部转出，严重制约了该地区配电网系统供电可靠性的提高。

1.2 低压台区

我国农网配变最初以农村机埠排灌为主，部分配变不仅要保障农业生产还要兼顾居民生活用电。同时，随着家电下乡等惠民政策的不断普及，农村居民的生活用电水平有了显著提高，致使由于配变位置偏离当前负荷位置中心而造成的用电结构性矛盾日益突出。为此，国家电网公司多次开展农网配电网升级改造工作，一定程度上改善了农网单台配变供电户数多、配变容量低、供电半径长等问题。但随着线路运行年限的增加，当初部分用户自架低压线路由于建设标准低以及线路腐蚀老化严重等问题，造成了部分位于线路末端的电力用户在用电高峰期出现电压偏低等问题。

1.3 用电特性

与城网用户不同，农村地区用电类别主要以农业排灌为主，其次为居民生活用电以及工商业用电[4]。因此，其用电负荷特性呈现出明显的季节性，即主要集中在夏秋两季(见表2)。

表2 某农村地区最大负荷值及月售电量

从表2中的数据可知，虽然7月份售电量最多，但最大负荷却是在1月份。这主要是由于居民物质生活水平逐步提高，部分农村居民习惯性在过节期间集中使用大量电气设备以示喜庆，致使农配网负荷突然增加所致。同时，随着农村地区外出务工人员的增加，农村地区最大负荷利用时间也较城网偏低，大量配电变压器负载率偏低。

2 基本原则

作为城网线路的延伸，城网线路的规划设计编制方法同样也适用于农村地区。故农网线路的规划既要遵循电网规划设计的基本原则，又需体现其农村电网的特点，即在满足农村生活用电需求的同时，也需符合国家农业发展规划、乡镇集体经济发展的需要。就目前而言，农村配电网建设和改造目标要求着重解除供电设施陈旧、综合线损高、供电能力不足和供电可靠性差等问题，根据国家电网公司农电部相关规定[5]总结如下：

(1)农网建设与改造应遵循“统一编制、分步实施、因地制宜、适度超前”的原则，变电站的布局及高、中、低压配电网主干线路的建设应满足农村经济中长期发展要求，避免重复建设。

(2)县城中压配电网线路供电半径不宜超过4 km，乡村中压配电网线路供电半径不宜超过15 km。

(3)农网供电半径不宜超过500 m，县城及经济发达地区供电半径不宜超过400 m。农业排灌和用户特别分散的地区供电半径可适当延长，但应满足电压质量要求。

(4)在供电半径过长或经济发达地区宜增加变电站的布点，以缩短供电半径。负荷密度小的地区，在保证电压质量和适度控制线损的前提下，10 kV线路供电半径可以适当延长。长远目标为每乡1座变电站，以保证供电质量，满足发展需求。

3 建设措施

最初我国农村配电网建设改造工作受资金等限制，主要以“头痛医头，脚痛医脚”的方式为主，未能全面的开展配电网规划建设工作。 因此，要想建立能够适应农村现代化建设要求的电力网络，应将近期与远期相结合，在统一的规划指导下进行配电网的建设和改造工作。

3.1 区域负荷状况和预测

随着城镇的不断扩张以及政府将村镇划分为不同的规划区域，电网规划人员应根据不同区域的地位、经济发展水平、负荷性质和负荷密度对其采取不同的建设标准，并对当地配电网现状进行全面摸底，对农村用电需求进行分类；最后结合过去几年的负荷增长情况进行分析，预测今后一定时期内的变化。

3.2 区域配电网规划

由于“规划在先，技术把关在后”，配电网的规划工作应符合农村经济发展的要求，为农村产业结构的调整起到积极的推动作用。

3.2.1 中压线路部分

伴随着经济水平的不断提高，农村居民的用电负荷呈现出逐年增加的趋势，有效提升10 kV配电线路负荷转移将成为保障农村地区供电可靠性的根本着力点。目前，对于农村配电网线路最常见且易行的方法是采用环网结构，即手拉手方式或对供方式，不仅提高了线路“N-1”率，且负荷转移率可达到50%。同时，针对部分老旧线路应考虑更换导线截面以增强线路的转供能力，避免线路故障出现在负荷高峰期时无法将负荷有效转供。

此外，对于农网线路也可以采用网格式供电的方式，譬如1条线路供带3～4个村落，这样不仅明确了线路的供电范围，避免交叉重叠；还避免了单位重复投资，有利于配合新增的变电站或负荷增长进行适时调整和优化。

3.2.2 低压台区部分

近年来，随着农村地区产业结构的调整，不少农村地区的主要用电性质及负荷中心都发生了一定程度的变化，当初为满足农业排灌而确定的配变位置已不能充分满足电力用户对电能质量的要求。因此，需要重新合理确定配变台区的位置，并根据5～10 a农村电力发展计划选定变压器容量，并逐步淘汰高耗能变压器，选用S11等节能环保型变压器。

以往，农村配电网改造工程由于资金限制只注重中压配电网及低压台区的改造，而忽视了低压配电网部分，造成位于线路末端的低压线路运行状况较差，台区线损率偏高。

因此，在今后的改造过程中需进一步推进低压配电网的改造工作，提高低压线路运行状况以提升农网电力用户的用电感受。

[1] 闫大伟.新农村电网规划的思考及建议[J].中国科技技术，2010(15)：91_92.

[2] 杨燕生.浅析农村电网规划与建议应注意的问题[J].中国科技技术，2009(20)：173.

[3] DL/T 5118—2000，农村电力网规划设计导则[S].

[4] 王跃峰.芦台县农村配电网规划方案评价研究[D].河北：华北电力大学，2013.

[5] 国家电网公司农电工作部.农网建设与改造相关技术标准汇编[M].北京：中国电力出版社，2011.