线路末端低电压治理方案及技术要点探析

陈友伟

摘要：当前，在我国配电网中，末端低电压对于电网稳定性与可靠性造成的影响较为严重，电气设备主要基于额定电压工作，难以有效发挥设备性能，进而无法保证民众用电需求得到充分满足，对用户的用电体验产生较大影响。另外，末端低电压无法顺利达成电力公司预期经济目标，电力企业需要提高自身认识。对此，本文分析了线路末端低电压问题发生原因，并提出低电压处理方案和技术以及新型设备。

关键词：线路末端;低电压问题;解决方案

前言：在我国农村地区，安全、稳定电力供应对于农村民众的安全用电和正常用电有着直接影响。然而，因为农村配电网线路较长，另外，农村客户是我国电网的供电末端，并且农村电网改造时间长，所以导致线路末端的老化现象较为严重，同时并未及时更换变压器，变压器容量不足[1]。

一、线路末端低电压问题发生原因

对于现阶段供电系统而言，其线路末端的低电压原因在于：电荷峰谷高、线路过长、供电线路的直径较小、电源分布缺乏广泛性以及线路具有较大负荷等因素。对于低水平经济地区，家家户户也开始使用家用电器，所以使得此部分地区的用电需求得到进一步提升，同时结合供应电压不足，并不能够充分保障农村居民用电质量。要想充分缓解现阶段末端电压缺乏有效性的问题，应该将补偿设备安装在电力末端，以充分提升电压稳定性，同时合理调整电力传输环节中电力均衡性，进而才能够末端低电压现象得到有效治理。

二、低电压处理方案和技术

在供电质量方面，供电电压合格性属于基本要求，配电网电压国家标准要求，电压合格率规范：逾下限应该低于10%，逾上限应该低于7%。农村电网主要特点是无功不足、季节性强、线路长、面广、点多以及负荷率低等特点，所以农村线路线损较大，在高峰负荷条件下，线路末端出现电压低问题。另外，电压过低、过高等偏离现象，还会对用电设备运行效率以及使用寿命产生严重影响，进而对线损问题造成影响。

现阶段，农村主要通过以下方法调节电压：第一，电网改造。该方法需要投入大量资金，在负荷率较大电网中具有良好适用性。第二，将变电站母线作为基准，对主变压器的分接开关进行调整，然而该方法并不能够有效提高线路电压稳定性。第三，基于感性负荷比较大情况下，借助投切电容器降低由无功电流造成的电压降，然而调压范围比较少[2]。

按照实际情况，科学选择解决方法。见下图。

①将供电线路缩短，增设配电变压器。②对供电线缆进行更换，降低线路损耗。③增设SVG有功功率的平衡装置，或是对三相负荷进行动态分配。④借助末端电压治理设备提高末端电压稳定性。⑤进行滤波装置增设。⑤增加功率因素。提高线路的无功补偿能力。

三、新型末端电压稳定装置

该装置选择数字化处理器，实时检测电流有效值与电压有效值，输出根据特点顺序对继电器的过零通断进行控制，对补偿电压极性以及大小进行调整。对变压器正弦波、同相、同频进行叠加补偿，以充分提高输出电压稳定性。

选择LCD液晶屏设置人机界面，借助LCD屏幕可以将无功功率、有功功率、进线电流、进线电压以及其他参数进行直观显示。

使用场所主要是对于末端电压逾限用户集中在电压波动与计量表箱较大条件，更换线路或是增设配电变压器缺乏良好经济性。特别在农网中，供电线路长用户分散以及负荷变化大等场合中，性价比较为突出。借助将稳压装置安装在线路末端，可以充分促使末端电压完全满足规定要求，相比于更换线路或是增加配变器具有良好经济效益，同时便于实施、施工周期较短。

3.1基本原理

将电压源动态地接在线路末端中，其和线路电压相位相同，可以自动调节幅度，有效保证输出电压始终保持在规定范围内。提升电压之后，客户负载获得功率隨之增加。对于增加的客户负载功率，主要是通过装置对有功功率进行电压转化来完成的，其中装置本身无法形成电能。该装置可以充分强化末端电压，以实质角度分析，主要是提高配电网有效功率的输出情况。

3.2装置结构

新型稳压装置的构件主要涵盖旁路开关、智能电容与模块、保护模块、采集模块、柜体、主控模块、人机界面以及功率耦合设备等。

3.3装置特点

（1）电压规定范围具有可调性。在出厂过程中，该设备的电压合格范围设计为：202V—231V，客户能够自行设定。在-20%—+10%范围内能够自动进行调整，用户可以对调整范围进行定制。

（2）液晶显示。选择液晶显示屏设置，能够对视在功率、出现电流、进线电压以及电流畸变率等工作状态进行动态显示。

（3）产品特性。稳压速度能够达到0.05s，该设备具有良好抗干扰速度，没有碳刷磨损以及机械故障等问题，无需进行维护。调压活动具有独立性，有效提高输出电压的均衡性，促使精密仪器的用电安全得到充分保障。

（4）远程通信。设备能够进行GPRS远程通信，可以对设备运行状态进行远程监测，比如电流、历史数据以及电压合格率等，并对工作参数、工作模式等进行远程设置。

（5）承载能力突出。在负载短路以及短时超载情况下，并不会影响变压器性能，防止因为短路而造成线圈起火问题。在负荷电流大于预设电流最大值情况下，设备能够自动转为旁路状态，进而充分保证其过载能力[3]。

（6）可靠性突出。设备的设计较为可靠，能够对不同模块运行情况进行自动判断，发生异常问题之后，即转为保护旁路状态，保证供电活动持续性。

（7）自动与手动模式。系统的预设状态是自动模式，将市电接入设备之后，转为自动调压模式。可以对设备进行手动模式调整，此状态下可以对降压、升压状态进行手动测试。

结语：综上所述，对于农村配单网来讲，末端低电压问题始终是影响电网稳定性的主要问题。对此应该积极借助相关治理技术、设备以及方案等进行有效处理，促使配电网现状得到有效转变，进而为农村居民的用电质量提供良好保障。

参考文献：

[1]张兴， 田冰， 魏延迪，等. 供电台区低电压应急治理方案研究[J]. 中国设备工程， 2018， 393（08）：186-187.

[2]辛业春， 张弛， 于温方，等. 配网末端低电压串联补偿控制方法及装置设计[J]. 电测与仪表， 2020， 57（07）：126-133.

[3]陈荣林. 浅谈公用配电变压器台区线路末端低电压整改[J]. 农村电工， 2020， 323（03）：44-45.