农村智能化电网发展研究

[摘要]乡村振兴战略的提出，让农村获得了更好的发展资源。但农村仍存在许多的问题和缺陷。农村电网就存在安全性与稳定性不高，负载控制效率较低等问题。推进农村电网的智能化可以增强电网稳定性与可靠性，提高电力调度与控制能力。建设智能化的农村电网，对于推进农村电网的建设，提高人民的生活水平，促进乡村振兴战略实施都有着积极的意义。

[关键词]农村电网;智能化;配电技术

[中图分类号]TM76

[文献标识码]A

农村是中国社会的最基层，是国家的战略后方。随着中国社会的发展，国家逐渐重视农村地区的发展。乡村振兴战略的提出，让农村获得更多的发展资源。但农村地区人民对于电网高稳定性与可靠性的需求与目前农村电网可靠性、稳定性较差的情况形成一对矛盾。目前的农村电网以及电力调度方式已经无法适应农村发展的现状，也无法满足农村人民的需求。将农村电网进行智能化建设，替代传统的农村电网模式，提高农村电网的性能指标，是未来的发展趋势。农村电网是中国电力网络的末尾节点也是范围最广的节点，建设智能的农村电网具有积极的发展意义。

1农村传统电网的发展现状

因为中国农村地区面积大，涉及人口多，所以农业农村问题是关系到国计民生的根本问题，提高农村地区人民的生活水平水平是发展的重中之重。随着技术的发展与政策对农村的扶持，农村电网发展有了长足的进步，农村电网已经可以覆盖每一个村庄的每一户家庭;电网可靠性与安全性差的短板在逐渐弥补，农村地区人民的用电质量也逐步提升。然而农村电网的发展仍然无法满足人民群众的需求。农村电网的可靠性、稳定性以及农村电网的智能化检测控制、电力调度能力仍较低。农村的配电网络还存在如检修维护不到位等基础性缺陷，这些问题使得農村电网的发展受到制约。

1.1农村电网运行可靠性较差

农村地区村落分散，一个村庄的电网规模较小，且农村电网建设的投入资金有限，电网检修维护人员数量不足。因此农村电网检修与维护频率较低。虽然许多农村完成了电网的升级改造，电网的架设水平也得到了很大的提升。但随着农村生活用电量的增加，以及大型的农业作业机械在农村的普及，农村用电的特点发生了变化。农村的低压电力网络表现出负载能力低、故障频繁、电路稳定性差等问题。而电网的可靠性与稳定性是电网能否提供高质量电能的重要指标。电网的稳定性差，可靠性低，那么人民的用电质量就是大打折扣。推进农村电网的智能化建设是提高电网可靠性的重要措施。

1.2农村电网负载控制能力较低

因为一些农村地理位置的特点以及生态环境的特点，导致农村电网可维护性差，安全性低。负载管理控制系统是农村电网获取用户用电信息，稳定电力供应的重要手段。目前多数农村的电网负载管理系统利用率较低，使得供电部门无法准确获得用户用电信息，从而对电网的供电工作造成不良影响。如何利用人工智能、大数据等先进信息技术的最新成果，准确感知电网用电信息，增强对电网的精准控制和电力调度能力，是农村电力网络智能化建设必须思考的问题。

2农村智能化电网建设主要内容

随着城乡一体化发展的推进，农村地区用电具有许多鲜明的特点，在此背景下的农村用电需求也逐渐多样。农业现代化的发展也提高了对电能的要求，农村地区电网负荷逐渐增加。这些特点都要求我们对农村电网进行智能化建设，只有利用自动化技术和信息技术的发展成果，不断地提升农村电网设施的整体水平，不断研发完善适应农村特点的电网智能化技术，才能提高电网的智能化水平。

2.1改善农村电网的电网结构

智能化农村电网应该是安全可靠、精准可控的电网。在建设智能电网时，应该因地制宜，根据各地实际情况与用电需求建设农村智能化电网。探索农村地区使用的先进供电模式是电网智能化建设的重要研究方向。研究农村智能电网供电模式主要的考虑因素是电网的结构、电力设备的接人以及电路网络结构的优化。在农村智能化电网建设中，配电技术是其中重要的一环，而如何建设智能化的配电网络则显得至关重要。配电网络的智能化能够带来相比普通配电网络更高的安全性能，且能够满足用户对于更高的电能质量的需求。智能配电网络可以直接与用户进行交互，用户可以方便地获取用电数据。配电网络的智能化是农村智能电网建设中技术含量较高的一部分，主要是因为配电网包含许多的用电节点，其组成的网络拓扑结构较为复杂。因此，推进农村配电网的智能化，实现配电过程中的全数字化管理和监控，是建设智能农村电网的关键。同时，在建设智能化农村电网时，还要考虑不同电网之间的协调控制，根据农村电网智能化建设的经验制定具体可执行标准。为了保证电网建设的科学性，应该对农村供电体系进行优化。

2.2推动智能电力设备的研发

能够对电网中的电力设备进行实时检测和操控是智能电网的重要特点。为了能够实现对电网中的变电设施进行实时的观测，应该通过创新研发出更多适用于国内各地实际情况的智能电力设备。通过应用智能电力设施，可以提升农村电网的智能化水平，能够提升农村电网的可维护性。通过智能的电力设备装备进行监测与操控，可以保证电网的平稳运行，提供高质量的供电服务。

在农村电网中，一个变电站就是一个配电网络电能输入的源头，而且变电站是对农村电网进行数据收集的基础部分。农村电网中智能变电站的建设是智能农村电网建设的重要一环。在建设智能变电站时，为了能够实现对电网中的电力设施进行实时的观测，就要建设通信系统，为智能设备提供通信服务。同时，还要重视对通信网络维护工作。稳定的通信网络环境是智能变电站进行实时智能检测监控的基础。

目前，中国农村的配电台区经常疏于管理，且配电台区的智能化程度低，需要人工操控等等，种种问题都会对建设农村电网智能化的进程产生影响。在智能农村电网的建设中来中，配备智能的配电台区是促进农村智能电网建设的重要一环，也是提高供电质量和供电服务的主要环节。所以，建设智能化的农村电网，就要研发操控简单，智能化水平高，人机交互性好的智能配电台区。

在配电网络中，配电开关是一类重要的电器，它的主要功能是控制电路连接与电路保护。可靠性更高，智能化程度更高的配电开关，是提升电网安全性的重要途径。因此，要通过创新实践，努力研发更好的配电开关。

2.3进一步完善智能用电系统

由于农村地区在一个村庄范围内的用电负荷比较集中，并且农村电网的维护水平不高。而农村的范围较广，所以农村电网的智能化建设以及智能用电系统的建设需要根据农村环境特点进行设计。在农村的智能电网建设中，要将信息技术融入到其中，并让信息技术助力各个环节的智能化建设。农村电网的智能化建设要不断完善智能用户终端、智能电力设施与电网之间的融合。要完善用户用电量计算机制，实现用户用电量的信息化采集与电费的信息化结算，完善远程线上购电和线损智能检测计算等功能。通过改进服务平台与服务水平，完善电网故障与险情实时反馈机制，实现服务人员与用户、用户与维修人员之间快捷方便的沟通交流。

3农村智能化电网建设的意义

智能电网的出现可以满足用户与供电部门的要求。智能电网可以提高网络的可靠与安全性，同时可以提升对电网的监测与操控能力。中国居民用量逐年提高并保持较高的增长率，这与人民生活水平的提高密不可分。随着电力技术的不断发展，智能电网的建设也在不断进行当中。乡村居民的用电方式与生活方式也與城市居民缩小了差距，这就对乡村供电模式提出了新的更高的要求。

农村智能化电网的建设，能够有效促进能源资源的优化配置;保障电力网络运行的可靠性与稳定性;提供多样化、差异化的电力服务;推动国家乡村振兴战略的实施。作为中国农村地区重要的能源提供方式，智能农村电网从设计开发到建成运营都会为国家的经济发展、能源输送配置、环境保护等方面带来巨大的经济和社会效益。

在电力网络系统方面，农村智能电网的建设可以提高电网中电力设备利用率;提升电能输送和配置效率;智能电网具有比普通电网更强的自愈能力，当电网中有故障发生时，可以快速精确的识别出故障类型，排除故障，从而使电网可以在没有人操控的情况下自行恢复到原状态;中国各地不同时间段的用电特性差异明显，通过智能电网的智能化调度，可以实现错峰和调峰的功能，减少电网高峰时的负荷，降低线损;在用电客户方面，智能化农业电网的建设可以实现电能使用方与提供方之间的互动，使用户可以享受更加方便快捷的用电服务;提高电网终端的电能利用效率，减少电能的浪费;提升电网运行的可靠性，提供高质量的供电服务;在节能与环境保护方面，农业智能电网的建设可以提高能源利用率，降低线损，带来节能的实际经济效益;促进新型的清洁能源的开发利用，带来减排的实际生态效益;农村用电具有一定的阶段特性，如农忙时比闲时用电量多，傍晚比白天用电量多等。通过智能农村电网的调度，可以降低负荷峰谷差，降低火电机组的启停次数，提高火电机组的使用效率，从而降低燃煤消耗与环境污染;在技术创新与人才培养方面，农村智能电网的建设需要大量的电力建设专业人才，因此可以拉动就业;促进电力方面人才的培养;建设一个强大的智能农村电网可以促进电力技术的创新发展，积累大量的实践经验，实现理论的突破、技术的创新。

4总结

随着电力科学技术的迅速发展以及智能化的配电网络研究的不断突破，智能化农村电网建设将会成为电力建设领域的高频词。从未来技术的发展趋势以及社会的发展走向看，农村电网智能化建设将是一个不断有新技术加入的应用热点。智能化农网的建设及其完善能够提高电能的利用率以及改变农村电网可靠性差的用电环境。随着智能化电力设施的使用以及强大的通信网络与通信技术实力的增强，农村电网的可维护性与可监测性将大大提升。农村智能化电网的建设一定会极大程度上促进中国农村的经济发展，提高农村地区居民的生活水平。

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[3]张宏宇.对农村电网智能化建设的思考[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2017（01）：70-71.

[收稿日期]2020-04-07

[基金项目]本论文受到八师石河子市工业及高新技术科技攻关与成果转化项目（项目编号：2018GY14）、兵团中青年科技创新领军人才计划项目-基于人工智能的电网智能调度（2018CB006）的资助。

[作者简介]朱锐（1970-），男，上海人，高级工程师。