线路末端低电压治理方案及技术要点研究

摘 要：基于电网线路末端电压低、供电能力不足的问题，采取有效的方案和技术对低电压线路进行治理改进，对治理方案和改进技术进行分析，研究这类技术在改善电网线路末端低电压，提升电力线路供电效率方面所取得的实际效果，为低电压末端线路的治理提出有效的解决途径。

关键词：稳压器；分布式电源；低电压线路调压器；末端电压自动补偿装置

配电网负荷侧电能质量指标中要求低压用户电压允许偏差+7%至-10%，但在商洛地区配电网的建设比较薄弱，由于地处秦岭南麓山大沟深，电网线路的末端电压低、供电能力不足的问题在农村地区比较普遍。线路末端电压低的问题属于比较严重的问题，农村电网的负荷比较低，电力传输的距离比较远，超过了配电网供电线路的供电半径，造成的线路的电力损耗比较大，末端供电能力不足，对用户质量用电造成了很大的影响。文章针对线路末端电压低的问题进行研究，提出了相应的治理方案和技术方法，可以有效地解决该问题。

1 产生线路末端低电压问题的主要原因

造成配电网线路末端低电压问题的主要原因有电源布点不足、负荷分散供电线路较长供电半径大、供电线路的线径不足、电力线路携带的负荷较大、峰谷波动较大等几个原因。随着地区经济的发展用电负荷的突增，导致原本线路的供电能力不足以满足现有的用电设施功率，加之商洛地区配网线路的现状问题大部分农网线路的供电半径已经超过了配电变压器的变压范围，而负荷分散不能进行有效的就地补偿，线路末端的功率因数达不到标准，使得低电压问题凸显，用户用电质量难以保障。想要解决线路末端低电压问题，就要对配电网进行充分的负荷侧调查，掌握电力用户的用电性质，及时调整电力线路中的不平衡状态，对相应的电力线路进行电压补偿，并加强研究电力使用高峰时段的均衡用电措施，根据各种类型分别有针对性的治理。

2 电力线路末端低电压治理方案和技术要点

2.1 在电力线路末端安装变压器

对于距离电力线路配电变压器较远的电力用户，可以单独在线路末端安装变压器，利用变压器来对线路末端的电压进行增压处理，这样可以有效的解决线路末端低电压问题。如图1所示。

这种方法虽然可以有效的解决线路末端低电压问题，但是需要的经济投入比较大，性价比非常低，根据工程测算10公里电力线路的末端增加变压器，并对相应的电力线路进行完善，所有的费用加在一起超过了20万元。而农网地区基本属于生活用电，在全寿命周期内不能回收投资，所以这种方法不能普及，只适合线路末端电力负荷较大的区域。

2.2 对变压器分支出的线路进行改造

对主变压器分支出的线路进行改造需要增加线路的线径，这种方法可以对线路末端低电压的问题进行改善，但如果用电负荷距离主变压器的距离非常远，线路改造的成本就会增加，因为电力负荷的距离越远，需要增加的线径也就越大，所以这种方法的经济性也比较差，只有对某些重要用电负荷进行专线供电时才可以采取此方法。

2.3 提高配电网低电压线路一端母线的总电压

如果在用电高峰时段出现线路末端低电压问题，可以适当的提升低电压线路一端母线的总电压，这种方法可以有效的环节低电压一端的用电压力，是一种有效的低电压补偿措施。但是在应用该方法时，仅适用于于负荷波动较小、负荷特性明显的用电负荷，不需要频繁的调整变压器分接头，而且调整范围有限，电气设备长期处于电压上限也会降低使用寿命，故利用这种方法需要根据负荷特性选取使用[1]。

2.4 采用直配变降低电压降

商洛地区电网的电压序列为110/35/10/0.4kV，而农村地区用电电压为0.4kV，有效地提高输电线路的电压等级对于改善电压效果明显，在商洛地区主要方法为在部分农网地区采用35kV直配变，电压序列为35/0.4kV，根据电压降计算公式△U=（PR+QX）/U，可以使供电半径提高三倍以上，有效的解决了供电半径较大问题，也切合负荷侧用户，缺点为受点端采用0.4kV电压等级，电力辐射范围减小。

2.5 在线路末端安装风光电互补的分布式发电系统

风光电互补的分布式发电系统是指在线路末端安装风力发电系统和太阳能发电系统，利用这两种系统实现对配电网线路电压的补偿，只要将配电网线路进行合理的设置，就可以有效的将这两种发电系统产生的电力能源加入到配电网线路中，实现电网线路的低电压补偿，这两种发电系统属于清洁能源发电，不仅可以解决低电压问题，还能有效地降低发电成本。在用电高峰期时利用存储的电能对低电压进行补偿，有效地解决线路末端低电压问题。这种方法目前需要区域具备风光发电的条件[2]。

2.6 在线路末端串联低电压的自动补偿装置

在线路末端串联低电压自动补偿装置，可以让末端线路在电压不足时实现自动补偿，即末端电路在电压不足时，自动进行补偿装置投切，在电压调整至导则范围内，使用户用电装置的电容量减小，使相关用电装置的电力使用更加稳定。该方案的另一优点为适时的为电网提供了无功缺额，比其他方法直接抬高电源侧电压比较，保证电压处于一种稳定状态，不会将无功缺额转嫁至主网，保证主网的无功额度，不会造成上级电网的电压崩溃。该方法在一条20公里用电负荷达到20千瓦的线路末端串联此装置仅需约4万元的费用，调整电压10%范围，使该条线路末端所有的电力用户全部解决低电压问题，所以该方法的性价比比较高。

3 在线路末端串联自动补偿装置时的注意事项

文章主要推荐串补方式进行低电压治理，但需注意因为线路末端低电压问题大多存在于农村电网中，农村电网中的电力负荷大部分为单相负荷，经常会出现三相不平衡的状况，线路的电力损耗比较大，线路末端串联的自动补偿装置就是有效控制线路末端的线损，提升农村电网的供电电压，保证电网供电的供电效率[3]。虽然该装置可以有效的对三相电进行电力补偿和电力平衡，但是需要保证提升电压的质量，避免提升电压的质量不过关。在应用末端自动补偿装置时，需要保证调整之后的负载功率不能超过线路本身的最大功率，如果超出了最大功率，就需要对末端线路进行改造，加大电力线路的线径，避免串联自动补偿装置后，不能有效的对低电压进行补偿。

4 结束语

综上所述，造成线路末端低电压的原因多种多样，在进行治理时，需要对供电半径、线径、负荷分布综合考虑，并采用均衡用电措施，文章选取线路末端串联自动补偿装置有效解决末端线路低电压问题，投资性价比也较高，并且提供了其余五种治理方案，根据实际问题适当选取，文中方案在对商洛寺耳镇、高耀浮选厂等试点采用，效果明显，有效解决了区域、用户低电压问题。

参考文献

[1]杨昀，王庆斌.新型低压线路调压器在“低电压治理”中的应用及降损效果分析[J].中国新技术新产品，2015，7：103-104.

[2]王佳颖，李蒙，冯利民，等.利用分布式风电并网改善配电线路末端电压[J].电力系统自动化，2015，9：145-149+155.

[3]徐振，谭甜源，乐健，等.农网末端低电压问题补偿方案研究[J].电气应用，2013，9：50-53.