新农村供电模式研究及综合示范工程建设-项目成果介绍-20090224

1、社会主义新农村供电模式研究及综合示范工程建立成果介绍一、农网规划设计1 A、B、C三类典型供电模式技术原理新农村典型供电模式是符合我国农村特色的电网典型规划设计方案，从典型区域经济水平、供电需求出发，在电压等级匹配、供电半径优化、电网布局优化等优化设计的根底上，对电网构造、供电单元和电网装备等供电系统主要组成要素、要点进展优化配置，形成与该区域实际相适应的代表性供电方案。A、B、C三类区域划分标准：A类区域代表了经济兴旺、负荷密集、供电质量要求高及具有特殊供电需求的区域，如县城中心区、商业区、开发区、工业园区及经济兴旺乡镇、村等。B类区域代表了经济较兴旺、负荷相对密集、供电质量要求相对高的区域

2、，如一般县城区、周边郊区及经济相对兴旺乡(镇)、村等。C类区域代表了除A、B类区域外的其它区域，其经济水平一般或欠兴旺、负荷密度低、对供电质量要求不高，如一般性乡镇、村等。新农村典型供电模式有A、B、C三类，每类又按电压等级分为典型区域低压、中压和高压供电模式，及按行政区分为县、乡、村供电模式，共计有64种。A类典型供电模式23种，其中低压(村) 供电模式6种、中压供电模式8种、高压供电模式3种，县、乡供电模式6种；B类典型供电模式21种，其中低压(村)和中压供电模式各6种，高压供电模式3种，县、乡供电模式6种；C类典型供电模式20种，其中低压供电模式5种、中压供电模式6种、高压供电模式3种，

3、县、乡供电模式6种。每种典型供电模式由适用条件和模式配置两局部组成。适用条件给定了主导产业、区域概况、负荷等；模式配置那么界定了供电系统的电网接线、无功补偿、导线选择、自动化配置模式、供用电平安措施等各主要组成要素。特点及适用范围符合我国农村电网实际特点，实现供电方案模式化、标准化，满足东、中、西部不同经济与社会开展水平地区的建立需求，适用于指导新农村电网规划设计。查新国电信息通信，报告编号：2021-0427，2008-08-12应用示范及推广应用，如表1所示。表1 电气化示范村建立模式示范及推广应用统计表应用范围应用类型各种模式示范村建立数量个模式A模式B模式C合计8个示范县典型应用855

4、18示范应用17513723054226个网省公司推广应用32453755329610296“新农村电气化村典型供电模式在5省8县542个供用电示范村建立中应用，居民端电压合格率平均提高了个百分点，低压线损率平均降低了个百分点，人均年生活用电量平均增长率为14.75%。“新农村电气化村典型供电模式已在国家电网公司发布实施，在26个网省公司10296个电气化村推广应用，效劳地方新农村建立效果显著。2新农村变电站典型建立模式技术原理遵循“两型一化原那么，综合考虑各地区经济水平及负荷水平的差异性，提供县城规划区、工业园区、其它城乡地区三类功能区块的22种变电站/开闭所典型建立模式及技术选择原那么。特

5、点及适用条件满足农网差异化供电需求，具有构造紧凑、维护方便、节约占地、建立周期短等特点。应用陕西户县35kV太平变电站、人民路开闭所、安徽肥西110kV烟墩变电站3 35kV小型集成式变电站技术原理农村紧凑型集成化变电站是指具有模块化、工厂化、标准化、节能型、智能化、免维护特点的农村终端变电站。变电站根据小容量、密布点、短半径的建立原那么进展设计，为线路变压器组接线方式，单台主变压器容量在6300kVA及以下的35、66kV县及县级市以下地区变电站，主要采用户外敞开式布置。接线简单，保护简化，设备自动化程度高，建立速度快，占地面积小。传统的农村35kV变电站一般按照双线双变、10kV线路呈放射

6、式的传统模式建立，供电可靠性不高、灵活性差；还存在占用地面积大、资金投入多、设备的日常维护量大、施工周期长等缺欠。农村紧凑型集成化变电站的建立方案，是在总结国内外变电站设计运行经历的根底上提出的，与过去建立的常规变电站和简陋变电站有明显区别。无论是主接线方式、设备配置及选型、总体布置还是保护方式，都形成了一种新的格局。主要有两种方式：1全户外式变电站。即变电站一次、二次设备全户外式布置；采用模块化钢构架或箱式构造。2半户外式变电站。即变电站一次设备户外布置，采用模块化钢构架或箱式构造；二次设备布置在户内，变电站保存一定面积的建筑物。特点及适用范围可有效完成电压调整、潮流电力系统中各节点和支路中

7、的电压、电流和功率的流向及分布控制以及输配电线路和主要电工设备的保护。强化了配电网的环网联络，有利于自动化水平的发挥和提高设备的利用率的提高。适用于各类35kV变电所建立，能够推动新农村变电站向小型化、智能化开展。应用陕西省户县35kV太平变电站静态投资约405万元，占地691平方米，投资及占地分别占35kV国家电网公司输变电工程典型设计2005年版A2方案的79.7和40。设备全部采用工厂化生产方式，10kV设备集成于SF6成套装置中，现场直接安装，工作量小，安装工期仅为8天。4 集成化封闭式开闭所技术原理集成化封闭式开闭所采用小型化SF6绝缘成套供电单元设备，将所有的一次带电局部断路器、母

8、线等封闭在SF6气室中，具有可靠的机械联锁，配备电动操作，可实现遥信、遥控等功能。10kV双电源通过地下电缆进线方式引入；母线连接采用电缆方式；真空开关采用双稳态永磁操作机构；微机综合自动化系统采用集中组屏方式；箱壳采用新型隔热阻燃环保材料和不锈钢密封焊接技术。采用紧凑型充气开关柜技术、绝缘电缆技术、低压模块化技术、综合自动化技术等，实现无人值班和到达“四遥的功能。特点及适用范围可实现10kV配电线路分段、各分支线路控制等功能，解决高压变电所中配电出线开关柜数量缺乏、出线走廊受限，一样路径的电缆条数过多等问题。适用于经济技术开发区、生活住宅小区、城市绿化带等10kV接线集中的用电区域。应用陕西

9、省户县人民路开闭所采用户外箱式环网柜构造，单列布置，静态投资281万元，占地42.2平方米，投资及占地分别约占10kV国家电网公司输变电工程典型设计配电工程分册同类型KB4方案的74和78。全所设备全部采用工厂预装式生产，建立周期92天，现场安装周期仅为4天。二、农网装备技术1 10kV永磁柱上真空断路器技术原理ZW32-12/D1250-20型户外永磁机构真空断路器是一种新型复合绝缘的真空断路器，可有效承载分、合系统负荷电流和短路电流。断路器采用永磁操动机构及电子控制系统，可动部件少、动作稳定可靠；采用自主创新技术提高线圈磁场对动铁芯动态反响能力，显著提高了永磁机构的分闸速度和开断性能；采用

10、整体布局，模块化设计，构造紧凑、单元尺寸小、重量轻、便于柱上安装。特点及适用范围主要用于电力系统中开断与关合负荷电流、过载电流及短路电流，配置电流互感器和配智能控制单元可实现智能控制功能；适用于城乡电网线路或配电系统户外变电站中。专利创造专利：实用新型专利：一种提高线圈磁场对动铁芯动态反响能力的永磁机构2.1实用新型专利测试高压开关及直流电源质检站，K2005-297鉴定北京电器电材行业协会 京电鉴字2007第005号应用安徽阜阳、河北唐县2 10kV气箱式环网柜技术原理HXGN-12系列气箱式环网柜是一种SF6绝缘环网开关设备，由断路器单元、断路器加隔离开关、负荷开关单元、负荷开关加熔断器组

11、合电器单元四大类组成，可实现各种功能单元之间的可任意组合扩展；断路器单元采用具有自主创新技术、且可直接测量和快速调整的弹簧超行程装置，设备性能更加稳定可靠。特点及适用范围主要用于环网配电，多回路配电柜可扩大供电对象及保护范围；适用于城乡配电网及工矿企业、油田、城市建筑、生活小区等区域的预装式变电站或开闭所。专利创造专利：一种弹簧超行程装置编号：2.9实用新型专利：一种弹簧超行程装置编号： 2.8实用新型专利：一种多面开启的设备箱编号：测试高压开关及直流电源质检站，K2005-282鉴定北京市科学技术委员会 (京)科鉴字(2007)第006号应用河北、安徽、河南、宁夏三、农网节能技术1 农网综合

12、节能技术技术原理农村电网综合节能技术从管理和技术两个角度，有机结合线损分析与管理、优化电网构造、经济运行、无功优化补偿、节能设备应用、需求侧管理等多种节能技术，构成综合节能降损成套系统，到达整体节能的目的。在管理节能方面，线损在线分析与管理技术实现了在线模拟定量分析线损构成、各级线损统计分析、面向各管理层的双向线损指标管理、预测综合降损效果等功能，为确定有效降损措施、改善线损管理脱节现象提供了技术手段。在优化电网构造方面，强化配电网环网联络，发挥电源点相互支援的能力，合理采用单相配电方式，实现高压分散配电，可有效缩短中低压供电半径，降低电网损耗。在运行节能方面，采用电网经济运行技术，确定变压器

13、经济运行方式及配电网经济运行方式；采用农网全网无功优化与控制技术、合理选用无功优化补偿模式，实现无功补偿运行优化，可有效降低线损、改善电压质量。在设备节能方面，采用S11及以上、非晶合金铁心配电变压器、调容变压器等节能变压器，可直接降低变压器损耗；其中，非晶合金铁心配电变压器、调容变压器的应用可有效解决农网季节性负荷变化明显或轻载造成空载损耗高的问题。在需求侧节能方面，应用负荷管理等需求侧管理技术，基于负荷预测，通过移峰填谷协调电力供需平衡，挖掘需求侧潜力，优化配置供需资源，以提高电网运行的经济性和平安性。电力负荷管理技术包括负荷预测和负荷监控与管理、分时电价机制、蓄冷蓄热技术等。电网损耗与设

14、备、技术、管理等很多环节相关，综合应用降损技术，较单项降损技术应用，可更全面地解决降损问题，使降损效果更加显著。目前在农村电网中综合节能技术研究应用已逐步开展，以线损分析与管理为主线，以优化电网构造、经济运行技术、无功优化补偿技术、变压器节能技术为支撑的综合节能技术应用已取得了显著的节能效果。特点及适用范围有效提高农网节能降损水平，可广泛应用于县级以下农村电网的综合节能改造工程。应用山东临朐综合示范工程、陕西户县综合示范工程、陕西凤县综合示范工程建立了综合节能降损示范专项工程。在示范工程中，还分别应用了集束导线、单相变压器、调压器等新技术、新设备，取得了明显的降损效果，如表2所示。表2 综合节

15、能示范工程建立效果示范工程综合线损率(%)10kV综合线损率(%)低压线损率(%)建立后降低百分点建立后降低百分点建立后降低百分点临朐户县凤县2.239.22 农网一体化线损在线分析与管理系统技术原理提出了省市县乡一体化线损管理体系，提供一体化线损在线分析与管理系统平台，提出并实现了网络模拟定量分析线损构成的技术方法。以包含高、中、低压的全网、全电压等级的理论线损计算、统计线损计算和分压、分线、分所、分台区、分元件式线损为计算模式，实现农网各级线损的科学化计算；以对网络构造变化、线路经济运行、无功优化等因素对线损的影响程度判定为分析模式，发现线损异常的关键点，提供降损节能的解决方案。特点及适用

16、范围集线损理论计算、统计分析、指标管理、网络模拟、报表管理、数据管理、电网可视化建模等功能于一体，适用于各级供电企业管辖范围内的农网线损计算、分析与管理。软件著作权登记号：2021SRBJ1429，2008-05-22查新国电信息中心，报告编号：2021-0205，2008-04-17测试中国软件评测中心，报告编号：RJ290804058，2008-04-21鉴定中电联，证书编号：中电联鉴字【2021】第70号，2008-06-29应用该成果已应用于山东临朐、陕西凤县示范工程，并已推广应用26县。3 农网全网无功优化及管理系统技术原理采用全网无功优化思想，通过分层、分区的技术处理方法，全面考虑

17、电网、负荷、经济条件等综合因素，将已有无功补偿设备配置作为初始条件纳入优化过程，综合考虑变电站集中补偿、线路集中补偿、随器补偿、随机补偿各种补偿方式，提出了适用于高、中、低压配电网和低压用户端的11种农网110kV及以下全网无功优化补偿模式；提供集成规划、运行、控制与管理等功能一体化的软件系统，实现了规划阶段无功补偿容量及布点的优化分析和运行阶段基于现有无功补偿设备的优化配置分析，为无功优化规划方案和无功在线优化方案的制定提供了科学依据。特点及适用范围具有规划优化、运行优化、电压无功控制与管理等功能，适用于县供电企业管辖范围内的农网110kV及以下电网电压无功优化管理。软件著作权登记号：202

18、1SRBJ1446，2008-05-22查新国电信息中心，报告编号2021-0098，2008-03-12测试中国软件评测中心，报告编号RJ290804059，2008-04-21鉴定中电联，证书编号：中电联鉴字【2021】第71号，2008-06-29应用该成果已应用于山东临朐、陕西户县、陕西凤县示范工程，并已在福建、山东、陕西、华北等地推广应用，通过实际应用效果分析总结如下：110kV线路集中补偿平均可降低中压线损率0.3个百分点；210kV线路分散补偿平均可降低中压线损率2个百分点；3变电站集中补偿平均可降低高压线损率0.3个百分点。以山东临朐县全网无功优化示范专项工程为例：2006年4

19、月至2007年11月，山东临朐供电公司在分析电网电压无功运行现状的根底上，以净收益最大为目标，利用“农网全网无功优化及管理系统优化计算，分别给出了变电站集中补偿、10kV线路补偿、配变低压侧集中补偿、低压侧用户分散补偿的补偿方案，并采用了8种无功优化补偿模式进展实际工程实施。工程共投资了79.12万元，每年可回收14.0688万元，5.623年即可收回投资。4有载调容配电变压器技术原理有载调容配电变压器是一种具有大小两种额定容量、可自动转换运行方式的自动、节能型配电变压器，有载调容智能控制器可自动检测用户负荷大小，并通过调容开关，在变压器不断电的状态下，实现变压器容量的自动切换，为解决农村电网

20、季节性负荷大而带来的配电变压器空载损耗高的问题，提供了有效的解决手段。特点及适用范围采用有载调容配电变压器可有效降低年运行本钱，降损节能效果显著，而且比安装使用同容量的“母子变压器工程造价低，节约投资本钱，节省占地面积。适合于季节性负荷或其它周期性负荷变化显著的配电台区。专利有载调容配电变压器的控制器编号：2.4一种可进展配电监测的有载调容变综合控制器编号：2.8一种有载调容配电变压器的复合开关及其配电变压器编号：2.7查新国电信息中心，报告编号：2021-0400测试电力工业电气设备质量检验测试中心，2021变字第069号应用山东、浙江挂网运行情况说明，S9、S11型有载调容变压器较普通变压

21、器每年可节约电量22.9%、21.5%；在季节性负荷明显的地区，有载调容变节电量约50%。四、通信与自动化1 无线传感器网络WSN通信系统技术原理无线传感器网络WSN(Wireless Sensor Networks)技术属于一门综合性技术，它综合了传感器技术、嵌入式系统技术、网络无线通信技术、分布式信息处理技术等，能够通过各类集成化的微型传感器节点实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，而每个传感器节点都具有无线通信功能，并组成一个无线网络，将测量数据通过自组多跳的无线网络方式传送到监控中心。无线传感器网络WSN技术克制了传统的数据点对点无线传输模式的局限性，具有拓扑构造动态性强、自组

22、织性以及网络分布式特性，同时具有低本钱、低功耗、超强通讯能力、通讯距离远和抗干扰能力强等诸多优点。该技术在低功耗、低本钱的前提下，创新性地解决了通信中“最后500米的通信难题，适合于测量点多、范围分散场合的通信领域。WSN无线传输频段可使用ISM频段433MHz、868MHz、915MHz，也可采用国家民用无线电计量仪表使用频段470510MHz，无线空中通信速度4.838.4Kbps，发射功率50mW，通信距离空旷地150600米。WSN技术在用电信息采集中的应用，单个WSN采集器抄收4户以上的电表时，相对于载波表可节约30%50%的本钱。美国电科院EPRI在20042007期间先后立项开展

23、无线传感器网络WSN在电力系统输配电线路、地埋电缆、国家能源根底设施平安保障等方面的应用研究，并于2021立项开展“无线传感器网络用于输配电线路监测研究课题。我国自2006年起，已研究并应用WSN技术于低压配电台区电能量采集与漏电监测等系统中，取得了良好效果，同时也在积极展开WSN技术在输配电线路等方面的拓展研究及应用。特点及适用范围为解决分散、广泛的低压电网最后500米的通信问题，破解中低压网供用电故障查找困难、漏电平安隐患大的难题，提供了一种有效的技术手段，提升了中低压电网平安运行和效劳水平。应用示范应用：浙江海宁、安徽肥西、山东临朐、陕西户县推广应用：天津、浙江温州、河北廊坊。2综合配调

24、自动化系统技术原理具有统一的支撑平台、统一的数据总线，遵循IEC61970标准，采用面向对象技术设计。整个系统由根底系统支撑软件、通信网络管理层、数据采集层、应用软件层四个层次构成，各个层次之间保持相对独立，互相之间的耦合性小，便于系统的扩展、升级，而且整个系统的规模可以根据用户的实际需求灵活的增减。功能及应用领域1SCADA功能：数据采集、数据处理、数据存储、计算效劳、事件处理、信息处理、电网控制、图形管理、报表管理、曲线显示、事故追忆、系统时钟同步；2 PAS功能：网络拓卜与建模、潮流分析、状态估计、负荷预测、短路电流计算；3 调度管理；4 调度操作票生成；5 配电自动化：FA功能；6 基

25、于GIS的配电管理；7 WEB效劳；8 数据交换效劳。该系统主要面向地区市级、县级等中小型调度、配网以及配调一体的电力自动化控制系统。软件著作权登记号：2021SRBJ1447测试情况电力工业电力系统自动化设备质量检验测试中心，YD07636应用黑龙江、山东、山西、河南、内蒙、安徽、福建五、农电管理与信息化技术1 县供电企业信息资源整合技术技术原理信息资源整合技术是针对农网信息资源分散、信息孤岛林立等突出问题，将分散的数据进展有机整合，实现信息的有效共享；强化电网对象、统一数据平台、建立数据标准与业务功能标准，实现对各种异构管理子系统及应用功能模块的集成与信息资源优化的技术。信息资源整合技术的

26、应用可以消除信息孤岛，提高信息的重复利用率，提高数据的准确度和唯一性，直接减少信息系统间接口的维护工作量与开发费用，提高企业的信息分析能力和决策能力。信息资源整合技术的特点如下：1建立企业信息系统总体通用架构。包括统一门户展现框架、应用集成框架和数据整合框架等技术，为企业信息资源的持续优化提供支撑。2实现企业效劳总线和业务流程管理。各信息系统业务效劳组件注册到企业效劳总线上，业务人员根据业务建立工作流程，指定效劳规那么，进展效劳的装配，到达系统的实用性。3建立行业规那么库。将电网中设备之间的相互关系进展整理分析后形成规那么，并以规那么库的形式存放在数据库中，建立一套真实描述电网及其实际运行情况

27、的数字模型，从而为电网业务管理功能和其它高级应用功能的开发打下了良好的根底；4具备分布式事务处理和数据同步机制。将异构系统的处理信息长时间保存在某个工作状态，其所有的工作变更都不会影响他人的正常使用，该处理工作提交后那么可以在相关系统中得到同步的反映。特点及适用范围消除信息孤岛，提高信息的重复利用空间，提高数据的准确度和唯一性，减轻信息系统间接口的维护和开发人工费用，降低数据的维护本钱，提高信息分析能力和决策能力。适用于县供电企业信息资源整合。软件著作权登记号：2007SRBJ15622，2007-10-11查新国电信息中心，报告编号：2021-0345测试中国软件评测中心，报告编号RJ400805179，2008-05-27鉴定中电联，证书编号：中电联鉴字【2021】第72号，2008-06-29应用示范应用：山东临朐、陕西户县、陕西凤县、安徽肥西、浙江海宁、华北滦平、华北宽城；推广应用：山东微山、山东安丘、黑龙江安达2 分布式配电管理地理信息系统技术原理分布式地理信息系统是针