4〈舍气升矣>(2019. No.6)文章编号：1〇〇4 -289X(2019)06 -0004 -05
农网公配变重过载研究分析及治理策略探讨
黄佳，赖健，陈光宗
(广西电网公司南宁供电局，广西壮族自治区南宁530031)
摘要：农村电网为农村用户生活和生产提供优质的电力服务。用户电力需求量逐年增大，农村电网受到的压力 也逐年增加，需要建立更加坚强的配电网来迎接客户需求的挑战。目前公配变重过栽治理套路不明确，对现存低 压电网实际情况、台区重过栽的根本原因没有深入研究，木制定标准化流程及治理策略。为推进农网公配变重过 栽的治理效率，本文通过对台区的系统性走访梳理，掌握负荷需求及存量重过栽台区网架；对计量自动化系统进 行全面清查，保证基础数据的正确性和有效性；结合提出的重过载治理技术规范和治理紧急优先度定级，形成管 控治理套路。最后以南宁供电局江南分局2018年公配变重过载治理作为算例，治理效率提升至64. 71%。
关键词：公配变重过载；治理策略；治理效率
中图分类号:TM72 文献标识码：B
Research and Analysis of Variable Weight Overload of Rural Distribution
Network and Discussion of Management Strategy
HUANG J ia,L AI Jian,CHEN Guang-zong
(Nanning Power Supply Bureau,Nanning530031 ,China)
Abstract: Rural power grid provides high-quality power services for rural users'life and production.The power demand of users increases year by year,and the pressure on rural power grid also increases year by year.It is necessary to build a stronger distribution network to m eet the challenge of customer demand.At present，there is no clear formula for the treatment of variable weight overload in public distribution.There is no in-depth study on the actual situation of the existing low-voltage power grid and the root cause of heavy overload in the Taiwan region,and no standardized process and treatment strategy have been formulated.In order to promote the management efficiency of variable weight overload of rural network distribution,this paper systematically visited and sorted out the load demand and the grid fram e of the overloading station.Conduct a comprehensive inventory of the m easurement automation system to ensure the correctness and effectiveness of basic data；In combination with the proposed technical specifications for heavy overload control and the classification of emergency priority,a set of control and management routines are formed.Finally,taking the jiangnan
branch of nanning power supply bureau as an example,the governance efficiency was improved to64. 71%in 2018. Key words：overload of variable weight of common distribution;governance strategy；the governance efficiency
i引言
随着经济的不断发展，人民生活水平日益提高，无 论是工业用电或是居民生活用电急速增加n]。同时，用户对电能的稳定供应要求也越来越高。10k V配电 网变压器长期重过载运行，会加快线路薄弱点老化，导 致薄弱点故障，造成低压停电，甚至中压故障，造成负 荷损失和运维、抢修的人员浪费。这不仅会影响社会生产，造成经济损失，而且会直接影响到民众的生活秩 序[2]。因此，农网公配变重过载问题一直是影响配网 运行发展的难题[3-5]。为提高农村用户的用电质量，提升第三方客户满意度。亟需研究探讨农网公配变重 过载的原因以及治理策略，解决农网公配变台重过载 问题。
公配变负荷载率和治理率的定义如下：
负荷载率：
〈电气开矣〉（2019. No.6)5
P'~S E~SE
其中:SE为变压器额定容量;S为计算负荷容量。当从英80%，即可认定为重载，从英100% ，即可认定为
过载。
公配变重过载治理率：是指在一定时间内，公配变 重过载治理的台区数与总重过载台区数的比值。彰显
了治理重过载台区的力度。
P
其中:P为治理的重过载台区数;P s为总重过载 台区数。
传统对农网低压改造，总是经验大于规范。本文 旨在通过前期系统的梳理辖区内农网变压器重过载率 的基础数据的准确性，以及现场实际公配变台区的线 径和网架结构，通过对低压电网现有状况的改造，形成 “一变一图”、“一变一案”的处理模式。通过对台变负 荷增长变化情况，对台区负荷的增长情况有所掌握，通 过负荷预测的情况制定好应对的方案，提前遏制公配 变重过载导致的低电压问题；通过规范台区治理项目 上报的准备材料，以及台区重过载治理流程，确保能及 时对重过载台区进行治理，减少低电压投诉。
2江南供电分局农网公配变重过载现状
公配变重过载不仅仅受到经济增量导致的负荷需 求量增长的影响，气候的变化也具有极大的影响，比如：当在迎峰度夏期间，由于天气高温、闷热，居民家用 电器会持续大量投入使用。若是横向对比公配变重过 载效果，会导致没有对比性和实际的参考价值。因此 采取数据纵向进行效果的对比。江南供电分局治理现 状如表1所示。
表1农网公配变重过载现状
年份公配变重过载台数公配变重过载治理率2016年9月6613. 16%
2017年9月5122. 73%
由表可知：江南供电分局历史农网公配变重过载 虽每年都在治理，但治理效果不佳。截至2017年9月存量公配变重过载的台数有51台，2016. 09 -2017. 09 的治理效率仅为22. 73%。未有序推进治理工作。
3重过载原因分析
3.1公配变重过载的由来
城中村建设过快，负荷需求量急剧增加，现有的变压器容量无法满足日益增长的负荷需求，导致公配变 重过载。
以前，由于制作电线的技术以及负荷需求量低，城 中村架空线路的线径普遍为70mm2，随着电网的发展，部分城中村的线路已通过技改项目进行改造，但还遗 留一些未改造，这也是造成公配变重过载的主要原因之一〇
低压电网结构不合理，电流三相不平衡严重，导致 某相或者某二相线路电流过大。
3.2公配变重过载治理率低
传统对农网低压改造，总是经验大于规范。没有 形成标准性的台区信息，对台区网架的结构、附近台区 的分布情况及负载情况等相关信息没有系统性的掌握 和留档，等到下次对低压台区进行治理，又重复上次的 工作，浪费大量的人力、物力、财力。本项目提出对低 压电网存量小线径架空线路信息进行收集、对辖区内 低压电网的网架结构进行梳理，形成“一变一图”、“一 变一案处理模式”。对每次的重过载台区巡视测量都 存档留痕。
一是设备主人对负荷重过载情况监控不到位，对 居民用电需求未及时掌握；二是相关责任部门没有发 布重过载台区治理的相关指导文件和技术规范，没有 系统性的梳理辖区内存量的重过载台区，更加未深人 的研究每台台区重过载的根本原因；三是未建立重过 载台区治理的标准化流程，未对治理情况进行管控。从分局层面，从上到下，从科室到班组，对重过载台区 的重视度均比较薄弱，这是公配变重过载治理率低的 本质原因。
4重过载治理策略的制定
4.1计量自动化系统的全面清查
计量自动化系统是上层归口责任部门了解各单位 公配变重过载途径，配置的终端相关数据的录人责任 属于营销口。由于电网建设，变压器扩容后营销口在 计量自动化未得到及时更新。因此，降低农网公配变 重过载的首要任务则是保证基础数据的完整性和正确 性。对江南供电分局计量系统自动化的数据进行筛查，并整理成册，筛查出97台公配变额定容量出现错 误。
将问题向营销相关责任人提出，对基础数据进行 修改。为能有效的、持续的监控农网公配变重过载的 情况，保证基础数据的正确性起到了关键性的作用。配置专人对配变终端数据进行持续监控，在新增加公
配变以及更换公配变后，对计量自动化系统的相关数 据进行修改，从而保证数据的有效性。
4.2制定农网公配变重过载治理技术规范
结合以往农网公配变重过载治理的工作经验，对 引起重过载的原因进行深入的剖析，总结出相应的重 过载治理技术规范，现将重过载台区进行分类，针对每 一类重过载台区制定相应整改措施，如表2所示。
表2重过载台区分类及治理措施荷的增长率、公配变重过载的严重程度、三相不平衡 率、低压电网线路线经等情况，将农网公配变重过载治 理紧急优先度划分为三个等级：紧急、关注、一般，如表 3所示。为重过载治理的立项和关注程度提供了技术 支持。
表3重过载台区治理的紧急优先定级
治理台
区定级
定级判定原则
序重过载
号 类型
一一___________________Ifg______________
台
收网心、
区负责的
i方各村委T解村委年*急臟发臟。
剧增加(1)原则上应采取S
新增布点的方式。
(2)如布点困难则3
2网架结构
不合理对辖区内农网的低压网架
结构进行梳理，筛选出网架
结构不合理
(1)走访台区，对周边台
区情况进行整合，制定负
荷调整方案。
三相不平
3
对三相严重不平衡台区进开展三相不平衡调整，实衡行梳理现电压合格。
t线径小、线路老化利用生产材料费及急救包
材料，对受影响用户线路
进行改造，初步缓解。
对台区低压线路进行扩
径改造。
收集农网客户的心声，走
访各村委了解村委近年来(1)原则上应采取配变的建设发展情况。新增布点的方式。
负荷需求 5量急剧增
加+线径
小(1)有条件进行部分负荷(2)如布点困难则采取转移。配变增容改造。
(2)如无条件，则做好客
户沟通解释工作，取得客
(2)不在负荷中心的可
实施配变移点实现电压户的理解支持。合格。
(3)利用生产材料费及急(3)对台区低压线路进救包材料，对受影响用户
线路进行改造，初步缓解。
行扩径改造。
(1)原则上应采取配变(1)农网的低压网架结构新增布点的方式。
进行梳理（1)有条件进行(2)不在负荷中心的可
线径小+部分负荷转移。实施配变移点实现电压网络结构(2)如无条件，则做好客合格。
6不合理+户沟通解释工作，取得客(3)对台区低压线路进三相不平户的理解支持。行扩径改造。走访台区，衡(3)利用生产材料费及急对周边台区情况进行整
救包材料，对受影响用户线路进行改造，初步缓解。合，制定负荷调整方案。
(4)开展三相不平衡调整，调整至合格范围。
4.3制定农网公配变重过载治理紧急优先度定级
结合以往农网公配变重过载投诉情况、台区内负
1. 确定因农网公配变重过载导致用户投诉至12398或95598的；
2.台区负荷增长率>30%或近一年用户明确有大量电力需求
weight的搭配的。
3. 公配变重过载率>100%的台区；
4. 公配变在一天内持续重过载时间超过6小时的，且持续3
天的。
5. 三相负荷不平衡>50%的台区。
6. 低压电网架空线路线径矣16mm2的台区。
1. 出现过因农网公配变重过载引发的用户诉求；
2.台区负荷增长率>20%或近一年明确有客户增容诉求的。
3. 公配变重过载率在80% ~ 100%的台区；
关注 4.公配变在一天内持续重过载时间超过4小时的，且持续3天的。
5. 三相负荷不平衡15% ~50%的台区。
6、低压电网架空线路线径矣35mm2的台区。
1. 从未出现过因农网公配变重过载引发的用户诉求；
2.台区负荷增长率> 10%或近一年用户没有明确电力需求
的。
3. 公配变负荷率<80%的台区；
4. 三相负荷不平衡< 15%的台区。
5. 低压电网架空线路线径英35mm2的台区。
4. 4制定农网公配变重过载治理的联动管控机制
做好立项前期材料储备工作，为基建、生产技改与 修理项目等项目库奠定基础。以计量自动化系统、资 产管理系统、电网GIS平台等系统作为数据来源，通过 运维班组走访各台区，形成标准性的台区信息。对台 区网架的结构、附近台区的分布情况及负载情况等相 关信息进行存档留痕。对低压电网存量小线径架空线 路信息进行收集、对辖区内低压电网的网架结构进行 梳理，形成“一变一图”、“一变一案”处理模式。
组建农网公配变重过载治理专项小组，快速响应、解决用户的诉求。重过载治理小组对负荷重过载情况 监管到位，对居民用电需求和诉求及时掌握；系统性的 梳理辖区内存量的重过载台区，深入的研究每台
台区 重过载的根本原因；从分局层面，加强科室、班组的联 动管控机制，责任划分明确，做到“过程有人跟，结果
公配变重过载治理率(％)
64.71
2017年9月 2018年9月
图2农网公配变重过载治理效果图
6结语
本文提出的农网公配变重过载治理套路，从纠正
计量自动化系统的基础数据、建立农网公配变重过载 治理技术规范、提升农网公配变重过载治理效率三个
(下转第13页)
定实际工程意义，本文以南宁供电局江南供电分局 2018年的数据为例进行说明。
(1) 计量自动化系统基础数据纠正
2018年5月对计量系统自动化的数据的有效性 进行验证，共检查出97台公配变额定容量出现错误。 并将问题向营销相关责任人提出，对基础数据进行修 改。10月份对基础数据进行再检査，差错率降为〇。
(2) 农网公配变重过载治理验证江南分局在项目实施期间，已完成台区负荷调整 (包括更换导线）14项，更换增容变压器12台，新增变 压器5台（为解决农网重过载问题）。
按本文研究得出的农网公配变重过载治理套路, 2018年9月份江南分局所管辖区域内重过载公配变 降为18台。2017年江南分局公配变重过载治理率为
有人管”。有效的提高农网公配变重过载的治理效 率。
从分局层面，加强科室、班组的联动管控机制，责 任划分明确。重过载专项治理小组对负荷重过载情况 监管到位，对居民用电需求和诉求及时掌握；系统性的 梳理辖区内存量的重过载台区，深人的研究台区重过 载的根本原因，生产班组走访各台区，形成标准性的台
区信息。对台区网架的结构、附近台区的分布情况及 负载情况等相关信息进行存档留痕。对低压电网存量 小线径架空线路信息进行收集、对辖区内低压电网的 网架结构进行梳理，形成“一变一图”、“一变一案”处 理模式。营销班组对计量自动化系统的公配变的基础 数据进行持续的监控。形成“科、生、营”的
联动管控， 全方位的管控公配变重过载治理的个个要素环节。
策略效果验证
为验证提出的农网公配变重过载治理策略具有一22. 73%，截至2018年9月，农网公配变重过载的治理 效率上升至64. 71% ，得到有效治理。
■E1公配变重过载台数
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O气升其>(2019. No.6)13
算量下进行了速度对比。CPU平台使用Intel Core i5 -7500 3.4GHz，GPU 平台使用 Nvidia GeForce GTX 1080 T i显示卡。该卷积块总运算量约为530MOP S。由表2中数据对比可见，本文的FPGA实现相比CPU 实现了约9.7倍的加速，比GPU实现了 1.7倍的加 速。
表2计算速度对比
平台计算量（〇Ps)时间（ms)
CPU530M7.542
GPU530M 1.282
FPGA530M0.768
在功耗方面，根据Vivado的功耗估测，本实现的 运算功耗约为14W，而其中大部分功率均消耗在信号 线以及数据存取中。相比CPU以及GPU平台，FPGA 实现有着巨大的功耗优势，经过对周边器件进行裁剪 后可以进一步降低功耗。
表3 FPGA资源使用情况
平台功耗（W)
CPU65
GPU250
FPGA14
6结束语
本文针对二值化卷积神经网络提出了减少运算量 的改进，并基于此改进在FPGA上实现了二值化的卷 积网络块结构。首先分析了二值化对传统卷积神经网络产生的改变，提出了改进的批归一化层；然后设计了 适合于F P G A的并行化二值卷积架构，并对批归一化 及二值化等层进行了融合。实验结果表明，该F P G A 实现的系统频率可达到150M H Z，相比i5 -7500 C P U 实现了约9. 7倍的加速，功耗仅为C P U的21%，相比 1080 Ti G P U实现了 1.7倍的加速，功耗仅为5. 6%。同时与传统卷积神经网络的F P G A实现相比大幅节省 了片上资源，更适合边缘计算设备。
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收稱日期:2019 -03-14
作者简介：蒋佩卿（1995 -)，男，硕士研究生，研究方向为计算机视觉；
吴丽君（1985 -)，女，副教授，博士，硕士生导师.研究方向为深度学
习，机器视觉。
(上接第7页）
方面入手，农网公配变重过载的治理在管理上闭环管 控、技术上分类管理，有效的解决了近期客户的用电诉 求。严谨的治理管控套路，有序的推进了农网公配变 重过载的治理。
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收稿日期:2019 -03 -31
作者简介：黄佳（1990-)，女，广西桂林人，助理工程师，工学硕士，主要从事配电 运行与维护工作；
赖健（1986-)，男，重庆人，工程师，工学学士，主要从事配电运行与维
护工作；
陈光宗（1989 -)，男，广西桂平人，助理工程师，工学硕士，主要从事配
电运行与维护工作。
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