5G移動通信技術(shù)在電力通信系統(tǒng)的應(yīng)用研究

雷海明

摘要：5G技術(shù)是當(dāng)前世界上最先進(jìn)的移動通信技術(shù)，與傳統(tǒng)的4G技術(shù)相比，5G移動通信技術(shù)傳輸速度更快，通信傳輸質(zhì)量更高。5G移動通信技術(shù)的先進(jìn)性決定了5G技術(shù)在未來社會中應(yīng)用的廣泛性，尤其是在電力系統(tǒng)建設(shè)中5G技術(shù)應(yīng)用非常關(guān)鍵。本文筆者對5G移動通信技術(shù)進(jìn)行分析研究，在文章中對5G通信技術(shù)進(jìn)行簡要闡述，與4G技術(shù)進(jìn)行對比，并根據(jù)5G技術(shù)的特點提出5G移動通信技術(shù)在電力通信系統(tǒng)的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：5G通信技術(shù);電力通信系統(tǒng);應(yīng)用前景

引言

電力通信系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，關(guān)系著電力系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)傳輸和設(shè)備控制功效。而在電力建設(shè)需求增加的背景下，電力系統(tǒng)運(yùn)行工作對電力通信系統(tǒng)的通信服務(wù)提出了更高的要求。尤其是智能化以及自動化電力設(shè)備的應(yīng)用增加，使傳統(tǒng)的通信技術(shù)已經(jīng)不能滿足電力系統(tǒng)通信需求。與此同時，5G通信技術(shù)開始投入應(yīng)用，很大程度上提高了通信技術(shù)質(zhì)量。所以，在電力通信系統(tǒng)優(yōu)化建設(shè)中，嘗試5G移動通信技術(shù)的應(yīng)用，對電力通信系統(tǒng)的通信服務(wù)功能提升將會起到非常關(guān)鍵的作用。

一、5G移動通信技術(shù)應(yīng)用明顯優(yōu)勢分析

科技發(fā)展為通信技術(shù)研究創(chuàng)造了良好的機(jī)遇，針對世界范圍內(nèi)的現(xiàn)代化發(fā)展而言，智能化是其主流發(fā)展趨勢。5G移動通信技術(shù)與3G、4G移動技術(shù)相比較，區(qū)別較為明顯，在多元化、綜合性方面的優(yōu)勢十分突出。通過將其應(yīng)用到電力通信系統(tǒng)中，不僅實現(xiàn)了數(shù)據(jù)流量增長需求的滿足，還可以全面提升數(shù)據(jù)傳輸速度。對比其他通信技術(shù)，5G移動通信技術(shù)被認(rèn)為是移動通信技術(shù)的第五代，其具有更強(qiáng)的吞吐量，對數(shù)據(jù)流量處理更加便捷化，在信息傳輸速度方面，即使網(wǎng)絡(luò)處于繁忙狀態(tài)，也可以達(dá)到100Gbit。以此作為前提，智能終端將現(xiàn)代信息技術(shù)作為依托，其建設(shè)層次得到進(jìn)一步優(yōu)化，各類設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)建設(shè)范圍的擴(kuò)大趨勢較為顯著，具體聯(lián)網(wǎng)設(shè)備建設(shè)規(guī)?？蛇_(dá)到一百萬臺每平方千米。

二、5G移動通信技術(shù)在電力通信系統(tǒng)中的運(yùn)用

1.在電力系統(tǒng)用電環(huán)節(jié)中的運(yùn)用

在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)發(fā)展中，電力系統(tǒng)中的很多設(shè)備都可以與移動通信技術(shù)連接，以便實現(xiàn)遠(yuǎn)程智能化操控的目的。伴隨5G移動通信技術(shù)的發(fā)展，由于其覆蓋面積廣、數(shù)據(jù)流量長，將其與電力通信系統(tǒng)融合，可以更好的擴(kuò)大物聯(lián)網(wǎng)連接規(guī)模，有效降低各個移動終端的流量損耗，減少電力系統(tǒng)用電過程中的資源損耗及成本支出。例如，將5G通信技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合，可以對電力用戶的用電功率進(jìn)行實時監(jiān)測，并有效調(diào)節(jié)電力輸送的狀態(tài)，實現(xiàn)電力資源優(yōu)化配置的目的，避免電力過度損耗的問題。而且，將5G移動通信網(wǎng)絡(luò)與電力通信系統(tǒng)融合，可以通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用，提高電力系統(tǒng)的通信水平及整體質(zhì)量，例如，在用電計量計費(fèi)環(huán)節(jié)中，通過5G通信技術(shù)的運(yùn)用，電表可以進(jìn)行自動統(tǒng)計，及時分析用電數(shù)據(jù)并進(jìn)行抄送，用戶可以在系統(tǒng)中自動繳費(fèi)，有效降低人工抄表中的失誤概率，滿足電力行業(yè)的自動化以及智能化發(fā)展需求。

2.云端技術(shù)

智能化時代呈現(xiàn)出的突出性特征為信息數(shù)據(jù)的傳輸與共享，應(yīng)確保其運(yùn)行的高效性。在現(xiàn)代設(shè)備，云端技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)逐漸普及化，其快速儲存功能被應(yīng)用到生活、工作的方方面面，信息數(shù)據(jù)爆發(fā)式增長。借助云端技術(shù)，信息數(shù)據(jù)的安全性得到有效保障，有效避免了一些常見的數(shù)據(jù)丟失、篡改情況的發(fā)生。網(wǎng)絡(luò)深入發(fā)展對流量數(shù)據(jù)、上傳速率提出了更為嚴(yán)苛的要求，而5G移動通信技術(shù)的優(yōu)勢可以幫助云端技術(shù)完成更具多樣性的效能發(fā)揮。除此之外，以云端技術(shù)未來發(fā)展規(guī)劃作為出發(fā)點，可以兩個層面對5G移動通信技術(shù)的應(yīng)用展開分析。5G移動通信技術(shù)具有持續(xù)性特點，因此，將其應(yīng)用在云端技術(shù)中，可促進(jìn)其設(shè)備運(yùn)行能力的提升，使云端設(shè)備的功能趨于多樣化，推動更多通信服務(wù)的提供。

3.在電力系統(tǒng)變電環(huán)節(jié)中的運(yùn)用

結(jié)合5G移動通訊網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，在變電站系統(tǒng)融合中，將系統(tǒng)內(nèi)嵌入傳感器，對變電站系統(tǒng)的電壓以及電流信息進(jìn)行智能化的分析，有效提高數(shù)據(jù)分析效率，降低人工成本的支出。而且，將5G移動通訊技術(shù)運(yùn)用在電力系統(tǒng)的變電環(huán)節(jié)中，可以對變電站的運(yùn)行狀況進(jìn)行實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)變電站運(yùn)行中存在的安全隱患，并通知相關(guān)檢測人員進(jìn)行處理，有效降低變電站故障對電力系統(tǒng)運(yùn)行帶來的影響，充分保證變電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性以及穩(wěn)定性。

三、基于電力系統(tǒng)分析5G移動通信技術(shù)應(yīng)用前景

就目前而言，我國對5G移動通信技術(shù)的研究主要集中在高寬帶、定向波束之中，這也是5G技術(shù)的應(yīng)用前景所在。借助波束形成技術(shù)，移動終端在5G通信的作用下可完成極小范圍內(nèi)的信號精準(zhǔn)、定向發(fā)送，并且發(fā)送效率較高，避免了傳統(tǒng)發(fā)送中存在的多余電波干擾情況，通信環(huán)境質(zhì)量得到新發(fā)展?？蓪⒉ㄊ纬杉夹g(shù)進(jìn)一步融入到配電站與變電站中，提升通信精確度。同時，超高速無線通信技術(shù)的應(yīng)用普及，集中體現(xiàn)了高寬帶所具有的應(yīng)用價值。在電力自動化作用基礎(chǔ)上，5G通信技術(shù)在各類設(shè)備中都可以得到良好地使用。例如，在變電站、配電站中，靈活配置5G移動通信技術(shù)，可實現(xiàn)優(yōu)勢的突顯，不僅能夠滿足巡視機(jī)器人的接入需求，還能夠全面提升其應(yīng)用的智能化領(lǐng)域發(fā)展。下文中將進(jìn)行具體介紹。

1.定向波速

5G技術(shù)的出現(xiàn)與4G通信技術(shù)差別十分明顯，以4G通信技術(shù)展開分析，其信號傳輸需要借助天線的使用，以大范圍內(nèi)的電波發(fā)射完成。而5G移動通信技術(shù)主要涉及到波束成形技術(shù)的使用，將移動終端通信固定在小范圍內(nèi)，使其信號發(fā)送的精確度更高，具有定向性功能。其優(yōu)勢在于移動終端將會得到自身通信電波的技術(shù)支持，而不會受到外界條件的干擾，塑造了更加良好的通信環(huán)境。同時，針對配電自動化站點、變電站而言，其通信工作的開展與定向性波束的匹配度較高，有效推動了配電站與變電站通信工作的技術(shù)革新。

2.高寬帶應(yīng)用

信息技術(shù)發(fā)展為下一代超高速無線通信的普及實現(xiàn)提供了現(xiàn)實基礎(chǔ)，通信技術(shù)的使用擺脫僅僅在變電站中應(yīng)用的局限性，如果設(shè)備中涵蓋電力自動化相關(guān)內(nèi)容，均可以將其引入其中。這將推動一個全面的科學(xué)管理時代到來。在電力5G無線通信的支持下，無論是輸電專業(yè)無人機(jī)，還是變電站、配電站中存在的巡視機(jī)器人，都可以完成其通信的接入。例如，在輸電專業(yè)無人機(jī)中，5G無線通信的接入，使其得以在不間斷的情況下，發(fā)送自身以及相關(guān)環(huán)境信息，使調(diào)度控制中心接收到具體的桿塔情況。實現(xiàn)電力5G高速通信，可配備相應(yīng)的智能移動終端，要求其應(yīng)具有GPS傳感器。通過對設(shè)備相關(guān)運(yùn)行參數(shù)的實時查看，進(jìn)一步明確設(shè)備運(yùn)行情況，使一些影像類數(shù)據(jù)得以發(fā)送、接收。除此之外，可將手持終端系統(tǒng)進(jìn)行通訊光纜資源的移植，借助定位功能，得到的故障點位置精確度更高，使故障點尋找時間得到極大程度上的縮減。

結(jié)束語

總而言之，在當(dāng)前5G通信技術(shù)發(fā)展中，通過與電力通信系統(tǒng)的融合，可以充分保證電力通信系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的穩(wěn)步運(yùn)行，提高電力通信系統(tǒng)的運(yùn)行效率。而且，在5G通信技術(shù)運(yùn)用中，可以根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)電、配電以及用電的各個流程，對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行中的安全隱患，降低電力損耗，全面提高電網(wǎng)通信的安全性及穩(wěn)定性，為電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)

[1]徐文斌.軟件無線電技術(shù)在5G移動通信系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].中國新通信，2020，22（11）：22.