5G移動(dòng)通信技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用分析

張文勝 孟顯

摘要：在我國(guó)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的進(jìn)程中，科學(xué)技術(shù)水平日益提高，5G通信技術(shù)逐漸產(chǎn)生，5G通信技術(shù)與傳統(tǒng)的2G、3G、4G通信技術(shù)相比較來(lái)說(shuō)，具有應(yīng)用面更廣、技術(shù)更先進(jìn)的優(yōu)勢(shì)，將5G通信技術(shù)與現(xiàn)有的電力系統(tǒng)應(yīng)用有機(jī)結(jié)合，可以使得電力系統(tǒng)智慧化、更符合時(shí)代特點(diǎn)，更好地促進(jìn)智能電網(wǎng)快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：5G移動(dòng)通信;電力系統(tǒng);應(yīng)用分析

一、對(duì)5G移動(dòng)通信的技術(shù)分析

（一）5G移動(dòng)通信技術(shù)概述

對(duì)于5G移動(dòng)通信技術(shù)而言，顧名思義，通過(guò)將第四代通信技術(shù)當(dāng)作技術(shù)支撐，實(shí)現(xiàn)在移動(dòng)通信技術(shù)方面的巨大創(chuàng)新。以當(dāng)前5G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用情況來(lái)說(shuō)，此項(xiàng)技術(shù)對(duì)比以往的通信技術(shù)，整體的傳輸速率獲得了很大提高，并且保證了移動(dòng)傳輸質(zhì)量與數(shù)量。盡管目前的5G移動(dòng)通信技術(shù)依然處于發(fā)展初期，尚未獲得普及和運(yùn)用，不過(guò)，從未來(lái)發(fā)展的視角而言，5G移動(dòng)通信技術(shù)必然會(huì)在通信工程領(lǐng)域發(fā)展當(dāng)中發(fā)揮出極大的作用。實(shí)際上，現(xiàn)階段5G移動(dòng)通信技術(shù)研發(fā)的時(shí)候會(huì)碰到諸多方面的難題：其一，以提高網(wǎng)絡(luò)速度為目的，5G移動(dòng)通信技術(shù)在推廣和應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中會(huì)耗費(fèi)巨大的經(jīng)濟(jì)成本，相應(yīng)的傳播損耗隨之增多，具體的標(biāo)準(zhǔn)頻譜一般為3.4-38GHz以中高頻為主。其二，5G移動(dòng)通信技術(shù)在發(fā)展的過(guò)程當(dāng)中應(yīng)該滿足既定的設(shè)計(jì)傳輸標(biāo)準(zhǔn)要求，傳輸相關(guān)數(shù)據(jù)信息的時(shí)候，應(yīng)該運(yùn)用頻率較寬的毫米波。不過(guò)鑒于繞射、衍射等領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展落后，所以導(dǎo)致現(xiàn)階段5G技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面很小。顯而易見(jiàn)，應(yīng)該借助更大規(guī)模的MIMO技術(shù)，以便達(dá)到既定的建設(shè)目的。所以，為了進(jìn)一步加快5G移動(dòng)通信技術(shù)在通信工程領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用速度，應(yīng)該在技術(shù)方面加以持續(xù)研究，才能使5G移動(dòng)通信技術(shù)在運(yùn)用的過(guò)程當(dāng)中能夠給予廣大用戶更高的服務(wù)質(zhì)量，凸顯出技術(shù)的安全性與靈活性優(yōu)勢(shì)。

（二）總結(jié)5G移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)用的特點(diǎn)

具體分為：其一，頻譜利用率高。對(duì)5G技術(shù)而言，高頻段中的資源應(yīng)用范圍較廣，雖然在現(xiàn)如今的技術(shù)環(huán)境中，會(huì)受無(wú)線電波穿透能力的限制，但并不會(huì)制約有線和無(wú)線寬帶技術(shù)融合等內(nèi)容的推廣;其二，通信系統(tǒng)性能高。相比以往提出的通信系統(tǒng)理念，5G技術(shù)擁有多點(diǎn)、多天線及多用戶等特點(diǎn)，在實(shí)踐工作中可以彼此協(xié)作，因此可以提升整體通信系統(tǒng)的工作水平;其三，設(shè)計(jì)理念突出。5G技術(shù)的提出，突破了傳統(tǒng)意義上以室內(nèi)通信業(yè)務(wù)為核心的工作形式，開(kāi)始構(gòu)建室內(nèi)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)支撐能力，這對(duì)未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展而言具有積極引導(dǎo)作用;其四，能源消耗和成本支出低。對(duì)5G技術(shù)來(lái)說(shuō)，“軟”配置設(shè)計(jì)作為實(shí)踐探索的核心內(nèi)容，網(wǎng)絡(luò)資源可以依據(jù)動(dòng)態(tài)的業(yè)務(wù)流量變化進(jìn)行科學(xué)調(diào)節(jié)，這樣能有效控制能源和成本消耗情況。

二、分析5G移動(dòng)通信技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用

（一）萬(wàn)物互聯(lián)

在當(dāng)前信息技術(shù)高速發(fā)展的前景下，大部分智能設(shè)備和智能電器都可以通過(guò)5G通信技術(shù)連接，還能實(shí)現(xiàn)智慧分析、遠(yuǎn)程操控和智能操控，這一改變?yōu)榇蟊姷墓ぷ骱蜕顜?lái)了方便。很多人認(rèn)為上述的功能在4G網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下也能實(shí)現(xiàn)，但其實(shí)除了手機(jī)等常用產(chǎn)品，大部分的智能產(chǎn)品應(yīng)用4G技術(shù)都只是小試牛刀，4G沒(méi)有5G的覆蓋面積、大的流量數(shù)據(jù)和傳輸速度，也許能滿足一兩個(gè)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)需求，但是卻無(wú)法支撐過(guò)于復(fù)雜的智能設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

（二）云端技術(shù)

5G通信技術(shù)在云端技術(shù)的應(yīng)用具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，5G通信技術(shù)可以為電力用戶提供更加貼合用戶特點(diǎn)的云端服務(wù)和個(gè)性化服務(wù)。隨著5G通信技術(shù)的興起，相關(guān)的通信技術(shù)會(huì)更加豐富，可以完成對(duì)用戶需求的具體分析，并且根據(jù)分析后的具體結(jié)果提供智能化的用電信息推送，進(jìn)而提高電力用戶的服務(wù)體驗(yàn)。此外，電力系統(tǒng)工作人員可以通過(guò)云端技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)之中所涉及到電力設(shè)備的日常運(yùn)行信息加以儲(chǔ)存、歸納、分析，一旦出現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行信息異常的情況，可以通過(guò)云端分析技術(shù)第一時(shí)間找出設(shè)備出現(xiàn)異常的原因，從而提出解決方案，及時(shí)加以解決，以免出現(xiàn)更大的損失。第二，5G通信技術(shù)使得云端技術(shù)朝著移動(dòng)設(shè)備層面不斷發(fā)展。

（三）網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)

近年來(lái)，電力通信需求也日益旺盛，智能電網(wǎng)建設(shè)對(duì)電力通信承載力提出更高要求。智能電網(wǎng)建設(shè)離不開(kāi)電力通信，尤其進(jìn)入5G時(shí)代，智能電網(wǎng)將是一個(gè)自愈、安全、經(jīng)濟(jì)、清潔，且能夠提供適應(yīng)數(shù)字時(shí)代的優(yōu)質(zhì)電力網(wǎng)絡(luò)。5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)在電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電，以及應(yīng)急通信各個(gè)環(huán)節(jié)均有不同程度的應(yīng)用。

三、對(duì)5G移動(dòng)通信技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用建議

在5G移動(dòng)通信技術(shù)尚未完全實(shí)現(xiàn)成熟商用前，將其大規(guī)模應(yīng)用于任何領(lǐng)域都是不謹(jǐn)慎的。我國(guó)電力用戶數(shù)量龐大，電力網(wǎng)絡(luò)涉及國(guó)家安全和機(jī)密，更需要慎重對(duì)待電力系統(tǒng)的改造工作。建議在實(shí)際工作中通過(guò)幾種試點(diǎn)應(yīng)用的方式探索開(kāi)展，其一，可以選擇用戶集中的城市電力配電網(wǎng)進(jìn)行試點(diǎn)，充分發(fā)揮5G通信系統(tǒng)靈活布點(diǎn)的特性，解決配網(wǎng)用戶點(diǎn)多面廣、數(shù)據(jù)量大、電力光纖通信解決難度大的難題，完成配電信息點(diǎn)對(duì)用電中心的精準(zhǔn)傳輸，建立起用戶用電信息大數(shù)據(jù)庫(kù)，為智能分析、智慧服務(wù)提供幫助。其二，可以選擇分布較廣的電力輸電線路，利用5G移動(dòng)通信技術(shù)探索實(shí)現(xiàn)輸電線路巡視管理智能化，視頻監(jiān)控信息、鐵塔監(jiān)測(cè)信息、走廊護(hù)電信息采用5G通信方式傳輸，做到電力線路到哪里，5G信息采集點(diǎn)到哪里，建立起一套基于5G通信技術(shù)的電力輸電信息管控平臺(tái)。通過(guò)幾種試點(diǎn)運(yùn)行情況，了解5G通信模式下系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)劣勢(shì)，重點(diǎn)關(guān)注運(yùn)行中的不足，并給出針對(duì)性的分析和改進(jìn)策略，如5G通信長(zhǎng)距離通信信號(hào)失真和數(shù)據(jù)相互干擾等問(wèn)題，可通過(guò)設(shè)置信號(hào)提純器、信號(hào)放大器等技術(shù)方式予以解決，通過(guò)數(shù)據(jù)計(jì)算、對(duì)比分析和綜合論證，再?zèng)Q定哪些5G通信技術(shù)電力應(yīng)用場(chǎng)景具備大規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)化推廣的可能。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上，研究分析5G移動(dòng)通信技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用具有重要意義，5G通信技術(shù)數(shù)據(jù)傳輸速度快，數(shù)據(jù)流量大以及網(wǎng)絡(luò)延遲低等特點(diǎn)可以在電力系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)人工智能、云端生活以及萬(wàn)物互聯(lián)，為建立智能電網(wǎng)提供技術(shù)支撐，在滿足人們的日常生活所需的同時(shí)，為廣大的電力用戶提供更便捷、更人性化服務(wù)。

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