5G環(huán)境下的電力系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

葉偉 鄧其龍 葛紹妹

摘要：現(xiàn)如今，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用意味著信息、技術(shù)與資源的綜合分配和利用。一個(gè)國家物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用水平在很大程度上影響著該國家的生產(chǎn)水平和制造能力。所以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和未來前景以及其在電力系統(tǒng)的應(yīng)用受到了越來越多社會(huì)人士的關(guān)注。

關(guān)鍵詞：5G;電力系統(tǒng);物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

1 物聯(lián)網(wǎng)和5G的內(nèi)涵簡(jiǎn)述

1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的內(nèi)涵

物聯(lián)網(wǎng)作為以一種新型技術(shù)和新興名詞，主要是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上引申出來的，主要應(yīng)用于實(shí)物之間的交換和傳輸領(lǐng)域，從而得名物聯(lián)網(wǎng)。而物聯(lián)網(wǎng)這一新興技術(shù)能夠?yàn)閭鹘y(tǒng)的實(shí)業(yè)經(jīng)濟(jì)帶來嶄新的發(fā)展形勢(shì)，通過網(wǎng)絡(luò)互連，互通，減少很多銷售成本，更加科學(xué)便捷，所以物聯(lián)網(wǎng)從一出現(xiàn)就很快被社會(huì)所接受。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)

電力系統(tǒng)中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在通過數(shù)據(jù)信息的精準(zhǔn)處理之上，運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)通信信號(hào)射頻等高精度識(shí)別系統(tǒng)，對(duì)已經(jīng)存在的信息，進(jìn)行高效、系統(tǒng)、精確的處理，從而達(dá)到并建成一套更加系統(tǒng)化的電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)共享。物聯(lián)網(wǎng)新時(shí)期的代名詞，能為行業(yè)發(fā)展，提供平臺(tái)，不僅能拓寬行業(yè)發(fā)展領(lǐng)域，還能通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行資源的重新整合，催生新的產(chǎn)業(yè)。

物聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，不僅體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)層面，更體現(xiàn)在感官方面，因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)的應(yīng)用，是通過每一個(gè)不同的感官節(jié)點(diǎn)進(jìn)行串聯(lián)，從而到達(dá)最終的目標(biāo)，在電力系統(tǒng)中，通過建立完善、全面的網(wǎng)絡(luò)體系，運(yùn)用感知網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)與使用人群的無縫對(duì)接，將感知變得智能化，在運(yùn)用電子傳感器技術(shù)，記憶用戶的信息，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，最終應(yīng)用于電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電和配電等環(huán)節(jié)中。

其次在感知層面之外，物聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)的中的主要作用，是實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)。主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)整合、設(shè)備運(yùn)行等領(lǐng)域，提高各個(gè)環(huán)節(jié)的智能化水平，模塊優(yōu)化，為電力系統(tǒng)的整體發(fā)展保駕護(hù)航。

1.3 5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

5G作為新興名詞，是中國研發(fā)出來的高科技的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，主要以其信息傳播速度快，應(yīng)用廣泛為特征，被社會(huì)所接收。相比與他的前身4G網(wǎng)絡(luò)來說，5G的傳輸速度能夠超越4G一倍，甚至百倍、千倍，同時(shí)在超高通信頻段，實(shí)現(xiàn)了1Gb每秒的傳播速度。5G技術(shù)的成功研發(fā)，標(biāo)志著中國的通信技術(shù)進(jìn)入了新的領(lǐng)域，同時(shí)也給電力系統(tǒng)的發(fā)展帶來了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。對(duì)于傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)來說，無疑是一個(gè)沖擊，為了適應(yīng)社會(huì)和時(shí)代的發(fā)展，必須進(jìn)行改變。

2 5G環(huán)境下的電力系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)存在的問題

2.1 成本性能定位

面對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的更新，電力系統(tǒng)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，首先要去結(jié)合5G技術(shù)，那么就需要進(jìn)行技術(shù)的更新和人員的培訓(xùn)，以及設(shè)備的購置，在發(fā)電、變電等技術(shù)的應(yīng)用中，智能化不斷提高，5G環(huán)境下的電力設(shè)備以及接口樞紐等都需要從新進(jìn)行成本計(jì)算，

在發(fā)電風(fēng)機(jī)上是否應(yīng)用感知技術(shù)和功能、另外是否結(jié)合數(shù)據(jù)深度拓展、測(cè)量等技術(shù)，這一切都涉及到成本問題，所以目前電力系統(tǒng)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，首先就是確定成本，另外就是在有限的成本內(nèi)，提高性能，然而當(dāng)前電力系統(tǒng)還沒有開啟大面積的物聯(lián)網(wǎng)改革，一旦變革工作進(jìn)入正軌，成本性能定位就是最現(xiàn)實(shí)的問題之一。

2.2 是否支持雙向傳輸

由于新技術(shù)的應(yīng)用，在原來電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，雙向電力和信息傳輸?shù)玫讲糠謶?yīng)用，網(wǎng)絡(luò)終端能夠互相獲取信息和數(shù)據(jù)，然而5G技術(shù)支持下，物聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，能夠一如既往，既能通過網(wǎng)絡(luò)信息，獲取電力應(yīng)用中的現(xiàn)狀，問題，還能保障用戶的各種需求，這一切都是未知，同時(shí)也是技術(shù)應(yīng)用中需要通過實(shí)踐檢驗(yàn)才能得出的結(jié)合。

2.3 網(wǎng)絡(luò)的安全性和可覆蓋性

物聯(lián)網(wǎng)信息的運(yùn)用，存在智能化和感官性，那么這種智能是否絕對(duì)的可靠和可行，就成為當(dāng)前電力系統(tǒng)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的謎題，因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)設(shè)計(jì)到的層面較多，范圍較廣，并且關(guān)系到人們的日常生活和國家電力系統(tǒng)的發(fā)展，這是一項(xiàng)國計(jì)民生的事務(wù)，那么基于5G發(fā)展下的物聯(lián)網(wǎng)，能夠順利運(yùn)行與電力系統(tǒng)，是一件值得考慮的事情。另外，我國的5G信號(hào)塔正在建設(shè)和完善過程中，目前在一線城市大部分以及投入使用，但是在中小城市中應(yīng)用并不廣泛，將來在電力系統(tǒng)中能夠達(dá)到全面覆蓋，也未可知。

3 5G環(huán)境下電力系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的建議

3.1 發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

發(fā)電包括太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、火力發(fā)電以及核能發(fā)電，其中，為了保護(hù)環(huán)境，國家提成并大力發(fā)展新能源發(fā)電，那么物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用以及深入到各種能源發(fā)電過程中，例如通過相關(guān)資料了解，我國風(fēng)能發(fā)電容量已經(jīng)上升到600萬KW，并且累積數(shù)量為1.5億KW。這一成就表明我國的發(fā)電技術(shù)以及突飛猛進(jìn)，但是在風(fēng)能發(fā)電的實(shí)際應(yīng)用中，沒有達(dá)到技術(shù)的完全應(yīng)用，導(dǎo)致到部分風(fēng)力發(fā)電效率低下，主要是由于電力系統(tǒng)中智能化網(wǎng)絡(luò)信息反饋工作沒有認(rèn)真落實(shí)。

那么，在5G通信技術(shù)的配合下，在風(fēng)能發(fā)電過程中充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提高風(fēng)力發(fā)電環(huán)節(jié)的智能化信息監(jiān)督，利用該技術(shù)進(jìn)行發(fā)電量和工作量的實(shí)施監(jiān)督，合理的運(yùn)用感知系統(tǒng)，從而提高發(fā)電效率，提升風(fēng)能設(shè)備的利用率。

3.2 變電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

變電主要是對(duì)電流、電壓通過機(jī)械設(shè)備，進(jìn)行調(diào)控，以滿足工業(yè)、生活的需要，在電流的傳輸過程中以及電壓的調(diào)節(jié)和穩(wěn)定過程中，需要浪費(fèi)很多人力和物力，尤其是對(duì)于工廠的生產(chǎn)來說，需要高壓電路進(jìn)行設(shè)備的運(yùn)行，那么如何保證生產(chǎn)發(fā)展和人民生活所需要的不同電流和電壓，就需要在變電環(huán)節(jié)做到信息的準(zhǔn)確整理和及時(shí)調(diào)控。所以，由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)自身低能耗的優(yōu)點(diǎn)，5G環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)高準(zhǔn)確率的優(yōu)點(diǎn)，可以在電力系統(tǒng)中，利用遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)，對(duì)相關(guān)變電站進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控、收集、上傳、分析，為電力維修工作人員進(jìn)行檢修提供技術(shù)支持，同時(shí)更能為安全用電提供技術(shù)保障。

另外物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不僅對(duì)地上變電工作提供便捷和保障，更能同信息傳遞，更精確的掌握地下電纜信息，達(dá)到低下與地上電力系統(tǒng)的完美結(jié)合。

3.3 輸電環(huán)節(jié)的應(yīng)用

在電能的輸送環(huán)境，主要運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)，通過在相關(guān)電路安裝傳感器，利用網(wǎng)絡(luò)終端，對(duì)相關(guān)的線路進(jìn)行實(shí)時(shí)輸送信息監(jiān)控，傳感器有高度的敏感性，一旦線路發(fā)生損害或者破裂，即可通過智能設(shè)備，進(jìn)行信息的傳遞，從而使電力工作人員在電子監(jiān)控室就能輕而易舉的監(jiān)控整個(gè)城市的電力系統(tǒng)。

3.4 配電環(huán)節(jié)的應(yīng)用

配電主要是連接用戶需求的電網(wǎng)流程，作為與用戶連接的用電網(wǎng)絡(luò)，物聯(lián)網(wǎng)在配電網(wǎng)方面得到更好的應(yīng)用，然而配電網(wǎng)在電能質(zhì)量方面求相對(duì)較高。并且隨著分布式電源的應(yīng)用，配電網(wǎng)已經(jīng)逐漸朝著主動(dòng)配電、主動(dòng)控制、主動(dòng)管理的方向發(fā)展。與此同時(shí)，其物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用可以在電力傳輸過程中進(jìn)行用戶用電功率需求的分析，5G高速通訊更為清晰了解用戶用電需求提供技術(shù)支持，另外電力工作人員可以基于對(duì)用戶用電實(shí)際需求的掌握實(shí)現(xiàn)對(duì)電力傳輸?shù)募皶r(shí)調(diào)整，進(jìn)而達(dá)到電能資源合理配置、減少浪費(fèi)的目的。保障電能的實(shí)際使用過程與存儲(chǔ)不產(chǎn)生沖突。

4 結(jié)語

通過對(duì)相關(guān)理論概念的了解，5G是未來發(fā)展的大趨勢(shì)，同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)是關(guān)乎人民生活的必要條件。但是5G的開發(fā)和應(yīng)用時(shí)間不長(zhǎng)，從而導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用中，既存在著發(fā)展機(jī)遇也同時(shí)面臨著挑戰(zhàn)。那么通過物聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)應(yīng)用中面臨的挑戰(zhàn)，從而在電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電、輸電和配電四個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了具體應(yīng)用分析。文章的撰寫不僅豐富了對(duì)新事物的認(rèn)知，也提升的自我認(rèn)知能力和理論分析能力，對(duì)未來的工作和生活起到很大的積極作用。

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