5G技術在電力系統(tǒng)中的研究與應用

陳菲

摘要：隨著社會經(jīng)濟飛速發(fā)展，科學技術持續(xù)進步，我國首先開發(fā)并進入了5G時代，人民日益增長的物質(zhì)文化需求也不斷提高，物品和網(wǎng)絡之間的有效結(jié)合，就變得十分重要，同時物聯(lián)網(wǎng)是在建立電力系統(tǒng)中，通過電力通信設備，實現(xiàn)物品與網(wǎng)絡的完美結(jié)合。

關鍵詞：5G技術;電力系統(tǒng);應用

引言

隨著社會的發(fā)展，各行各業(yè)產(chǎn)生的信息呈現(xiàn)出爆炸上升的趨勢，對于電力系統(tǒng)而言，其中主要關系包括電力企業(yè)與用戶之間聯(lián)系、用戶之間聯(lián)系兩種，而在物聯(lián)網(wǎng)技術應用背景下，可以促使它們之間的聯(lián)系更為緊密，并對電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、安全性進行大幅度提升，為構建智能電網(wǎng)提供巨大幫助。5G時代的來臨，要想保障電網(wǎng)系統(tǒng)運行的穩(wěn)定運行，需側(cè)重對物聯(lián)網(wǎng)技術的應用，進而滿需人們?nèi)諠u提升的實際用電需求。

1、 5G技術的基本含義

何為5G技術？實質(zhì)上便是無線網(wǎng)絡，其完整的名字為第五代移動電話行動通訊標準，即第5代移動通訊技術，從根本上而言是4G的更新和發(fā)展。與4G網(wǎng)絡相比，5G網(wǎng)絡的傳輸速率有了大幅度的提升，有效修復了前四代網(wǎng)絡技術中的漏洞，安全性更高，使用范圍更廣，能夠極大地滿足人們的需求。

2、 5G時代

（1）具有非常高的傳輸速率和非常大容量寬帶。并且具有大量的移動終端和智能設備，使移動數(shù)據(jù)流量快速的上升，滿足了人們對大流量的需求。（2）具有海量的連接數(shù)。4G和將近50多億的物品相連接，而5G可以達到1000多億。（3）低延時低功耗的點對點傳輸。物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務將會逐漸的向個性化發(fā)展，不僅需要信息之間能夠及時的互換還需要讓網(wǎng)絡具有專門性和適應性。（4）具有智能網(wǎng)絡的管理，提升頻譜的利用率，這不僅能夠有效的降低能源損耗還可以降低終端的成本，在很大程度上提高了物聯(lián)網(wǎng)的效率。

3、 5G技術在電力系統(tǒng)中的研究與應用

2.1發(fā)電環(huán)節(jié)業(yè)務

實現(xiàn)發(fā)電系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制，提高清潔能源的利用率。通過在設備上應用智能傳感設備，全面感知源、網(wǎng)、荷、儲等設備運行、狀態(tài)和環(huán)境信息，利用智能傳感測量技術和數(shù)據(jù)挖掘技術分析來優(yōu)化調(diào)度，利用5G技術實現(xiàn)發(fā)電廠與用電端低時延、高可靠的協(xié)調(diào)控制。典型業(yè)務場景為風力電廠，借助5G無線專網(wǎng)，調(diào)度中心實時掌握風機的出力情況，并實時調(diào)整風機出力，確保分布式電源出力在可控范圍之內(nèi)，避免產(chǎn)生棄風限電現(xiàn)象，提高清潔能源的利用率。

2.2 5G在電力系統(tǒng)服務器中的應用

電力監(jiān)控的服務器要想實現(xiàn)虛擬化，就離不開高效的移動通信傳輸，可以應用多臺虛構服務器的形式來進行網(wǎng)絡的優(yōu)化傳輸。首先，可以應用Web服務器來對信號進行全面的模擬，提高信息傳輸?shù)母咝浴＠?，采用CRD設備、ERP設備，就可以進行數(shù)據(jù)庫的無線連接，從而發(fā)現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)信息，提高虛擬機的交換性。其次，可以采用大數(shù)據(jù)技術、數(shù)據(jù)庫技術建設數(shù)據(jù)服務器，對于不同部門之間的生產(chǎn)、發(fā)電、供電、銷售的服務進行全時段的模擬與分析，及時發(fā)現(xiàn)用電監(jiān)控當中存在的一些漏洞，提高電力監(jiān)控的實際管理等級。最后，可以應用地域服務器來開展域服務，避免單獨管理的方式造成信息的泄露或者信息管理的不健全，也避免單一服務器的服務方式出現(xiàn)過大的壓力造成監(jiān)控不當?？梢酝ㄟ^這種虛擬服務綜合連接的方式優(yōu)化監(jiān)控的流程，提高實際的設計與管理效果。

2.3 5G無人機的電力巡檢功能概述

5G無人機在電力巡檢的過程中，會在地面基站的指引下，沿著事先規(guī)定好的輸電線路進行有序的飛行，并保持與輸電線路之間的安全距離。當無人機到達設備的周邊時，能夠在特定的位置停留，并選取最佳角度進行圖像拍攝并進行有效處理。為保證采集圖像的完整性，工作人員應該定期對采集設備和被檢測設備進行性能調(diào)試，包括對無人機的減震云臺和航向的調(diào)整。目前，隨著電力系統(tǒng)越來越復雜，電力設備越來越多，5G無人機的電力巡檢任務也越來越繁重。為實現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全運行，供電公司應該建立健全相應的處理機制，例如工作人員要及時對附屬設備以及線路進行集中優(yōu)化，確保5G無人機的電力巡檢工作能夠順利進行。此外，針對5G無人機不同的電力巡檢任務，供電公司要建立相應的處理機制，確保電力系統(tǒng)的運行狀況符合行業(yè)標準，從而減少資源的浪費。工作人員可以通過以下方式保證巡檢工作的順利進行。首先，正常巡檢，即工作人員要按照常規(guī)的方法、定期進行精細化巡檢工作;其次，故障巡檢，即工作人員要快速查找出故障點。

2.4變電環(huán)節(jié)業(yè)務

實現(xiàn)變電站監(jiān)控和故障預判，提高變電站檢修效率。通過在變電站、配電房等區(qū)域安裝高清攝像頭和智能傳感設備，實現(xiàn)自動信息采集、測量、控制、保護、計量和檢測等功能。在變電站帶電檢修方面，通過視頻監(jiān)控攝像頭，結(jié)合人工智能技術，實時監(jiān)測變電站環(huán)境和操作人員狀態(tài)變化，利用5G專網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術，實現(xiàn)4K高清監(jiān)控視頻信號的實時回傳，實現(xiàn)變電站內(nèi)巡檢機器人的遠程監(jiān)控，實現(xiàn)設備狀態(tài)檢測環(huán)節(jié)和狀態(tài)評估環(huán)節(jié)實時互聯(lián)，設備狀態(tài)信息可實時反饋給現(xiàn)場檢修人員，實現(xiàn)遠程維護與操作，大大提高檢修效率。

2.5輸電環(huán)節(jié)的應用

在電網(wǎng)系統(tǒng)輸電環(huán)節(jié)中，其物聯(lián)網(wǎng)技術的應用以傳感器的應用為主，在輸電線路中進行智能傳感器的設備安設，以此對輸電線路進行實時監(jiān)測，如若監(jiān)測期間發(fā)現(xiàn)存在線路損壞、故障異常、絕緣異常等現(xiàn)象，可以第一時間將故障信息反饋至監(jiān)控中心，進而幫助調(diào)度人員進行輸電運行的優(yōu)化和穩(wěn)定。另外，隨著我國無人機技術的深入研發(fā)，現(xiàn)階段無人機巡檢技術的應用備受關注。而針對其無人機巡檢線路的開展，需要依據(jù)無人機技術與物聯(lián)網(wǎng)技術，通過將高清攝像設備安置于無人機平臺上，以此進行輸電線路的航拍，結(jié)合對無線通信技術的應用，達到全面掌握輸電線路情況的目的。與此同時，結(jié)合對超聲波測距等設備的搭載，可以實現(xiàn)對輸電線路的精準測量;結(jié)合對紅外感應設備的搭載，實現(xiàn)對輸電線路故障設備地點的結(jié)果精準定位。在5G時代背景下，無人機巡檢技術的應用可以得到全面的升級，其拍攝視頻和圖像的精準度與數(shù)量都會得到大幅度提升。

2.6配電環(huán)節(jié)的應用

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，物聯(lián)網(wǎng)在配電網(wǎng)方面得到更好的應用，然而配電網(wǎng)在電能質(zhì)量方面求相對較高。并且隨著分布式電源的應用，配電網(wǎng)已經(jīng)逐漸朝著主動配電、主動控制、主動管理的方向發(fā)展。與此同時，其物聯(lián)網(wǎng)技術的應用可以在電力傳輸過程中進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支持，另外電力工作人員可以基于對用戶用電實際需求的掌握實現(xiàn)對電力傳輸?shù)募皶r調(diào)整，進而達到電能資源合理配置、減少浪費的目的。保障電能的實際使用過程與存儲不產(chǎn)生沖突。

結(jié)語

在5G時代背景下，電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)中都涉及到對物聯(lián)網(wǎng)技術的有效應用，促使我國電力系統(tǒng)朝著自動化、智能化、高效化的方向不斷發(fā)展。基于此，要想進一步促進電力系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展，需側(cè)重對物聯(lián)網(wǎng)技術應用的深入分析，結(jié)合對5G移動通信技術的應用，為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行提供保障。

參考文獻

[1]丘華敏.5G時代物聯(lián)網(wǎng)技術在電力系統(tǒng)中的應用[J].江蘇科技信息，2017（32）：49-50.

[2]王坤.5G時代物聯(lián)網(wǎng)技術在電力系統(tǒng)中的應用[J].通信電源技術，2018，v.35;No.173（05）：193-194.

[3]劉偉，孫萍.5G時代物聯(lián)網(wǎng)技術在電力系統(tǒng)中的采用[J].數(shù)字通信世界，2019，172（04）：215+240.

[4]張開智，石金平，管中華.物聯(lián)網(wǎng)技術在智能電網(wǎng)的研究與應用[J].電子世界，2018，556（22）：129-130.