關(guān)于5G通信技術(shù)在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

丁子擎

摘要：國家的快速發(fā)展促使電網(wǎng)規(guī)模正在不斷擴(kuò)大，所以智能電網(wǎng)的建設(shè)工作正在不斷推進(jìn)，電力設(shè)備以及電力終端和用戶的遞增等等，呈現(xiàn)出了爆發(fā)式的增長。為了確保電力網(wǎng)的正常運(yùn)行，需要通過高效并且穩(wěn)定的通信技術(shù)作為支撐，這樣才能提升整個電力系統(tǒng)的智能化以及自動化水準(zhǔn)，然后為社會經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展提供強(qiáng)有力的服務(wù)。

關(guān)鍵詞：電力物聯(lián)網(wǎng);通信技術(shù);5G;應(yīng)用

引言：電力公司的存在是為了推動社會的發(fā)展，同時還是為了給予人們更好的生活，將5G通信技術(shù)應(yīng)用在電力物聯(lián)網(wǎng)中，這是一項(xiàng)非常重要的舉措。但在當(dāng)前的電力物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行階段中其實(shí)存在一些問題，這些問題一直困擾著電網(wǎng)的發(fā)展，所以在信息的傳遞中確保運(yùn)行的安全性才是最重要的一點(diǎn)。

1、5G通信的特征

1.1更快的速度

和原先的4G網(wǎng)絡(luò)相比較，5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度得到了全面的提升，5G基站的峰值已經(jīng)超過了20Gb/s，因?yàn)樗俣鹊奶嵘o數(shù)據(jù)的下載以及上傳等工作提供了更好地服務(wù)。電力系統(tǒng)中存在海量數(shù)據(jù)，其中包含圖像、視頻數(shù)據(jù)以及文本等等，5G的高速特征為電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的傳輸提供了更全面的保障。

1.2.較高的容量

4G時代除了給人們的手機(jī)、電腦以及智能家電等設(shè)備提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)之外，對其他領(lǐng)域也提供了物聯(lián)網(wǎng)，特別是針對一些較為復(fù)雜的電力系統(tǒng)，所以僅憑借人工對電力系統(tǒng)進(jìn)行操控、監(jiān)測和管理是很難滿足快速發(fā)展背景下智能電力系統(tǒng)所提出的要求。換句話而言，電力系統(tǒng)中很多終端設(shè)備其實(shí)非常需要物聯(lián)網(wǎng)，4G通信能夠連接的終端其實(shí)相當(dāng)有限，這時候，5G 的高容量特征就能實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)各設(shè)備之間智能化管理工作的效率。

1.3.較低的功耗。

因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)中存在很多終端，充電過于頻繁就會遭受充電的限制，這個對其發(fā)展產(chǎn)生了較大影響，因?yàn)闀璧K物聯(lián)網(wǎng)的整體發(fā)展。5G通信技術(shù)通過降低通信儲能去解決耗能高的問題，這樣就能促使設(shè)備的終端長期保持在線狀態(tài)。

2、5G通信技術(shù)在電力物聯(lián)網(wǎng)中的主要應(yīng)用情況

2.1.泛在電力物聯(lián)網(wǎng)高分辨率視頻以及圖像的實(shí)時監(jiān)控

5G通信技術(shù)具備了高速并且高寬帶的特征，所以可以快速并且方便地使用。這項(xiàng)技術(shù)存在了高分辨率視頻以及圖像傳輸和遠(yuǎn)程無線傳輸?shù)葟?qiáng)大功能，在電力系統(tǒng)的視頻圖像監(jiān)控場景中已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，這樣就能提升監(jiān)測的效率，并降低資金成本的投入。相關(guān)部門通過利用5G通信技術(shù)的高寬帶性能發(fā)送一些大容量的文件，一方面改進(jìn)了圖像視頻的清晰度，另外還能有效分析電力系統(tǒng)的運(yùn)作情況。除此之外，利用5G通信技術(shù)的低延時特征，從而實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)測。在電力系統(tǒng)的監(jiān)測中，因?yàn)樵絹碓蕉嗟臋C(jī)器開始取代人工分析，加上5G技術(shù)可以發(fā)送高分辨率的圖像，這樣就能為機(jī)器提供學(xué)習(xí)的樣本，促使電力系統(tǒng)對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)做出判斷。

例如：傳統(tǒng)的監(jiān)測方式主要是利用室內(nèi)無人機(jī)或者視頻進(jìn)行監(jiān)控，一艘無人駕駛的飛機(jī)在返回的情況下，技術(shù)人員可以通過視頻去分析電力系統(tǒng)。整個過程的目標(biāo)需要降低系統(tǒng)故障并做好及時的處理工作，千萬不能在復(fù)雜的情況下讓系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行。因?yàn)闊o人駕駛飛機(jī)探測儀還可以通過5G線路實(shí)時傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，所以5G通信技術(shù)需要集成到無人機(jī)的探測過程中，也就是仔細(xì)分析和檢測電力線。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有問題之后，需要及時提出相應(yīng)的解決方案。配電房視頻監(jiān)控的方式主要采用了有線網(wǎng)絡(luò)發(fā)回圖像，電力系統(tǒng)和監(jiān)控室之間需要鋪設(shè)光纖網(wǎng)線。此時采用5G通信技術(shù)可以降低網(wǎng)線的鋪設(shè)費(fèi)用，這個對于偏遠(yuǎn)以及較復(fù)雜地區(qū)的配電室而言相當(dāng)合適。因?yàn)殡娋W(wǎng)主要通過成千上萬的電力設(shè)備所組成，通過5G 移動通信技術(shù)完全可以實(shí)現(xiàn)家庭、社會之間通信的協(xié)調(diào)性。另外，為了確保人們在日常生活中的安全用電，需要監(jiān)測機(jī)器的工作狀態(tài)。

2.2.分布式饋線的繼電保護(hù)

在配電自動化系統(tǒng)和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定控制中，分布式饋線的繼電保護(hù)在饋線繼電保護(hù)中屬于非常重要的環(huán)節(jié)。因?yàn)榉植际侥茉丛絹碓蕉嗟亟尤肱潆娋W(wǎng)，所以只有采用分布式饋線自動化系統(tǒng)，才能提升配電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行。常規(guī)并且集中穩(wěn)定的控制系統(tǒng)需要切斷整個饋線，也就是切斷和一些故障沒有任何關(guān)系的負(fù)荷線，不然就無法保證電源的可靠性。在分布式饋線的保護(hù)系統(tǒng)中，通信信息主要通過智能變電站來實(shí)現(xiàn)，也就是準(zhǔn)確地確定故障位置，同時還能將故障的區(qū)域隔離開來。分布式饋線繼電保護(hù)系統(tǒng)通常采用超低延時的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，這樣就能將多個變電站實(shí)現(xiàn)信息的兒互通，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障后也能快速地將故障區(qū)域進(jìn)行隔離，以此降低安全以及電力方面的損耗。對于電力的仿真而言，這其實(shí)是一種非常重要的電力系統(tǒng)分析方式，其中主要的功能就是去判斷電力系統(tǒng)還能否正常運(yùn)行，加上工作計劃中是否存在風(fēng)險結(jié)構(gòu)安全的不可靠因素。我國多電力系統(tǒng)模擬方面的研究以及開發(fā)主要集中在PSCAD等多種電力系統(tǒng)仿真軟件上。對于通信系統(tǒng)的領(lǐng)域，電力系統(tǒng)在規(guī)劃以及應(yīng)用之前，需要對仿真行為做出分析，這樣才能提升通信系統(tǒng)使用的安全性以及可靠性。那么對于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)來說，在今后的發(fā)展過程中，網(wǎng)絡(luò)以及通信網(wǎng)之間一定會相互關(guān)聯(lián)在一起，在對泛在物聯(lián)網(wǎng)整體的分析過程中，需要借助5G通信技術(shù)和電力網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合做出相互的融合，也就是去模擬電力物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)際的運(yùn)行狀態(tài)。這其實(shí)需要慢慢發(fā)展成最新的協(xié)同仿真方式和軟件仿真系統(tǒng)。因?yàn)橹挥型ㄟ^仿真，才能促使相關(guān)人員正確理解5G通信網(wǎng)和電力網(wǎng)絡(luò)之間存在的聯(lián)系。

結(jié)束語

綜上所述，在當(dāng)前的社會發(fā)展趨勢下，通信技術(shù)是會發(fā)展的越來越強(qiáng)大，加上國家正在不斷研發(fā)科技技術(shù)，為國家電網(wǎng)提供了更全面的發(fā)展空間以及機(jī)會，這樣也就加快了電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)速度。將5G通信技術(shù)和泛在電力互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有效的結(jié)合，期間需要充分利用5G通信技術(shù)自身的優(yōu)勢，這樣才能提高電力系統(tǒng)的安全并且可靠運(yùn)行。不僅如此，其實(shí)還能快速促進(jìn)電網(wǎng)的發(fā)展轉(zhuǎn)型，促使電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展變得越來越穩(wěn)定，這樣才能創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)以及社會價值。

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