5G技術(shù)在電力配網(wǎng)中的應(yīng)用

柳大坤

摘要：5G網(wǎng)絡(luò)作為當(dāng)前新型網(wǎng)絡(luò)方式，雖然普及率仍比較低，需進(jìn)一步進(jìn)行研究發(fā)展，但已在電力配網(wǎng)中得到應(yīng)用。本文探討了電力配網(wǎng)中5G技術(shù)的應(yīng)用，并對如何在電力配網(wǎng)中更好應(yīng)用提出了一些措施，僅供參考。

關(guān)鍵詞：5G;互聯(lián)網(wǎng);電力配網(wǎng);需求;應(yīng)用

5G作為新型移動通信網(wǎng)絡(luò)，為解決人與物、物與物通信問題，將滿足移動醫(yī)療、智能家居、工業(yè)控制、環(huán)境監(jiān)測等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求。最終，5G將滲透到經(jīng)濟(jì)社會的各行業(yè)各領(lǐng)域，成為支撐經(jīng)濟(jì)社會數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵新型基礎(chǔ)設(shè)施。5G技術(shù)將為工業(yè)領(lǐng)域在豐富的融合應(yīng)用場景中帶來極大潛力，使工業(yè)智能化、綠色化，改變工業(yè)體系。

一、5G技術(shù)與電力配網(wǎng)的概述

5G是高速率、低時延和大連接特點的新一代寬帶移動通信技術(shù)，是實現(xiàn)人機(jī)物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。增強(qiáng)移動寬帶、超高可靠低時延通信和海量機(jī)器類通信，是國際電信聯(lián)盟定義5G的三大類應(yīng)用場景。其中超高可靠低時延通信主要是對時延和可靠性具有極高要求的行業(yè)，如工業(yè)控制、遠(yuǎn)程醫(yī)療等。

配電系統(tǒng)是由多種配電設(shè)備所組成的變換電壓、直接向終端用戶分配電能的電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，是指從降壓（高壓）配電變電站出口到用戶端的這一段系統(tǒng)。配電網(wǎng)在電力網(wǎng)中的主要作用是分配電能，從配電網(wǎng)性質(zhì)看，配電網(wǎng)設(shè)備還包括變電站的配電裝置。當(dāng)前，5G大帶寬特性移動業(yè)務(wù)日趨成熟，配網(wǎng)差動保護(hù)、配電自動化等控制類業(yè)務(wù)雖處于起步探索階段，但隨著網(wǎng)絡(luò)安全架構(gòu)、終端模組等的成熟，控制類業(yè)務(wù)定會進(jìn)入高速發(fā)展時期，大幅度提升配電環(huán)節(jié)故障定位精準(zhǔn)度和處理效率。

二、5G技術(shù)在電力配網(wǎng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

5G目前在電力領(lǐng)域的應(yīng)用主要面向輸電、變電、配電、用電四個環(huán)節(jié)，在未來智能電網(wǎng)中將在智能分布式配電自動化、毫秒級精準(zhǔn)負(fù)荷控制、低壓用電信息采集、分布式電源四方面起重要作用，應(yīng)用場景可以主要分為輸電線無人機(jī)巡檢、配電自動化、配網(wǎng)差動保護(hù)、高級計量等采集監(jiān)控類和實時控制類業(yè)務(wù)。

（一）5G技術(shù)在電力配網(wǎng)中的應(yīng)用特點

檢測范圍更廣闊、速度更敏捷是5G技術(shù)在電力配網(wǎng)中應(yīng)用的主要特點?？梢允拐麄€配網(wǎng)運(yùn)維系統(tǒng)得以檢測，能夠雙向?qū)崟r監(jiān)控配網(wǎng)系統(tǒng)的狀態(tài)，還可以預(yù)測隱藏風(fēng)險危機(jī)，避免安全事故的發(fā)生。

（二）智能分布式配電自動化

配電自動化是為提高供電可靠性，改進(jìn)電能質(zhì)量，降低運(yùn)行費(fèi)用，提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，減輕工作人員勞動強(qiáng)度;集計算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸、控制技術(shù)、現(xiàn)代化設(shè)備及管理于一體的綜合信息管理系統(tǒng)。

配電自動化的發(fā)展大致可以分為三個階段：

第一階段是基于自動化開關(guān)設(shè)備相互配合的配電自動化階段，主要設(shè)備為重合器和分段器等，不需要建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)和計算機(jī)系統(tǒng)。第二階段是基于通信網(wǎng)絡(luò)、饋線終端單元和后臺計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的配電自動化系統(tǒng)，在配電網(wǎng)正常運(yùn)行時也能起到監(jiān)視配遙控作用。第三階段在第二階段基礎(chǔ)上增加了自動控制功能形成的配電自動化系統(tǒng)。是集變電所自動化、電容器組調(diào)節(jié)控制等于一體的配電網(wǎng)管理系統(tǒng)（DMS）以及集配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)、需方管理（DSM）、故障呼叫服務(wù)系統(tǒng)等一體的綜合自動化系統(tǒng)，功能達(dá)140多種。

電流早已出現(xiàn)雙向流動、實時動態(tài)的變化，用戶作為用電方的同時也變成了發(fā)電方。由于傳統(tǒng)配電網(wǎng)早期架構(gòu)沒有考慮分布式電源的接入，因此，在后來加入分布式電源時，原來的單電源輻射狀網(wǎng)絡(luò)便成了雙電源甚至多電源網(wǎng)絡(luò)，所以用5G技術(shù)來增加配電網(wǎng)的可靠性、靈活性及效率來解決網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架帶來的變化。

（三）網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)的運(yùn)用

電力系統(tǒng)建設(shè)中要求電力通信承載能力的標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，在電力配網(wǎng)中要創(chuàng)建出安全性、自愈性、經(jīng)濟(jì)性較高的優(yōu)質(zhì)電力系統(tǒng)環(huán)境。5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)在電力系統(tǒng)的配電環(huán)節(jié)起著重要功效，對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。

（三）時效性高、廣覆蓋、大連接應(yīng)用

電力系統(tǒng)傳播以光速進(jìn)行，按需求分時間快速控制系統(tǒng)，將分鐘提升到毫秒級別進(jìn)行智能判斷、分析、故障定位、供電恢復(fù)等操作。電力系統(tǒng)內(nèi)的電力設(shè)備在最后1千米之內(nèi)的接入環(huán)境管理相對較復(fù)雜，同時由于大部分居民使用的電表是隔天才對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，無法短間隔的數(shù)據(jù)傳輸就導(dǎo)致對數(shù)據(jù)信息無法進(jìn)行時效性的分析，但在5G傳輸速率較高的技術(shù)支持下，可以天、以小時為頻率進(jìn)行數(shù)據(jù)收集進(jìn)行上傳分析，比如以變壓器數(shù)據(jù)采集可以每10min記錄一次，一天記錄100次;單個集中器每個月所需流量為6-8M等，使得在整個過程中數(shù)據(jù)信息采集更為快速高效。

三、電力配網(wǎng)中5G技術(shù)如何應(yīng)用

（一）提高配網(wǎng)運(yùn)維安全性、穩(wěn)定性，主動引導(dǎo)設(shè)備研制

提高配網(wǎng)運(yùn)維安全性、穩(wěn)定性可采用微機(jī)技術(shù)來檢測配網(wǎng)運(yùn)維系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài);電子技術(shù)與微型機(jī)器結(jié)合來保證配網(wǎng)運(yùn)維系統(tǒng)的運(yùn)行中電壓的穩(wěn)定性。

主動引導(dǎo)智能設(shè)備的研制，早日實現(xiàn)系統(tǒng)的智能化管理，5G技術(shù)早已運(yùn)用在電力智能配網(wǎng)運(yùn)維系統(tǒng)，例如10kV小車式常規(guī)開關(guān)柜技術(shù)。

（二）合理科學(xué)的一崗多則制，強(qiáng)化技術(shù)人員

5G技術(shù)在電力配網(wǎng)系統(tǒng)中涉及范圍廣闊，在工作開展前設(shè)計科學(xué)的方案來規(guī)劃工作人員的業(yè)務(wù)類型和職責(zé)，堅持效率提升，合理作業(yè)。在技術(shù)升級時，確保電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)的智能化和5G技術(shù)工作有序開展。

工作模式應(yīng)做出改變，可以推行一崗多責(zé)制度進(jìn)行崗位和工作的整合，優(yōu)化人力資源的配置來瞞住工作發(fā)展需求。通過對崗位薪酬制度進(jìn)行重新分配來鼓勵廣大員工以更加飽滿的熱情和積極性投入到工作中，讓工作人員主動承擔(dān)更多責(zé)任，充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢，提高電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)的智能化。

結(jié)語：

綜上所述，5G技術(shù)應(yīng)用不僅完善了電力配網(wǎng)運(yùn)行和維護(hù)過程，還能為促進(jìn)電網(wǎng)智能化發(fā)展，符合電力配網(wǎng)的發(fā)展趨勢。雖然5G技術(shù)的運(yùn)用還不夠成熟，只要相關(guān)的工作人員跟上技術(shù)發(fā)展腳步，多方面優(yōu)化5G技術(shù)，對5G網(wǎng)絡(luò)安全加強(qiáng)認(rèn)識，積極解決5G網(wǎng)絡(luò)安全等問題，把握發(fā)展方向，就能實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)在電力配網(wǎng)中的理想發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔡書.5G網(wǎng)絡(luò)安全問題分析與展望[J].電腦知識與技術(shù)，2019，15（9）：19-20.