對(duì)5G通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中應(yīng)用的分析

李嶸

摘 要：5G已經(jīng)進(jìn)入了商業(yè)化的發(fā)展時(shí)期，它已經(jīng)是未來的發(fā)展方向。相對(duì)于常規(guī)的通信技術(shù)，5G在帶寬和速率方面有著顯著的優(yōu)越性。自誕生之初，便引起了全球各大產(chǎn)業(yè)的極大重視。5G技術(shù)為“云”提供了有力支持。深入到各個(gè)領(lǐng)域，擴(kuò)大了通訊的使用范圍。在智能化的電力系統(tǒng)中，5G通信技術(shù)是目前國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)之一。本論文旨在探討如何將電力通信技術(shù)引入到智能電網(wǎng)中。

關(guān)鍵詞：5G通信技術(shù);智能電網(wǎng);應(yīng)用分析

引言：

目前5G技術(shù)在帶寬、速率和時(shí)延上都具有明顯的優(yōu)越性，能夠滿足不同產(chǎn)業(yè)間的通訊需要。而智能化網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)用，能夠極大程度地保證配電系統(tǒng)的自動(dòng)化和差動(dòng)防護(hù)，因此受到各有關(guān)部門的關(guān)注。

一、智慧電網(wǎng)的業(yè)務(wù)特點(diǎn)

智能化電網(wǎng)的特性表現(xiàn)有高可靠性，智能電網(wǎng)具有先進(jìn)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，具備安全評(píng)估、預(yù)警、故障診斷以及自我修復(fù)等基本功能，從而在很大程度上保障了運(yùn)行系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性，即使在突發(fā)故障的時(shí)候，也能維持正常的供電狀況，具有很高的靈活性和互動(dòng)性，在電力系統(tǒng)中，由于采用了智能化的網(wǎng)絡(luò)，可以有效地實(shí)現(xiàn)和客戶的雙向互動(dòng)，這對(duì)電網(wǎng)公司來說，既能充分把握客戶的需要，又能提高自己的業(yè)務(wù)能力。另外，管理效率也有效提高，可以通過對(duì)各電廠的供電狀況進(jìn)行全面的分析，使其資源能夠正確利用。

二、5G通信技術(shù)概述

5G是繼4G后的第五代移動(dòng)通信技術(shù)。當(dāng)前，5G通信技術(shù)包括兩大類：一是無線技術(shù)，二是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在這些技術(shù)當(dāng)中，包括 MIMO技術(shù)、超高密度組網(wǎng)技術(shù)、多址接入技術(shù)、編碼技術(shù)等，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括切片技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)功能重構(gòu)技術(shù)、移動(dòng)邊界計(jì)算技術(shù)等。韓國(guó)三星公司于2014年開展了5G通信技術(shù)的研發(fā)工作，并在此方面取得了一些成績(jī)，為5G技術(shù)的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。目前，5G技術(shù)發(fā)展勢(shì)頭很好，相對(duì)于4 G技術(shù)的普及，5G在很多領(lǐng)域都有了長(zhǎng)足的發(fā)展，其中包括速率快、容量大、延遲小。比如5G通信技術(shù)，它的傳輸速率是4 G的十多倍，而傳輸能力是4 G的百倍到一千倍，而對(duì)于延遲，5G通信技術(shù)可以把延遲限制在5到10毫秒，或者1毫秒以內(nèi)。總之，5G技術(shù)取代傳統(tǒng)的通信技術(shù)是大勢(shì)所趨。

三、5G技術(shù)在智能電網(wǎng)中的運(yùn)用

5G技術(shù)是在4G技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而成，利用大型的天線進(jìn)行高速數(shù)據(jù)的傳送，同時(shí)利用低頻帶進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。目前4G的最大容量為150 Mb/s，5G的數(shù)據(jù)傳輸速度已經(jīng)提高了15Gb/s，同時(shí)降低了10毫秒的延遲，可以滿足各種業(yè)務(wù)的需要。

（一）C-RAN接入網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及其在網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)用

C-RAN接入系統(tǒng)是5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。高速傳送速度，可以適應(yīng)5G通信技術(shù)中的訊號(hào)傳送速度，網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)對(duì)于光學(xué)傳輸網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)端天線等技術(shù)和設(shè)備充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，可以促進(jìn)無線通信系統(tǒng)的信號(hào)覆蓋。目前，有關(guān)專家將中央控制與接口自定義列為研究的熱點(diǎn)。該體系結(jié)構(gòu)適用于智能電網(wǎng)的光通訊網(wǎng)絡(luò)之中，將會(huì)大大降低電網(wǎng)通訊的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。同時(shí)，也方便了工作人員的收集根據(jù)，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)操作中出現(xiàn)的問題。過去，自治區(qū)缺乏5G技術(shù)，工作開展的效率較低，如今利用5 G技術(shù)，可以為內(nèi)蒙古電網(wǎng)各種數(shù)據(jù)采集、運(yùn)行監(jiān)控、電費(fèi)結(jié)算等各方面的獨(dú)立劃分，保證了各業(yè)務(wù)之間的變化和服務(wù)品質(zhì)。

（二）實(shí)現(xiàn)智能化自動(dòng)配電

在智能化電力市場(chǎng)的發(fā)展中，它涉及到數(shù)據(jù)傳輸、計(jì)算機(jī)控制等方面的技術(shù)，以及相應(yīng)的設(shè)備和技術(shù)。智能化自動(dòng)分配系統(tǒng)提高了電力系統(tǒng)的使用性能，提高了電力系統(tǒng)的可靠性。目前，我國(guó)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化分配方法有以下兩種：第一種是采用自動(dòng)化開關(guān)等裝置，二是通過通信技術(shù)，對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)的操作進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，5G通信技術(shù)的推廣，將極大地推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化應(yīng)用。常規(guī)的通信技術(shù)存在著建設(shè)成本高，維護(hù)難度大，信號(hào)傳輸質(zhì)量不穩(wěn)定等問題。因此，我國(guó)電力公司應(yīng)充分考慮5G通信技術(shù)與智能化網(wǎng)絡(luò)的有機(jī)融合，構(gòu)建經(jīng)濟(jì)高效的自動(dòng)化終端通信網(wǎng)絡(luò)。前期，受限于5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋原因，內(nèi)蒙古自治區(qū)智能分布式配電自動(dòng)化終端等應(yīng)用處于起步階段，難以發(fā)展，直到5G智能電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目立項(xiàng)，5G設(shè)備將在工程中為公司建設(shè)互聯(lián)網(wǎng)專線、數(shù)據(jù)專線以及覆蓋辦公區(qū)、生產(chǎn)區(qū)的5G網(wǎng)絡(luò)，為以后5G智能電網(wǎng)應(yīng)用固本強(qiáng)基。

（三）精確的精準(zhǔn)負(fù)荷控制技術(shù)

電網(wǎng)的監(jiān)控需要對(duì)電網(wǎng)的負(fù)載進(jìn)行追蹤和監(jiān)測(cè)，當(dāng)電網(wǎng)負(fù)載達(dá)到一定的水平時(shí)，就會(huì)自動(dòng)報(bào)警并切斷電源。在常規(guī)的電力調(diào)度中，由于沒有通訊設(shè)備，電力系統(tǒng)往往采用全網(wǎng)停電的方法。因此，要適應(yīng)當(dāng)前電網(wǎng)發(fā)展的潮流，就必須尋找一種行之有效的方法來提高電網(wǎng)的負(fù)荷載精度，從而消除這些問題。當(dāng)采用精準(zhǔn)負(fù)荷控制技術(shù)時(shí)，某些無關(guān)緊要的負(fù)荷可以被首先斷開。利用5G通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)電力負(fù)載的調(diào)控，在采用溫控技術(shù)時(shí)，必須利用5G通信技術(shù)來提高其精度和穩(wěn)定性?，F(xiàn)在，內(nèi)蒙古通信公司還將利用自身5G技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)，為客戶提供全方位個(gè)性化解決方案，擴(kuò)展5G技術(shù)在智能電網(wǎng)應(yīng)用范圍，為電力企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的管理支撐平臺(tái)。

（四）低壓電力數(shù)據(jù)的獲取

電力系統(tǒng)中的低壓電力數(shù)據(jù)收集，是電力系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的重要組成部分。在收集數(shù)據(jù)的同時(shí)，需要采用集中配置的方法來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集。在今后的電力系統(tǒng)的推廣和開發(fā)中，有關(guān)部門要對(duì)供電的情況進(jìn)行及時(shí)、精確的匯報(bào)。5G通信技術(shù)的運(yùn)用有助于提高對(duì)客戶的數(shù)據(jù)收集能力，使客戶的數(shù)據(jù)能夠得到更全面的反映，降低因設(shè)備的失效所帶來的經(jīng)濟(jì)利益的損失。

（五）分布式電源的控制

在目前的情況下，太陽能、風(fēng)能、電動(dòng)汽車的充電站等都是分布式能源的重要組成部分，而分布式能源的優(yōu)點(diǎn)就在于它可以極大地提高生產(chǎn)效率，節(jié)省投資。由于傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)不適合于分布式系統(tǒng)，所以在電力系統(tǒng)中存在著大量的分布式并網(wǎng)問題。比如，現(xiàn)有的電力網(wǎng)是一個(gè)單一的電力系統(tǒng)，而在電力系統(tǒng)的接入之后，它就是一個(gè)多供電的網(wǎng)絡(luò)。5G通信技術(shù)能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)進(jìn)行全方位的監(jiān)測(cè)，同時(shí)能夠自動(dòng)采集和處理運(yùn)行數(shù)據(jù)，并具有調(diào)節(jié)有功率和無功率的能力。由于5G通訊具有高速率、高安全、全覆蓋、智能化等特點(diǎn)，接入5G通信有效提高內(nèi)蒙古地區(qū)克服電網(wǎng)分散、點(diǎn)多、量大的問題。

結(jié)語：5G的出現(xiàn)推動(dòng)了各個(gè)行業(yè)的發(fā)展，將5G技術(shù)引入到智能電網(wǎng)中，可以使智能電網(wǎng)發(fā)揮更大的作用，提高系統(tǒng)的工作品質(zhì)，降低系統(tǒng)的失效率，從而更好地解決用戶對(duì)電力的需要。目前，在智能電網(wǎng)中，電力系統(tǒng)的自動(dòng)分配與需求端負(fù)載的響應(yīng)是未來5G技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。各大電網(wǎng)公司要加大研發(fā)投入，充分利用5G技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李曼. 智能電網(wǎng)中5G通信技術(shù)的應(yīng)用探討[J]. 華東科技：綜合， 2020（5）：2.BAD20008-BC2B-4424-9A12-99E4882A4356