試論5G時代物聯網技術在電力系統中的應用

吳俊

摘要：隨著我國國民經濟的發展以及人民生活水平的提高，社會各界對于我國電力系統的發展，尤其是新時期5G物聯網信息技術的應用和發展等方面越來越關注。作為4G網絡通訊技術之后的新一代網絡信息技術，在2020年預計5G時代將全面來臨。因此如何在此種環境背景下，深入系統地探究物聯網技術同電力系統的融合發展手段，推動我國電力系統的持續穩定發展，成為了相關領域工作人員的工作重點之一。本文主要分析探討了5G時代物聯網技術在電力系統中的應用情況，以供參閱。

關鍵詞：5G時代；物聯網技術；電力系統；應用

電力電子技術的發展，讓電力系統變為一個多傳感器系統；而通信技術的發展，又令電力系統在多傳感器系統的基礎上升級為一個物聯網系統。在即將到來的5G時代，物聯網必將迎來新一輪的技術飛躍，得益于此，電力系統也將朝著更可靠、更高效、更智能的方向發展。

1 5G時代物聯網技術在電力系統中的應用

1.1物聯網技術在電力系統發電環節中應用

堅強智能電網的一大特點就是清潔能源的大力利用。比如風能，根據國家能源局發布的數據，2017上半年全國風電新增并網容量601萬kW，截至6月底，累計并網容量達到1.54億kW。盡管如此，我國風力發電仍然面臨著棄風限電的難題，僅2012年就浪費電力2000億kW·h，經濟損失超百億。如今仍然有一半的風電廠沒有盈利。借助物聯網技術，可在風機設備上加裝先進的傳感系統，借助傳感測量技術、數據挖掘技術分析風機出力受天氣變化的影響情況，實現根據天氣情況實時調整風機出力，以此避免棄風限電問題；借助無線通信技術，調度中心可實時掌握風力機的出力情況，從而更好地進行調度，進而確保分布式電源出力在可控范圍之內。如此，可大大提高清潔能源的利用率。

1.2物聯網技術在電力系統變電環節中應用

在電力系統變電環節，物聯網的智能化技術有助于完成變電站的電壓和電流的變換。物聯網的智能化技術有利于變電站實現智能化模式。變電站可以自動完成對信息、數據的采集和對電壓的變換測量和把控，減少人員支出。長期使用變電站，要求定時對其進行檢測和維修。利用物聯網的智能化技術和5G快速運行模式，可以根據當天的操作，實時更新變電站的檢測結果，在檢測的同時，將檢測數據和結果傳送至相關維修人員，以便其及時分析檢測數據，并決定是否進行維修。物聯網和5G的結合，提高了檢測效率，明確了檢測結果，有效保證了變電站的安全使用。此外，在檢測地下電纜時，先運用物聯網技術關聯地下電纜，然后檢測所有關聯電纜，將檢測結果第一時間輸送到檢測部門，由檢測部門對相關結果進行分析。其中，絕緣狀態和輸送狀態的數據檢測分析尤為重要，直接影響電纜的使用。隨著5G技術的成熟，相關專家建議，可以結合物聯網和5G技術對變電站和地下電纜進行問題檢測和預防，保障變電站的安全運行，進而保障整個變電系統的完整性和安全性。

1.3物聯網技術在電力系統輸配電環節中應用

輸配電環節是電力系統供配電領域中的關鍵組成部分。在電力系統的輸電環節中，物聯網技術的應用主要體現在傳感器的部署和應用方面。在電力系統的供配電環節中，相關領域的工作人員可以通過在輸電線路當中安裝智能化傳感器的方式，對線路的輸配電狀況進行實時動態監測。將線路損耗、絕緣損耗、異常故常等運行狀態消息及時地反饋到系統的監管中心當中。工作人員根據調度人員的優化設計，對輸電系統的方案進行適當調整。除此之外，近幾年無人機巡查和檢驗技術等也在電力系統當中逐漸興起。此種巡查方式是將無人機設備與物聯網技術相互結合，通過無線通訊的方式，幫助工作人員盡可能全面地掌握輸配電環節的情況。5G時代背景下，物聯網的通訊速度和通訊質量等都得到了全面提升。無人機在5G科學技術的支持下，可以提升拍攝和傳輸圖片的數量和質量，增強了巡檢環節的可靠性和有效性。在物聯網技術的支持下，無人機巡檢工作可以擺脫地理和環境等因素的影響，提供一種更為可靠的新型巡檢模式，提高我國電力系統的輸電水平。對于配電環節來說，大量新型的分布式電源的計入，推動了智能化電動汽車和智能家用電氣等新型生活器具的產生。分布式電源以其良好的接納能力，將物聯網技術納入到系統內部，通過跟蹤負荷曲線的變化情況，及時了解和掌握系統的工作狀態。

1.4物聯網技術在電力系統用電環節中應用

靈活負荷（FlexibleLoad，FL）的出現，不僅方便了ADN進行主動管理和主動控制，它們本身在物聯網技術的支撐下，也可以主動參與到ADN的運行管理中。比如近幾年興起的降低電壓節能技術，依靠的正是物聯網技術。在智能電表和高級計量設施等對用電設備進行分析判斷后，保證其安全可靠運行的前提下，通過適當地降低其電壓來減少用電量，這對我國節能減排事業具有重大意義。近幾年來，世界各國和我國的電動汽車（ElectricVehicle，EV）保有量迅速增長，ADN對其進行可靠有效的管理也是未來研究的一個熱點問題。比如借助物聯網技術，便可充分考慮EV的行駛習慣、負荷特性等，結合市場電價和ADN運行情況，有效地管理EV的充放電，形成專門特殊的運營模式。

2物聯網在電力系統中的應用以及發展

電力系統中應用物聯網應該對輸電技術網絡進行優化和升級，使其成為配電網絡中的主要通信途徑和手段。在電力系統中應用物聯網技術，能夠改善輸電通信基礎網絡，提高輸電通信網絡的穩定性和可靠性。物聯網技術的使用，實現公網與無線網絡中一些難以實現的功能，能夠在電力應急情況下抵御惡劣氣候環境，增強抗災抗險的通信體系。在物聯網技術與電力通訊系統的融合下，可以有效地開展電力通信專網未覆蓋的部分生產場所（移動生產檢修巡檢業務、電壓監測業務）和營業場所接入、配網自動化接入、客戶服務、辦公電話、計量、應急燈業務等的通信業務。

3結束語

在通信技術發展迅猛的今天，物聯網也迎來了高速的發展。物聯網平臺其實是起到了承上啟下的作用，未來的物聯網技術將會圍繞政府、企業、消費者衍生出更多樣化的應用，創造出巨大的社會價值。目前全球移動通信已經將5G作為研究的熱門，在即將到來的5G時代，物聯網將使“萬物互聯”成為可能，也必將促使電力通信系統快速發展。

參考文獻：

[1]施禹.試論5G時代物聯網技術在電力系統中的應用[J].中國新通信.2018（08）.

[2]王坤.5G時代物聯網技術在電力系統中的應用[J].通信電源技術.2018（05）.

[3]丘華敏.5G時代物聯網技術在電力系統中的應用[J].江蘇科技信息.2017（11）.

（作者單位：天津天源國電電力技術有限公司）