5G技術在電力系統中的研究與應用

秦銘澤

國網七臺河供電公司 黑龍江佳木斯 154600

泛在電力物聯網對電力基礎數據的采集，承載，分析和應用以及通信技術和方式提出了全新的，更高的要求，對此，探究在智能電網和泛在電力物聯網建設的環境背景下，將5G技術與電力系統融合發展,以推動我國電力系統的持續穩定發展。介紹了多種電力系統下的典型業務場景。并對5G技術在這些場景中的應用進行分析。通過與傳統4G技術進行比較，并選擇一種典型的精準負荷控制業務進行外場測試,結果驗證了5G技術低時延特性,以及證明5G技術可為支撐未來電力泛在物聯網應用提供技術支撐。

1 5G時代

5G已成為全球移動通信研究的熱門，5G時代正悄然來臨，其通信具有以下特點：①超高傳輸速率和超大容量帶寬。物聯網具有大量移動終端和智能設備，移動數據流量以百千倍的速度飆升，5G能夠滿足巨大的流量需求。②海量連接數。4G與50億物品相連，而5G的連接數可以達到1000億。③低延時低功耗的點對點傳輸。物聯網業務將沿著個性化發展，不僅要求信息實時交互，更要求網絡具有專門性、適應性。④智能的網絡管理，高效的頻譜利用。提升頻譜利用效率不僅可以降低能源損耗，而且可以降低終端成本，大大提升了物聯網的效率[1]。

2 堅強智能電網對電力系統的優化

隨著經濟的發展，全球不斷加大物聯網電力系統技術開發方面的人員和資金投入，推進信息通信和電力能源輸電快速發展，電力系統提升至更智能的層面。面對電力系統電能資源供應緊張的現狀，堅強智能電網提供了戰略性的解決方向。它可以有效解決資源供應緊缺的問題，保證電力系統正常運轉。堅強智能電網包含對整個電力系統發電技術、送變電線路、供電配電和使用電等的完整操作，在現有的信息通信技術和電力發展技術輔助下，更具備智能化、自動化的高端技術特點。其中，以特高壓輸電的傳感技術為中心的堅強智能網架，是堅強智能電網的核心。堅強智能電網最根本的技術是物聯網發展技術。先進的物聯網技術可以對電力系統的運行狀態和各級電網發展協調等方面進行監測，保證整個電網系統安全可靠，實現更加經濟、高效和平穩化的發展[2]。

3 5G技術在電力系統中的研究與應用

3.1 在電力系統輸配電環節中應用

電力系統輸配電智能傳感器可以實時向監測系統傳輸輸電線路和輸電線路干擾和事故有關的信息，進而讓相關人員可以及時發展互聯網技術的問題所在，并及時對其進行合理的解決。而就目前我國的電力系統輸配電系統來說，不管是相關的技術還是設備，都不夠完善，除此之外，對配點系統的檢測系統相對也比較落后，因此，作為互聯網技術行業，就需要不斷對其進行創新。將5G技術運用在電力系統輸配電環節就是對電力系統的一種創新，因為這在一定程度上提高了電力系統對能源的敏感性，不僅如此，如果將5G技術運用在電力系統輸配電環節，還能有效地保證監控系統的有效性。當然，如果電力系統輸配電環節中出現問題，那么5G技術就可以根據數據來源判斷出現問題的地方，并將這種信息傳達給總的電力系統控制中心，進而高效地解決出現的問題。

3.2 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[3]。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，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[4]。

4 結語

泛在電力物聯網對電力數據的承載，采集，應用和分析提出了更高的要求。電力業務應考慮業務的流量模型。站房監控數量的增多，移動業務場景對大帶寬。大流量的需求，以及控制業務對時延和可靠性的要求很高等。本文系統地探究了5G技術與電力系統業務的融合發展手段,對多種典型的電力業務場景在5G技術下的應用進行了分析,并選擇一種典型的業務場景，即精準負荷控制業務進行了測試。測試結果驗證了5G技術的低時延特性,由此證明5G技術可為電力泛在物聯網的應用提供技術支撐。