5G環境下的電力系統物聯網技術應用

陳曉晗

摘要：物聯網就是將物與物之間聯系起來的網絡。主要是通過二維碼識別設備和 GPS 等設備。按照協議把物品和互聯網結合起來進行信息交換，以此實現智能化識別和定位管理的網絡。隨著通信技術的不斷發展，5G 技術的時代已經到來，該技術將為泛在物聯網技術的發展提供有利條件。本文主要分析了 5G 時代物聯網技術在電力系統中的應用。有不對之處，請批評指正。

關鍵字：5G;物聯網技術;電力系統;應用

社會的發展與電力系統的進步息息相關，隨著技術的進步，電力系統取得了長足進步，到目前為止，電力系統已經由過去的機械化設 備轉變為當前的信息化設備，使得電力系統的整體工作效率取得了質的提升。在信息化技術的推動下，5G 時代即將來臨，伴隨著 5G 時代下物聯網技術的應用，通過物與物相連，使世界一體化的趨勢更強， 相信將物聯網技術應用到電力系統中，可以在當前基礎上更上一層樓， 將電力系統變得更加現代化、智能化。

1 物聯網和5G的內涵簡述

1.1 物聯網技術的內涵

物聯網作為以一種新型技術和新興名詞，主要是在互聯網的基礎上引申出來的，主要應用于實物之間的交換和傳輸領域，從而得名物聯網。而物聯網這一新興技術能夠為傳統的實業經濟帶來嶄新的發展形勢，通過網絡互連，互通，減少很多銷售成本，更加科學便捷，所以物聯網從一出現就很快被社會所接受。

1.2 物聯網的技術特點

電力系統中的物聯網技術，在通過數據信息的精準處理之上，運用互聯網通信信號射頻等高精度識別系統，對已經存在的信息，進行高效、系統、精確的處理，從而達到并建成一套更加系統化的電力系統網絡，從而實現信息技術共享。物聯網新時期的代名詞，能為行業發展，提供平臺，不僅能拓寬行業發展領域，還能通過網絡進行資源的重新整合，催生新的產業。

物聯網在電力系統中的應用，不僅體現在網絡層面，更體現在感官方面，因為物聯網的應用，是通過每一個不同的感官節點進行串聯，從而到達最終的目標，在電力系統中，通過建立完善、全面的網絡體系，運用感知網絡技術，實現與使用人群的無縫對接，將感知變得智能化，在運用電子傳感器技術，記憶用戶的信息，提高數據的準確度，最終應用于電力系統的發電、輸電、變電和配電等環節中。

1.3 5G網絡技術

5G作為新興名詞，是中國研發出來的高科技的網絡通信技術，主要以其信息傳播速度快，應用廣泛為特征，被社會所接收。相比與他的前身4G網絡來說，5G的傳輸速度能夠超越4G一倍，甚至百倍、千倍，同時在超高通信頻段，實現了1Gb每秒的傳播速度。5G技術的成功研發，標志著中國的通信技術進入了新的領域，同時也給電力系統的發展帶來了機遇和挑戰。對于傳統的電力系統來說，無疑是一個沖擊，為了適應社會和時代的發展，必須進行改變。

2 5G環境下的電力系統物聯網技術存在的問題

2.1 成本性能定位

面對網絡技術的更新，電力系統中物聯網技術的應用，首先要去結合5G技術，那么就需要進行技術的更新和人員的培訓，以及設備的購置，在發電、變電等技術的應用中，智能化不斷提高，5G環境下的電力設備以及接口樞紐等都需要從新進行成本計算，在發電風機上是否應用感知技術和功能、另外是否結合數據深度拓展、測量等技術，這一切都涉及到成本問題，所以目前電力系統中物聯網技術的應用，首先就是確定成本，另外就是在有限的成本內，提高性能，然而當前電力系統還沒有開啟大面積的物聯網改革，一旦變革工作進入正軌，成本性能定位就是最現實的問題之一。

2.2 是否支持雙向傳輸

由于新技術的應用，在原來電力系統運行過程中，雙向電力和信息傳輸得到部分應用，網絡終端能夠互相獲取信息和數據，然而5G技術支持下，物聯網在電力系統中的應用，能夠一如既往，既能通過網絡信息，獲取電力應用中的現狀，問題，還能保障用戶的各種需求，這一切都是未知，同時也是技術應用中需要通過實踐檢驗才能得出的結合。

2.3 網絡的安全性和可覆蓋性

物聯網信息的運用，存在智能化和感官性，那么這種智能是否絕對的可靠和可行，就成為當前電力系統中物聯網技術應用的謎題，因為電力系統設計到的層面較多，范圍較廣，并且關系到人們的日常生活和國家電力系統的發展，這是一項國計民生的事務，那么基于5G發展下的物聯網，能夠順利運行與電力系統，是一件值得考慮的事情。另外，我國的5G信號塔正在建設和完善過程中，目前在一線城市大部分以及投入使用，但是在中小城市中應用并不廣泛，將來在電力系統中能夠達到全面覆蓋，也未可知。

3 5G環境下電力系統物聯網技術應用的建議

3.1 發電環節中的應用

發電包括太陽能發電、風力發電、火力發電以及核能發電，其中，為了保護環境，國家提成并大力發展新能源發電，那么物聯網技術在發電環節中的應用以及深入到各種能源發電過程中，例如通過相關資料了解，我國風能發電容量已經上升到600萬KW，并且累積數量為1.5億KW。這一成就表明我國的發電技術以及突飛猛進，但是在風能發電的實際應用中，沒有達到技術的完全應用，導致到部分風力發電效率低下，主要是由于電力系統中智能化網絡信息反饋工作沒有認真落實。

那么，在5G通信技術的配合下，在風能發電過程中充分利用物聯網技術，提高風力發電環節的智能化信息監督，利用該技術進行發電量和工作量的實施監督，合理的運用感知系統，從而提高發電效率，提升風能設備的利用率。

3.2 變電環節中的應用

變電主要是對電流、電壓通過機械設備，進行調控，以滿足工業、生活的需要，在電流的傳輸過程中以及電壓的調節和穩定過程中，需要浪費很多人力和物力，尤其是對于工廠的生產來說，需要高壓電路進行設備的運行，那么如何保證生產發展和人民生活所需要的不同電流和電壓，就需要在變電環節做到信息的準確整理和及時調控。所以，由于網絡技術自身低能耗的優點，5G環境下，網絡高準確率的優點，可以在電力系統中，利用遙感監測技術，對相關變電站進行實時數據監控、收集、上傳、分析，為電力維修工作人員進行檢修提供技術支持，同時更能為安全用電提供技術保障。

另外物聯網技術不僅對地上變電工作提供便捷和保障，更能同信息傳遞，更精確的掌握地下電纜信息，達到低下與地上電力系統的完美結合。

3.3 輸電環節的應用

在電能的輸送環境，主要運用物聯網感知技術，通過在相關電路安裝傳感器，利用網絡終端，對相關的線路進行實時輸送信息監控，傳感器有高度的敏感性，一旦線路發生損害或者破裂，即可通過智能設備，進行信息的傳遞，從而使電力工作人員在電子監控室就能輕而易舉的監控整個城市的電力系統。

3.4 配電環節的應用

配電主要是連接用戶需求的電網流程，作為與用戶連接的用電網絡，物聯網在配電網方面得到更好的應用，然而配電網在電能質量方面求相對較高。并且隨著分布式電源的應用，配電網已經逐漸朝著主動配電、主動控制、主動管理的方向發展。與此同時，其物聯網技術的應用可以在電力傳輸過程中進行用戶用電功率需求的分析，5G高速通訊更為清晰了解用戶用電需求提供技術支持，另外電力工作人員可以基于對用戶用電實際需求的掌握實現對電力傳輸的及時調整，進而達到電能資源合理配置、減少浪費的目的。保障電能的實際使用過程與存儲不產生沖突。

4 結語

通過對相關理論概念的了解，5G是未來發展的大趨勢，同時物聯網是關乎人民生活的必要條件。但是5G的開發和應用時間不長，從而導致物聯網在電力系統的應用中，既存在著發展機遇也同時面臨著挑戰。那么通過物聯網在電力系統應用中面臨的挑戰，從而在電力系統的發電、變電、輸電和配電四個環節進行了具體應用分析。文章的撰寫不僅豐富了對新事物的認知，也提升的自我認知能力和理論分析能力，對未來的工作和生活起到很大的積極作用。

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