關于5G通信技術在泛在電力物聯網中的應用

丁子擎

摘要：國家的快速發展促使電網規模正在不斷擴大，所以智能電網的建設工作正在不斷推進，電力設備以及電力終端和用戶的遞增等等，呈現出了爆發式的增長。為了確保電力網的正常運行，需要通過高效并且穩定的通信技術作為支撐，這樣才能提升整個電力系統的智能化以及自動化水準，然后為社會經濟的穩定發展提供強有力的服務。

關鍵詞：電力物聯網;通信技術;5G;應用

引言：電力公司的存在是為了推動社會的發展，同時還是為了給予人們更好的生活，將5G通信技術應用在電力物聯網中，這是一項非常重要的舉措。但在當前的電力物聯網運行階段中其實存在一些問題，這些問題一直困擾著電網的發展，所以在信息的傳遞中確保運行的安全性才是最重要的一點。

1、5G通信的特征

1.1更快的速度

和原先的4G網絡相比較，5G網絡的傳輸速度得到了全面的提升，5G基站的峰值已經超過了20Gb/s，因為速度的提升給數據的下載以及上傳等工作提供了更好地服務。電力系統中存在海量數據，其中包含圖像、視頻數據以及文本等等，5G的高速特征為電力系統中數據的傳輸提供了更全面的保障。

1.2.較高的容量

4G時代除了給人們的手機、電腦以及智能家電等設備提供網絡服務之外，對其他領域也提供了物聯網，特別是針對一些較為復雜的電力系統，所以僅憑借人工對電力系統進行操控、監測和管理是很難滿足快速發展背景下智能電力系統所提出的要求。換句話而言，電力系統中很多終端設備其實非常需要物聯網，4G通信能夠連接的終端其實相當有限，這時候，5G 的高容量特征就能實現電力系統各設備之間智能化管理工作的效率。

1.3.較低的功耗。

因為物聯網中存在很多終端，充電過于頻繁就會遭受充電的限制，這個對其發展產生了較大影響，因為會阻礙物聯網的整體發展。5G通信技術通過降低通信儲能去解決耗能高的問題，這樣就能促使設備的終端長期保持在線狀態。

2、5G通信技術在電力物聯網中的主要應用情況

2.1.泛在電力物聯網高分辨率視頻以及圖像的實時監控

5G通信技術具備了高速并且高寬帶的特征，所以可以快速并且方便地使用。這項技術存在了高分辨率視頻以及圖像傳輸和遠程無線傳輸等強大功能，在電力系統的視頻圖像監控場景中已經被廣泛應用，這樣就能提升監測的效率，并降低資金成本的投入。相關部門通過利用5G通信技術的高寬帶性能發送一些大容量的文件，一方面改進了圖像視頻的清晰度，另外還能有效分析電力系統的運作情況。除此之外，利用5G通信技術的低延時特征，從而實現對電力系統運行狀態的實時監測。在電力系統的監測中，因為越來越多的機器開始取代人工分析，加上5G技術可以發送高分辨率的圖像，這樣就能為機器提供學習的樣本，促使電力系統對設備的運行狀態做出判斷。

例如：傳統的監測方式主要是利用室內無人機或者視頻進行監控，一艘無人駕駛的飛機在返回的情況下，技術人員可以通過視頻去分析電力系統。整個過程的目標需要降低系統故障并做好及時的處理工作，千萬不能在復雜的情況下讓系統繼續運行。因為無人駕駛飛機探測儀還可以通過5G線路實時傳輸到監控中心，所以5G通信技術需要集成到無人機的探測過程中，也就是仔細分析和檢測電力線。當發現有問題之后，需要及時提出相應的解決方案。配電房視頻監控的方式主要采用了有線網絡發回圖像，電力系統和監控室之間需要鋪設光纖網線。此時采用5G通信技術可以降低網線的鋪設費用，這個對于偏遠以及較復雜地區的配電室而言相當合適。因為電網主要通過成千上萬的電力設備所組成，通過5G 移動通信技術完全可以實現家庭、社會之間通信的協調性。另外，為了確保人們在日常生活中的安全用電，需要監測機器的工作狀態。

2.2.分布式饋線的繼電保護

在配電自動化系統和電力系統的穩定控制中，分布式饋線的繼電保護在饋線繼電保護中屬于非常重要的環節。因為分布式能源越來越多地接入配電網，所以只有采用分布式饋線自動化系統，才能提升配電網安全可靠運行。常規并且集中穩定的控制系統需要切斷整個饋線，也就是切斷和一些故障沒有任何關系的負荷線，不然就無法保證電源的可靠性。在分布式饋線的保護系統中，通信信息主要通過智能變電站來實現，也就是準確地確定故障位置，同時還能將故障的區域隔離開來。分布式饋線繼電保護系統通常采用超低延時的通信網絡技術，這樣就能將多個變電站實現信息的兒互通，當電力系統發生故障后也能快速地將故障區域進行隔離，以此降低安全以及電力方面的損耗。對于電力的仿真而言，這其實是一種非常重要的電力系統分析方式，其中主要的功能就是去判斷電力系統還能否正常運行，加上工作計劃中是否存在風險結構安全的不可靠因素。我國多電力系統模擬方面的研究以及開發主要集中在PSCAD等多種電力系統仿真軟件上。對于通信系統的領域，電力系統在規劃以及應用之前，需要對仿真行為做出分析，這樣才能提升通信系統使用的安全性以及可靠性。那么對于泛在電力物聯網來說，在今后的發展過程中，網絡以及通信網之間一定會相互關聯在一起，在對泛在物聯網整體的分析過程中，需要借助5G通信技術和電力網絡的結合做出相互的融合，也就是去模擬電力物聯網系統實際的運行狀態。這其實需要慢慢發展成最新的協同仿真方式和軟件仿真系統。因為只有通過仿真，才能促使相關人員正確理解5G通信網和電力網絡之間存在的聯系。

結束語

綜上所述，在當前的社會發展趨勢下，通信技術是會發展的越來越強大，加上國家正在不斷研發科技技術，為國家電網提供了更全面的發展空間以及機會，這樣也就加快了電力物聯網的建設速度。將5G通信技術和泛在電力互聯網進行有效的結合，期間需要充分利用5G通信技術自身的優勢，這樣才能提高電力系統的安全并且可靠運行。不僅如此，其實還能快速促進電網的發展轉型，促使電力產業的發展變得越來越穩定，這樣才能創造出更大的經濟以及社會價值。

參考文獻：

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