5G技術在電力配網中的應用

柳大坤

摘要：5G網絡作為當前新型網絡方式，雖然普及率仍比較低，需進一步進行研究發展，但已在電力配網中得到應用。本文探討了電力配網中5G技術的應用，并對如何在電力配網中更好應用提出了一些措施，僅供參考。

關鍵詞：5G;互聯網;電力配網;需求;應用

5G作為新型移動通信網絡，為解決人與物、物與物通信問題，將滿足移動醫療、智能家居、工業控制、環境監測等物聯網應用需求。最終，5G將滲透到經濟社會的各行業各領域，成為支撐經濟社會數字化、網絡化、智能化轉型的關鍵新型基礎設施。5G技術將為工業領域在豐富的融合應用場景中帶來極大潛力，使工業智能化、綠色化，改變工業體系。

一、5G技術與電力配網的概述

5G是高速率、低時延和大連接特點的新一代寬帶移動通信技術，是實現人機物互聯的網絡基礎設施。增強移動寬帶、超高可靠低時延通信和海量機器類通信，是國際電信聯盟定義5G的三大類應用場景。其中超高可靠低時延通信主要是對時延和可靠性具有極高要求的行業，如工業控制、遠程醫療等。

配電系統是由多種配電設備所組成的變換電壓、直接向終端用戶分配電能的電力網絡系統，是指從降壓（高壓）配電變電站出口到用戶端的這一段系統。配電網在電力網中的主要作用是分配電能，從配電網性質看，配電網設備還包括變電站的配電裝置。當前，5G大帶寬特性移動業務日趨成熟，配網差動保護、配電自動化等控制類業務雖處于起步探索階段，但隨著網絡安全架構、終端模組等的成熟，控制類業務定會進入高速發展時期，大幅度提升配電環節故障定位精準度和處理效率。

二、5G技術在電力配網中的應用現狀

5G目前在電力領域的應用主要面向輸電、變電、配電、用電四個環節，在未來智能電網中將在智能分布式配電自動化、毫秒級精準負荷控制、低壓用電信息采集、分布式電源四方面起重要作用，應用場景可以主要分為輸電線無人機巡檢、配電自動化、配網差動保護、高級計量等采集監控類和實時控制類業務。

（一）5G技術在電力配網中的應用特點

檢測范圍更廣闊、速度更敏捷是5G技術在電力配網中應用的主要特點。可以使整個配網運維系統得以檢測，能夠雙向實時監控配網系統的狀態，還可以預測隱藏風險危機，避免安全事故的發生。

（二）智能分布式配電自動化

配電自動化是為提高供電可靠性，改進電能質量，降低運行費用，提供優質服務，減輕工作人員勞動強度;集計算機技術、數據傳輸、控制技術、現代化設備及管理于一體的綜合信息管理系統。

配電自動化的發展大致可以分為三個階段：

第一階段是基于自動化開關設備相互配合的配電自動化階段，主要設備為重合器和分段器等，不需要建設通信網絡和計算機系統。第二階段是基于通信網絡、饋線終端單元和后臺計算機網絡的配電自動化系統，在配電網正常運行時也能起到監視配遙控作用。第三階段在第二階段基礎上增加了自動控制功能形成的配電自動化系統。是集變電所自動化、電容器組調節控制等于一體的配電網管理系統（DMS）以及集配電網SCADA系統、需方管理（DSM）、故障呼叫服務系統等一體的綜合自動化系統，功能達140多種。

電流早已出現雙向流動、實時動態的變化，用戶作為用電方的同時也變成了發電方。由于傳統配電網早期架構沒有考慮分布式電源的接入，因此，在后來加入分布式電源時，原來的單電源輻射狀網絡便成了雙電源甚至多電源網絡，所以用5G技術來增加配電網的可靠性、靈活性及效率來解決網絡構架帶來的變化。

（三）網絡切片技術的運用

電力系統建設中要求電力通信承載能力的標準不斷提高，在電力配網中要創建出安全性、自愈性、經濟性較高的優質電力系統環境。5G網絡切片技術在電力系統的配電環節起著重要功效，對電力系統的安全穩定運行提供了保障。

（三）時效性高、廣覆蓋、大連接應用

電力系統傳播以光速進行，按需求分時間快速控制系統，將分鐘提升到毫秒級別進行智能判斷、分析、故障定位、供電恢復等操作。電力系統內的電力設備在最后1千米之內的接入環境管理相對較復雜，同時由于大部分居民使用的電表是隔天才對數據進行傳輸，無法短間隔的數據傳輸就導致對數據信息無法進行時效性的分析，但在5G傳輸速率較高的技術支持下，可以天、以小時為頻率進行數據收集進行上傳分析，比如以變壓器數據采集可以每10min記錄一次，一天記錄100次;單個集中器每個月所需流量為6-8M等，使得在整個過程中數據信息采集更為快速高效。

三、電力配網中5G技術如何應用

（一）提高配網運維安全性、穩定性，主動引導設備研制

提高配網運維安全性、穩定性可采用微機技術來檢測配網運維系統的運行狀態;電子技術與微型機器結合來保證配網運維系統的運行中電壓的穩定性。

主動引導智能設備的研制，早日實現系統的智能化管理，5G技術早已運用在電力智能配網運維系統，例如10kV小車式常規開關柜技術。

（二）合理科學的一崗多則制，強化技術人員

5G技術在電力配網系統中涉及范圍廣闊，在工作開展前設計科學的方案來規劃工作人員的業務類型和職責，堅持效率提升，合理作業。在技術升級時，確保電網設備運行和維護的智能化和5G技術工作有序開展。

工作模式應做出改變，可以推行一崗多責制度進行崗位和工作的整合，優化人力資源的配置來瞞住工作發展需求。通過對崗位薪酬制度進行重新分配來鼓勵廣大員工以更加飽滿的熱情和積極性投入到工作中，讓工作人員主動承擔更多責任，充分發揮自身的優勢，提高電網設備運行和維護的智能化。

結語：

綜上所述，5G技術應用不僅完善了電力配網運行和維護過程，還能為促進電網智能化發展，符合電力配網的發展趨勢。雖然5G技術的運用還不夠成熟，只要相關的工作人員跟上技術發展腳步，多方面優化5G技術，對5G網絡安全加強認識，積極解決5G網絡安全等問題，把握發展方向，就能實現5G網絡在電力配網中的理想發展。

參考文獻：

[1]蔡書.5G網絡安全問題分析與展望[J].電腦知識與技術，2019，15（9）：19-20.