對5G通信技術在智能電網中應用的分析

李嶸

摘 要：5G已經進入了商業化的發展時期，它已經是未來的發展方向。相對于常規的通信技術，5G在帶寬和速率方面有著顯著的優越性。自誕生之初，便引起了全球各大產業的極大重視。5G技術為“云”提供了有力支持。深入到各個領域，擴大了通訊的使用范圍。在智能化的電力系統中，5G通信技術是目前國內外研究的熱點之一。本論文旨在探討如何將電力通信技術引入到智能電網中。

關鍵詞：5G通信技術;智能電網;應用分析

引言：

目前5G技術在帶寬、速率和時延上都具有明顯的優越性，能夠滿足不同產業間的通訊需要。而智能化網絡中的運用，能夠極大程度地保證配電系統的自動化和差動防護，因此受到各有關部門的關注。

一、智慧電網的業務特點

智能化電網的特性表現有高可靠性，智能電網具有先進技術與網絡通信技術，具備安全評估、預警、故障診斷以及自我修復等基本功能，從而在很大程度上保障了運行系統的穩定性與可靠性，即使在突發故障的時候，也能維持正常的供電狀況，具有很高的靈活性和互動性，在電力系統中，由于采用了智能化的網絡，可以有效地實現和客戶的雙向互動，這對電網公司來說，既能充分把握客戶的需要，又能提高自己的業務能力。另外，管理效率也有效提高，可以通過對各電廠的供電狀況進行全面的分析，使其資源能夠正確利用。

二、5G通信技術概述

5G是繼4G后的第五代移動通信技術。當前，5G通信技術包括兩大類：一是無線技術，二是網絡技術。在這些技術當中，包括 MIMO技術、超高密度組網技術、多址接入技術、編碼技術等，網絡技術包括切片技術、網絡功能重構技術、移動邊界計算技術等。韓國三星公司于2014年開展了5G通信技術的研發工作，并在此方面取得了一些成績，為5G技術的發展打下了良好的基礎。目前，5G技術發展勢頭很好，相對于4 G技術的普及，5G在很多領域都有了長足的發展，其中包括速率快、容量大、延遲小。比如5G通信技術，它的傳輸速率是4 G的十多倍，而傳輸能力是4 G的百倍到一千倍，而對于延遲，5G通信技術可以把延遲限制在5到10毫秒，或者1毫秒以內。總之，5G技術取代傳統的通信技術是大勢所趨。

三、5G技術在智能電網中的運用

5G技術是在4G技術基礎上發展而成，利用大型的天線進行高速數據的傳送，同時利用低頻帶進行數據傳送。目前4G的最大容量為150 Mb/s，5G的數據傳輸速度已經提高了15Gb/s，同時降低了10毫秒的延遲，可以滿足各種業務的需要。

（一）C-RAN接入網絡體系結構及其在網絡中的運用

C-RAN接入系統是5G網絡技術發展的必然趨勢。高速傳送速度，可以適應5G通信技術中的訊號傳送速度，網絡體系結構對于光學傳輸網絡、遠端天線等技術和設備充分發揮其優勢，可以促進無線通信系統的信號覆蓋。目前，有關專家將中央控制與接口自定義列為研究的熱點。該體系結構適用于智能電網的光通訊網絡之中，將會大大降低電網通訊的運營費用。同時，也方便了工作人員的收集根據，發現網絡操作中出現的問題。過去，自治區缺乏5G技術，工作開展的效率較低，如今利用5 G技術，可以為內蒙古電網各種數據采集、運行監控、電費結算等各方面的獨立劃分，保證了各業務之間的變化和服務品質。

（二）實現智能化自動配電

在智能化電力市場的發展中，它涉及到數據傳輸、計算機控制等方面的技術，以及相應的設備和技術。智能化自動分配系統提高了電力系統的使用性能，提高了電力系統的可靠性。目前，我國電力系統的自動化分配方法有以下兩種：第一種是采用自動化開關等裝置，二是通過通信技術，對配電網絡的操作進行實時監測，5G通信技術的推廣，將極大地推動網絡的自動化應用。常規的通信技術存在著建設成本高，維護難度大，信號傳輸質量不穩定等問題。因此，我國電力公司應充分考慮5G通信技術與智能化網絡的有機融合，構建經濟高效的自動化終端通信網絡。前期，受限于5G網絡覆蓋原因，內蒙古自治區智能分布式配電自動化終端等應用處于起步階段，難以發展，直到5G智能電網建設項目立項，5G設備將在工程中為公司建設互聯網專線、數據專線以及覆蓋辦公區、生產區的5G網絡，為以后5G智能電網應用固本強基。

（三）精確的精準負荷控制技術

電網的監控需要對電網的負載進行追蹤和監測，當電網負載達到一定的水平時，就會自動報警并切斷電源。在常規的電力調度中，由于沒有通訊設備，電力系統往往采用全網停電的方法。因此，要適應當前電網發展的潮流，就必須尋找一種行之有效的方法來提高電網的負荷載精度，從而消除這些問題。當采用精準負荷控制技術時，某些無關緊要的負荷可以被首先斷開。利用5G通信技術實現電力負載的調控，在采用溫控技術時，必須利用5G通信技術來提高其精度和穩定性。現在，內蒙古通信公司還將利用自身5G技術與網絡優勢，為客戶提供全方位個性化解決方案，擴展5G技術在智能電網應用范圍，為電力企業提供優質的管理支撐平臺。

（四）低壓電力數據的獲取

電力系統中的低壓電力數據收集，是電力系統在電力系統中的重要組成部分。在收集數據的同時，需要采用集中配置的方法來實現數據的收集。在今后的電力系統的推廣和開發中，有關部門要對供電的情況進行及時、精確的匯報。5G通信技術的運用有助于提高對客戶的數據收集能力，使客戶的數據能夠得到更全面的反映，降低因設備的失效所帶來的經濟利益的損失。

（五）分布式電源的控制

在目前的情況下，太陽能、風能、電動汽車的充電站等都是分布式能源的重要組成部分，而分布式能源的優點就在于它可以極大地提高生產效率，節省投資。由于傳統的電力系統不適合于分布式系統，所以在電力系統中存在著大量的分布式并網問題。比如，現有的電力網是一個單一的電力系統，而在電力系統的接入之后，它就是一個多供電的網絡。5G通信技術能夠對電力系統進行全方位的監測，同時能夠自動采集和處理運行數據，并具有調節有功率和無功率的能力。由于5G通訊具有高速率、高安全、全覆蓋、智能化等特點，接入5G通信有效提高內蒙古地區克服電網分散、點多、量大的問題。

結語：5G的出現推動了各個行業的發展，將5G技術引入到智能電網中，可以使智能電網發揮更大的作用，提高系統的工作品質，降低系統的失效率，從而更好地解決用戶對電力的需要。目前，在智能電網中，電力系統的自動分配與需求端負載的響應是未來5G技術發展的必然趨勢。各大電網公司要加大研發投入，充分利用5G技術的優點。

參考文獻：

[1]李曼. 智能電網中5G通信技術的應用探討[J]. 華東科技：綜合， 2020（5）：2.BAD20008-BC2B-4424-9A12-99E4882A4356