5G通信技術在泛在電力物聯網的應用

吳彤浩

【摘要】? ? 社會經濟的持續進步促進了科學技術快速穩定發展，促進了分布式能源接入、電力分配自動化、雙向用戶互動，提高人民生活水平與生活質量。由此各種網格設備的規模、使用和通訊需求也在不斷擴大。只有將最新的5G通信技術有效地融入到建設動力型因特網的過程中，企業才能走向信息化、智能化。文章重點闡述了5G通信和泛在力物聯網整合的價值和前景，提出了有效整合的具體對策，為社會經濟健康穩定發展打下良好的基礎。

【關鍵詞】? ? 5G通信技術? ? 泛在電力? ? 物聯網? ? 應用

引言：

近幾年來，由于科技持續進步，推動了電力行業的健康快速發展。5G通信技術也被廣泛應用于泛在電力物聯網通信，并取得了良好效果。既滿足了現代電力系統的通信需求，又提高了電力系統的智能化水平。各電力公司都需要將5G通信技術有效地集成到泛在電力物聯網系統的建設中，以提高整個電力系統的控制水平，實時監控電網運行狀態。

一、5G通信技術特點

5G通信技術主要指第五代移動通信技術。相對于傳統通信技術，5G通信技術的信號數據在滿足大眾多樣化需求的還具有較高的傳輸速率和較強的性能。而5G通信技術是一種低成本、高可靠性、低時延的通信技術，是一個開放的技術架構模型[1]。隨著5G通信技術的發展，在電力領域也得到了廣泛的發展，有許多應用場景和發展前景。根據5G通信技術在電力領域的應用場景，分為以下四大特點：第一，小型連接技術。其次，可靠性技術延時較高。其三，整體技術覆蓋率廣。最后，相對于傳統移動通信技術，具有更大的信息傳輸和存儲容量。

泛在電力物聯網主要由“平臺”、“網絡”、“感知”三部分組成，通過網絡物理設計的整合，構成專業的物聯網系統。泛網電力物聯網能夠滿足電力行業的發展需求，將泛在電力資源配置和備用情況合理規劃的基礎上，全面提高信息識別效果。這一階段，泛在電力物聯網主要得益于我國信息網絡技術的持續發展和無線技術的應用，從而了解電力網絡的實際分布。利用5G通暢地建設泛實力物聯網系統。單獨構建后，能夠對大量數據和信息進行精確采集，從而能夠對大量數據和信息進行精確處理。對電力系統的實際運行和控制，要求準確、無誤，信息快速準確地傳遞[2]。為了達到這些目標，泛在網融合了5G通信技術和，簡化了泛力物聯網的通信流程，通過與人工智能技術的合作，實現了泛在互聯網的發展。有科學、智慧、網絡導向的事物。當泛能網物聯網進行實際信息和數據發送工作之前，需要綜合處理收集到的總體信息和數據，對未來發展目標進行初步預測。這為后續反應節省了工作時間。

另外，要注意可靠性數據的安全保護;詳細地分析了傳感器系統下信息數據的實際工作狀態。通過這種整體過程，可以對普適整體狀態物的因特網通訊進行分析與判斷。最終判斷結果將在一段時間內發送到用戶終端，通過服務可以解決特定的電源問題。

二、物聯網

在全國幾乎所有地區都重新建立了電力網絡，而每一端都連接著成千上萬的電器。只要用信息互聯將電力設備和物理對象連接起來，就可以在全國建立完全普適的物聯網，促進電力系統健康、可持續發展。所有家用電器互聯互通能促進家居向智能化方向的轉變，還能改善家居生活的調節和地區性電源的智能化。

物聯網有著廣泛的應用，在許多行業的發展中得到了廣泛應用。例如：全國聯網各配電裝置后，可實時監測各電網的運行狀態，分析其是否健康、安全運行。提高電力系統的科學性與合理性，確保了整個配電網的安全可靠運行。電力網主要由各種傳輸和轉換設備組成。用于實現信息互連的主要手段是光纖傳輸設備，但在配電網層面上應用信息互連還存在著許多問題，無法拘泥于技術水平的拓展。信息互連的分銷網絡。就目前的情況來說，電器傳統的物理連接方式存在著連接質量低、受外部環境因素影響大、不能保證信息連接質量等缺陷。

在電力信息互聯的過程中，必須有效地整合5G通信技術，加強各電力設備在配電網絡層次上的連接穩定性，有效發揮其傳輸和轉換功能。在大規模定制場景中的應用，將在用戶全面合規性預測、高精度人像繪制等方面具體體現。合理地使用5G通信技術，可以將電力系統中各個鏈路串聯起來，從而能夠從社會的各個方面分析和理解整個社會的耗電特性[2]。

互聯網系統相對于其它先進技術，具有高連接、高強度容量等特點。5G通信技術不僅能將各種電子設備與物聯網結合起來，而且在通信過程中還能應付更多的事情。交通網絡信息、社會整體信息以及用戶的日常使用信息變得更加可靠。

三、5G通信技術在泛在電力物聯網的應用

3.1泛在電力物聯網高分辨率視頻和圖像實時監控

5G通信技術具有高速、高寬帶特性，因此可以快速、方便地使用。該技術實現了高分辨率視頻、圖像傳輸、遠程無線傳輸等功能，在電力系統的視頻圖像監控場景中得到了廣泛的應用，提高了監測效率，降低了資金成本。5G通信技術能給普惠金融帶來的變革和創新物聯網主要分為三個方面。

第一，利用5G通信技術的高寬帶特性能發送大容量文件。不但改進了圖像，視頻清晰度顯著提升。其次，傳統電力監測技術主要收集電力運行的實時狀態，并對電力系統進行事后分析。

第二，利用5G通信的高速低延時特性，實現對電力系統運行狀態的實時監測[3]。

第三，在電力系統監測中，隨著機器逐漸取代人工分析，5G技術可發送高分辨率視頻圖像，并為機器提供學習樣本，使得電力系統對設備運行狀態判斷實現自動化。

比如，傳統監測方法主要是利用室內無人機監測和視頻監控。在無人駕駛飛機返回的情況下，技術人員可以通過視頻對電力系統進行實時分析。其目標是降低系統故障處理的及時性，不適用于復雜工況下系統的運行環境。由于無人駕駛飛機探測器還可以通過5G線路實時傳輸到監控中心，因此5G通信技術要集成到無人機探測過程中，需要進行電力線分析和檢測。如有問題，可及時提出相應的解決方案。配電房視頻監控方式主要是采用有線網絡發回圖像，電力系統與監控室之間需鋪設光纖網線[4]。

但采用5G移動通信技術可降低網線鋪設費用，適合偏遠、復雜地質地區的配電室。電網主要由成千上萬的電力設備組成，通過5G移動通信技術，可實現家庭、區域社會、區域社會之間的通信協調信息和智能集群電力。為確保人們日常用電的安全，對機器的工作狀態進行監測。常規電力系統安裝的傳感器較多。通信技術不成熟，容易造成電力數據丟失。通過5G移動通信技術高速信息傳輸，非常容易實現耗電量信息的收集與分析。

3.2分布式饋線繼電保護

在配電自動化系統和電力系統穩定性控制過程中，分布式饋線繼電保護是繼電保護在饋線繼電保護中的一個重要環節。隨著分布式能源越來越多地接入配電網，只有采用分布式饋線自動化系統，才能提高配電網的安全可靠運行。常規的集中穩定控制系統需要切斷整個饋線，切斷與故障無關的負荷線，不能保證電源的可靠性。在分布式饋線保護系統中，通信信息主要通過智能變電站來實現。既能準確地確定故障位置，又能將故障區域進行隔離。分布式饋線繼電保護系統一般采用超低延時通信網絡技術，使多個變電站能夠實現相互通信，在電力系統發生故障時快速地將故障區域隔離，降低安全和電力損耗[5]。在通信網絡延遲小于10ms的情況下，當電源控制系統發生故障時，饋線繼電保護系統可在100ms內識別故障區域。分布式饋線繼電保護系統主要采用光纖實現。在5G通信系統的不斷發展中，用5G系統取代光纖，可將延遲降低到1ms，提高繼電保護水平。系統速度也能擴大分布系統的應用范圍，對特定區域進行監控，降低資金成本。

對于電力仿真而言，這是一種重要的電力系統分析方法，其主要功能是判斷電力系統是否在正常運行，以及工作計劃中是否存在風險結構安全不可靠。國內對電力系統模擬的研究和開發主要集中在PSCAD等多種電力系統仿真軟件。在通信系統領域，電力系統在規劃和應用之前，都需要對仿真行為進行分析，以提高通信系統使用的安全性和可靠性，開發了OPNET等應用于OPNET等通信系統的模擬分析軟件。對泛在電力物聯網來說，在未來的發展過程中，網絡與通信網的系統耦合必然會加深，在對泛在物聯網整體的分析過程中，需要5G通信技術和電力網絡相結合進行高效融合，模擬電力物聯網系統運行狀態。這就需要逐步發展最新的協同仿真方法和軟件仿真系統，只有通過仿真，才能正確理解5G通信網與電力網絡之間的聯系。5G通信系統雖然單位能耗較小，但未來使用5G通信系統的用戶將逐漸增加，在泛在電力物聯網的建設中，為保證電力系統的正常運行，提高各通信網絡間的能量交換效率，需要構建各類5G基站。在5G通信網與輸電網之間具有提高電力潮流控制與標準化的作用[6]。

四、結束語

近幾年來，科技的不斷研發為國家電網的發展提供了更多的機會，加快了泛在電力物聯網的建設。將5G通信技術與泛在電力互聯網有效結合，充分利用5G通信技術的優勢，提高電力系統安全可靠運行，促進電網的發展轉型，能促進電力產業的穩定發展，能創造更大的經濟和社會價值。

參? 考? 文? 獻

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[2]劉顯祖，黃偉，許旵鵬，于和林，穆云龍，余勇.基于泛在電力物聯網的二次設備全景信息感知系統設計[J].安徽電氣工程職業技術學院學報，2021，26（02）：41-46.

[3]楊堅，杜亮，喻謙，方興其，曾曉，徐一洲.電力物聯網接入層網絡流量的建模與分析[J].電網與清潔能源，2021，37（04）：60-66+79.

[4]王其清，李存斌，高昇宇.基于自然語言處理和互信息的電力物聯網技術協同創新研究[J].華北電力大學學報（自然科學版），2021，48（03）：72-80.

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[6]趙俊，蔡勛偉，馬叢，馬龍剛.泛在電力物聯網中數字化服務信息資源挖掘系統設計[J].電子設計工程，2021，29（08）：38-42.