5G时代物联网技术在电力系统中的应用 张健聪

发表时间:2020/6/30   来源:《电力设备》2020年第6期   作者:张健聪
[导读] 摘要:随着通信技术的不断发展,5G技术时代已经到来,这将为泛在物联网技术的发展提供有利条件。
        (北京京电联合建筑规划设计有限公司  北京市  100076)
        摘要:随着通信技术的不断发展,5G技术时代已经到来,这将为泛在物联网技术的发展提供有利条件。如今的电力系统也从传统的多传感器系统发展到无处不在的电力物联网系统。通过将物联网技术与电力系统融合,使电力系统的完善程度有质的提升,使其更加安全,稳定,可靠,智能。
        关键词:5G 时代;物联网;电力系统
        前言
        由于当今社会的发展和城市建设的需要,现代先进科学技术得到了广泛的应用,尤其是5G时代。物联网技术作为一种新兴的现代网络技术,可以在各种物品与网络之间建立良好的沟通渠道。在整个电力系统中,最重要的两种关系是电力用户之间以及用户与电网企业之间。随着5G技术与物联网技术的完美融合,将促进电力系统更好地发展,满足多元化社会发展的需求。
        一、5G 时代与物联网系统的发展
        传感器也是物联网的别称,它是将许多传感芯片放入物体中,它将使无线网络技术智能化或传统意义上的网络化,将使互联网万物互联的崇高目标成为可能。要想让物联网得到普及和普及,首先必须要有两个最重要的条件。一是必须有网络覆盖和网络体系支撑的标准。自我国开始全面实施推广4G网络运营以来,随着科学的不断进步和快速发展,也将为物联网技术的快速发展奠定坚实的基础。最后,随着5G时代的到来,对于技术的研发也将实现网络的全覆盖,这极大地满足了市场和各方面为物联网用户提供网络技术支持的需求。
        二、5G 时代特点
        5G已逐渐成为全球性的移动通信。5G新技术已经逐渐走进我们的生活。它在传播上有以下几个特点:
        (1)具有非常高的传输速率和非常大容量的宽带。而且它拥有大量的移动终端和智能设备,使得移动数据流量迅速上升,满足了人们对大流量的需求。
        (2)具有大量的联系。4G接入近50亿件物品,5G则可达1000亿件以上。
        (3)低时延,低功耗的点对点传输。物联网服务将逐步向个性化发展,这不仅要求信息的及时交换,还要求网络的专业化和适应性。
        (4)具有智能网络的管理,提高频谱的利用率,既能有效降低能耗又能降低终端的成本,大大提高物联网的效率。
        然而,物联网的发展需要两个重要条件:
        (1)需要完整的网络系统和通信协议。
        (2)要求非常高的安全性。
        随着5G时代的到来,很多物品与互联网连接成为可行。为了保证信息的可靠传输,物联网必须配备更加完善和成熟的传感器技术。它使传感器技术能够以非常快的速度处理数据。物联网与5G的融合,可以让物联网技术更加成熟。
        2 加强智能电网
        加强智能电网以特高压电网为主,它覆盖发电,变电,输配电各个环节,具有信息化,自动化的特点,能够适应各类电源和电力设施,具有较强的智能化,自动化程度,能够在一定程度上提高电力系统的安全性和可靠性,提高电力系统的运行效率和质量。物联网是智能电网的基础。实时监控电网,智能变电站和电厂的运行状态,实现电力系统的全景全息感知和智能控制。5G技术的发展为加强智能电网提供了可靠的技术支撑,保障了电力系统的安全和质量。
        三、5G 时代下电力系统中物联网技术的应用
        3.1 发电环节中的应用
        应用物联网技术构建的坚强智能电网,涉及到可再生能源和清洁能源的利用和开发,如风能的应用。

而根据相关报告和研究,到2017年,我国风电新增装机容量将达到601万千瓦,累计并网容量将达到1.5亿千瓦。虽然风电发展取得了较好的成效,但在实际发电过程中仍存在弃风限电问题,导致部分风电厂尚未实现真正的盈利。而通过物联网技术的有效应用,可以大大提高清洁能源的利用率。例如,在风机上安装物联网传感系统,结合数据挖掘技术和测量传感技术的应用,深入分析天气变化对风机的影响,降低弃风限电的发生概率。在风机的具体运行过程中,通过无线通信技术的应用,可以实时掌握风机的运行情况。基于此,调度中心可以更好地对风机进行调度,大大提高分布式电源的控制效果,从而达到提高清洁能源利用率的目的。
        3.2 变电环节中的应用
        在变电站的具体运行过程中,通过物联网技术的应用,可以实现智能化变电站的建设。通过在变电站内埋设传感器,可以有效地采集,测量和转换变电站的实际电流和电压信息,从而提高变电站的控制效率,减少人力成本的投入。当然,智能变电站的稳定运行离不开定期检修工作的开展,而通过物联网技术的应用,可以全面掌握变电站的各种信息,为检修工作的开展提供数据依据。在5G时代背景下,利用网络传输低功耗,低时延的特点,结合遥感监测技术的应用,可以实现变电站相关监测数据的及时,实时上传。相关检修人员可据此制定检修计划,为变电站稳定运行提供保障。此外,针对变电站地下电缆的维护,通过传感设备的应用,可以达到对地下相关电缆实时,实时监测的目的,并将测量数据及时传送到相关部门,从而提高地下电缆的维护和维护效果。基于5G技术应用,实现电力企业对地下电缆和变电站的实时,实时监控,为变电站稳定运行提供保障。
        3.3 输电环节的应用
        在电网系统的输电环节,物联网技术的应用主要是基于传感器的应用,在输电线路中安装智能传感器,对输电线路进行实时监控。如果监测中发现有线路损坏,异常故障,绝缘异常等现象,可以第一时间将故障信息反馈到监测中心,从而帮助调度员优化稳定输电运行。此外,随着我国无人机技术的深入研发,现阶段无人机巡检技术的应用备受关注。但鉴于其无人机巡检线路的发展,需要根据无人机技术和物联网技术,通过在无人机平台上安装高清摄像设备,全面掌握输电线路的情况,从而对输电线路进行航拍,并结合无线通信技术的应用。同时,结合超声波测距等设备的搭载,可实现对输电线路的精确测量。结合红外传感设备的安装,实现了输电线路故障设备位置的精确定位。在5G时代背景下,无人机巡检技术应用可以全面升级,视频和图像抓拍的准确率和数量都将大幅提升。
        3.4 配电环节的应用
        配电网作为与用户相连的电力网络,其电能质量相对较高。并且随着分布式发电的应用,配电网逐渐向主动配电,主动控制和主动管理方向发展。同时,其物联网技术的应用,可以分析用户在电力传输过程中的电力需求,在掌握用户实际电力需求的基础上,实现电力传输的及时调整,从而达到合理配置电力资源,减少浪费的目的。保证电能的实际使用过程与存储不冲突。
        结论
        5G时代背景下,物联网技术的有效应用涉及到电力系统的各个环节,推动我国电力系统不断向自动化,智能化,高效化方向发展,新能源使用的比率也越来越大,而电力资源也扮演着十分重要的角色。而风能、水能、太阳能等等新能源的使用和传输,也使得电网面临着更为重要的机遇和挑战,同时还可以改变对电力以往传统的通讯方式、所以在节约成本,大幅度的节省人力资源的前提下,也要使得电网要具有更好的灵活性,与稳定性,。基于此,为进一步促进电力系统稳定发展,需要重点对物联网技术应用进行深入分析,结合5G移动通信技术应用,为电力系统安全稳定运行提供保障。
        参考文献:
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