摘要：我国电力行业最近几年发展非常迅速，带动我国快速进入现代化发展阶段。近年来，随着电力负荷的快速增长，间歇性电源的高比例接入，全球极端天气加剧等问题的增多，传统电网的安全稳定运行已受到巨大挑战。
关键词：5G技术；配电物联网应用
引言
科学技术的快速发展使我国各行业有了新的发展机遇和发展空间。随着智能电网逐步向智慧电网转型的发展过程中，第5代移动通信（以下简称5G）技术因其“高带宽、高容量、高可靠性、低延时、低功耗”的特点，以及配电系统本身对通信的需求，使得基于5G技术的配电物联网能够在新形势下成为引领配电通信发展的关键。
1配电物联网
1.感知层重点是统一终端标准，推动跨专业数据同源采集，实现配电侧、用电侧采集监控深度覆盖，提升终端智能化和边缘计算水平。2.网络层重点是推进电力无线专网和终端通信建设，增强带宽，实现深度全覆盖，满足新兴业务发展需要。3.平台层实现各类采集到的数据管理，是公共基础平台，重点是实现超大规模终端统一物联管理，深化全业务统一数据中心建设，推广“国网云”平台建设和应用，提升数据高效处理和云雾协同能力。4.应用层是应用和控制中心，重点是全面支撑核心业务智慧化运营，全面服务能源互联网生态，促进管理提升和业务转型。只有把感知层和网络层建设好，应用层和平台层才能得到好的硬件条件支持。其中，5G技术属于泛在电力物联网中的网络层。
2配电物联网建设的迫切性及面临的问题分析
自从进入大数据时代，随着智能配电网的建设，各专业对配电网设备、数据应用等都提出了非常多的要求，譬如：设备在线监测系统的建设，视频监控的高清化改造、高级计量系统的应用等，简而言之，都是为了实现让数据“说话”，实现人与物、物与物之间的信息交互，建立真正意义上的配电物联网。在这种要求下，这些多元化数据的采集及应用都将呈现指数级增长，传统的配电通信网无法支撑如此海量的数据采集和传输，很多电力数据需要在站点先进行筛选或压缩，牺牲部分信息，仅保留基本信息再进行传送，而精细度不足的信息反过来又制约了大数据分析的实际应用。
3当前物联网技术在电网中的应用
目前电网经过多年的建设已经成为联系到千家万户的每一台电器，实现物联网的物质基础非常具备。简单来说，建设智能电网需要在现有电网上增加传感测量技术、集成通信技术和高级控制方法，而物联网本身就是这三者的有机结合，因此物联网技术可以和智能电网高度融合，二者相辅相成。传统物联网侧重于设备之间的关联，即利用传感器将各种设备与资产连接到一起，对关键设备的运行状况进行实时监控。物联网和智能电网的相互融合，赋予了双方新的特征。首先，物联网与智能电网的融合，使物联网更注重用户之间以及用户与电网之间进行实时连接和互动，并实现对数据信息的收集分析和实时高速传输。其次，物联网应用于智能电网也使物联网加强了其智能处理和决策支持功能，智能电网需要物联网来分析诊断电网和电网设备的运行状况，进而进行决策去排除和避免电力故障。最后，物联网在智能电网的应用也加强了智能电网的数据处理能力，由于物联网与智能电网都以信息传输为基础，均需要对海量信息进行智能处理，最终实现终端设备的实时响应处理，但智能电网主要应用在电信息采集控制及用电服务系统等方面，而物联网主要应用在实体属性信息及控制信息交互，显然，物联网更侧重于数据处理，与智能电网的融合可以更好地实现电网海量数据的处理。因此，物联网技术可以全面提高智能电网各环节的信息化程度，促进智能电网的发展。
4 5G技术在配电网应用的优势
1.电力系统中一次系统、二次系统、信息系统、计量系统等各类在线监测数据、各站点、办公场所等的视频监控数据等大数据的应用是智能电网存在的物质基础，而5G高速率为它们提供强有力支撑。2.智能电力设备、穿戴设备等海量设备将大规模应用在数字化电网，5G能够连接海量设备，每平方公里可以支撑100万个移动终端，为真正实现电力系统中的万物信息互联提供了巨大的想象空间。3.5G技术丢包率极低，具有很高的可靠性，可有效提升电力系统本身可靠性。4.在实际应用中，电力系统需要各系统协同控制、快速反应的场景，5G空口时延为lms，端到端时延小于10ms，可以快速灵活响应系统中的各种变化。综上所述，5G技术和配电物联网相结合，可以广泛应用于电力设备在线监测系统、高级计量系统、调度控制系统、高清视频传输等领域。
5安全输电可以保证电力系统最大程度发挥作用
输电环节主要应用了物联网的智能传感器。它可以将输电线路遇到的问题和故障实时传送到监控部门。相关人员依据输送回来的数据进行绝缘、线路等方面的分析，发现问题并及时解决，从而优化和提升电力系统。智能传感器还可以结合无人机对输电线路进行巡检。无人机携带的高清拍摄机可以对故障线路进行拍摄，使相关人员及时掌握输电线路的故障。5G技术在很大程度上提高了照片的输送效率，可以及时将问题反映到检测部门。因此，可凭借物联网的智能传感器、5G技术和无人机的优势，保障输电线路的安全。配电系统是整个电力系统中与用户直接联系的部分，需要充分发挥主动性。利用物联网技术，可以在配电系统将电力传送给用户的过程中，分析用户所需要的用电功率，在传送途中做出及时调整。整个配电系统中，要重视电能资源的配置和调节，保证电能的使用和储存不存在矛盾，并将物联网和5G相结合，评估风险，及时构建相应的问题解决框架，加强配电系统高效传送和抵抗风险的能力。用电环节是电力系统经过发电、变电和配电环节最终要完成的部分。
6基于5G技术的配电物联网应用分析
基于5G技术的配电物联网因其拥有的高密度连接特性，可支持大量智能测量原件的部署，开展全网的多元数据采集，譬如，可大规模在配电网每个节点部署电压、功率和相角信息的测量，通过这些数据辨识配电网拓扑，识别分布式能源接入点，生成电网潮流模型，使系统状态完全可观，并可对用户使用的各类型能源负荷进行精准预测。基于5G技术的配电物联网因其拥有的高单位面积容量可支持PMU数据的无损传输，系统可通过分析PMU时序数据，进而全面掌握配电电力系统的安全稳定信息。通过5G技术对细粒度数据的采集，电力系统可以对用电大数据、电力用户行为进行建模分析，为用户提供能有效直观的服务。现在馈线保护系统多采用分布式系统，变电站、配电房、开关站相互通信交换信息，来定位故障点和隔离故障相关区域，这就要求超低延时的通信网络支撑，从而实现精准快速隔离故障。目前主要是依靠光纤专网，而在无光纤敷设的地区或者是涉及重要用户区域，采用5G技术的配电物联网可以成为其有力的替代或者应急手段，通过采用云计算和边缘计算结合的方式，有效地将调度端计算功能下沉至配电房、开关站等下级节点，通过形成多个不同的网络切片，在调度端进行相应的策略控制，实现故障的精准定位及切除功能。
结语
基于5G技术的配电物联网的部署，其与大数据、云计算与AI技术的结合，将使一批配电系统新技术应用成为可能，为配电系统调度、控制、运维等环节带来变革性的改变与提升，为智能电网、数字化电网、乃至智慧电网打下坚实的物质基础。
参考文献
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