魏瑞
广州云硕科技发展有限公司
摘要：本文阐述了5G无线通信技术优点，并对5G技术应用于智能配电网的可行性与具体应用进行分析与探讨，以供同仁参考。
关键词：智能电网中；5G通信；技术特点；可以行性；具体应用
一、前言
随着我国城市经济的高速发展，人们生活水平不断提高，人们对供电的可靠性要求也逐渐提高，所以我国对电网的建设更加重视和关注。智能电网建设是目前我国电力发展的主要方向。在智能电网建设中，电力信息通信技术是其重要环节。在智能电网的应用方面，5G通信技术具有低时延的优势，更有利于实现智能电网的配网自动化以及差动保护等方面的功能。基于此，本文阐述了5G无线通信技术优点，并对5G技术应用于智能配电网的可行性与具体应用进行分析与探讨，以供同仁参考。
二、5G无线通信技术优点
（1）数据传输速率提升。5G技术作为当前最新的移动通信网络技术，它的一个明显优势就是数据传输速度可达到每秒几十GB，相对于4G技术来说，这是十分明显的一个创新优势。根据当前5G技术的应用效果来看，已经在28GHz波段下成功的将传输速度达到了1Gbps，而传统的4G技术的传输速率只有75Mbps，而且它也仅仅具有非对称的超过2Mb/s的数据传输能力。
（2）兼容性好。从当前5G技术的研究和发展现状来看，它是一个包括2G、3G、4G等所有网络通信技术于一体的新型无线网络技术的全通信平台，除此之外，它还涉及到Wi－Fi、NFC以及BLUETOOTH等的无线技术，因此，它的兼容性很好，这是以往通信技术所不具备的，同时这种特性也可以大大提升支付方式的安全系数。
（3）电池使用寿命延长。5G无线网络通信技术在实际应用的过程中，会有很多小的任务需要应用程序持续的运行支持，而作为关键应用的电子邮件程序就要不断的向服务器发送各种请求信息，以保证电子邮件的实时更新。为在5G技术下，可以自动的、快速的审核和确定出那些浪费电池电量的应用，并有效组织那些无用应用程序所发布的各种信息，进而减少电池电量的流失，并且也可以大大延长电池的充电周期，使其使用寿命得到进一步的提高。
三、智能电网的业务特点
智能电网是指在传统电力系统基础上，利用了各类新能源、新材料、新设备，以及先进的传感技术、信息技术、控制技术、储能技术等新技术，形成新一代的电力系统。相对于传统的电网，智能电网的信息化与自动化程度更高，在发电、配电、用电和调度等环节实现自动化控制，能够有效促进电网运行效率的提升，增强电网运行可靠性。在智能电网的运行过程中，通信技术发挥着关键作用。利用通信技术，能够实现对电网状态的有效监控，以及数据信息的收集。智能电网的业务特点目前可以概括为以下几方面。1）可靠性强。智能电网的体系具有先进技术与网络通信支持，具备预警、安全评估、故障诊断与自我修复等功能。上述功能使其可靠性得到了显著增强，在电网出现故障的状态下，可以维持一定的供电能力，减少停电的不良影响。因此智能电网对各类供电条件具有较强适应性。
2）开放性与兼容性较好。目前有关可再生能源、分布式能源的技术逐渐得到了发展，促进了上述能源的有效利用，也暴露了上述类型能源与传统电网的兼容性问题。通过合理运用智能电网，能够更加充分有效地利用不同种类的能源，全面满足各类用电需求。3）更强的互动性能。运用智能电网有利于实现电力用户与电力企业之间的双向互动，电力企业能够充分了解用户需求，促进服务水平的改进。电力用户能够及时了解电力企业的供电情况，采用更为合理的用电方式。
4）智能电网能够促进电网系统的高效运行，对电网信息作出更加充分的集成与共享，有利于管理效率的提高，同时还能够对电力资源进行优化配置，促进电力资源的高效利用。
四、5G技术应用于智能配电网的可行性分析
在智能配电网络中，致命的缺点就是复杂程度高，但往往来说传输的数据的数量是十分大的，这也就对智能配电网络的系统稳定性提出了更多的要求。不仅仅对相关的成本做出了一定的调整，还要在运输过程中保证通信技术的稳定和安全。5G通信技术的出现很好地解决了该难题，不仅仅在原有的基础上进行了提升，还能使得数据在传输的过程中不会受到环境或地域等影响。5G通讯技术最大的优势就是成本低且更容易得到扩展，数据在传输过程中也能得到一定的安全和保障。可以说，5G通信技术的出现是智能配电网络的“再生父母”，不仅很好的解决了智能配电网络在使用过程中的问题，还可以使得智能配电网络在运行过程中不会因为复核导致的瘫痪。对配电网络的自愈技术等方面的完善有着重大的影响。因此，BWA技术在智能配电网中的成功应用也就理所当然了。BWA技术在使用过程中让智能配电网络的修复工作变得更加简单方便，在一定程度上保障了配电网络工作的稳定性和持续性。
五、5G通信技术在智能电网中的应用
5G网络技术是在4G网络技术架构的基础上，采用大规模天线完成高频信号传输，并运用低频段传输信息。目前4G网络传输速度最大能够达到 150Mb/s，运用5G网络能够达到15Gb/s，并且可以使网络时延低于100ms，上述特点能够更好满足智能电网的各项业务需求。
（1）差动保护。凭借超低时延，5G可以替代光纤做配网差动保护，大幅降低成本。电力的配电网络由配电站和输电线组成，配电站里有输电设备、变压器、配电保护设备（DTU）等，假如全网按照有线连接的方式去部署差动保护，那么对光纤的需求量和部署难度会极大地推高成本。凭借小于10ms的超低时延，5G网络可以代替光纤去做差动保护，实现降本增效。
（2）无人巡检。在变电站机器人巡检等电力生产管理中的中低速率移动场景中，具备大带宽特性的5G网络一方面可以对巡检机器人进行移动/飞行控制，在降低人工成本和安全风险的同时大幅提升巡检效率，另一方面还能把高清视频图像及时回传到指挥中心做分析处理，提升运维效率。
（3）高级计量。随着家庭和工商业用户对用电信息、电价信息等的知情和管理诉求日益凸显，电力计量需要从传统计量向高级计量演进。具备广连接特性的5G网络可以连接海量的智能电表设备，并提升采集频次，丰富采集内容，实现双向互动，最终满足客户智能用电和个性化服务的需求。
（4）安全隔离。5G独特的可定制化的网络切片技术，可端到端保障电网的高隔离性应用，更好地满足电力网络对“行业专网”的诉求，为智能电网不同业务提供差异化的网络服务能力。比如上述三大类场景应用，就可以在5G网络下满足用户对安全性、可靠性和灵活性的多重需求。
六、结语
智能电网的建设对于提升电网运行效率和增强供电可靠性具有重要意义，目前5G通信技术在许多行业中都得到了发展和运用，在智能电网的建设当中，需要加强对5G通信技术的研究，将更多新型技术用于智能电网建设。同时，5G通信技术在自动化配电、负荷控制、用电信息的采集、分布式电源的控制等领域也具有良好的应用效果，今后也应加强5G通信技术在上述领域的应用。
参考文献
[1]郭克强.5G 使能智能电网运营商大有可为[J]. 通信企业管理 ,2018(10)
:36-39.
[2]胡红明.5G通信技术在智能电网的应用分析[J]. 电子测试 ,2019(17)
:68-69.
[3]杨永明.未来 5G 与能源的深度融合研究[J]. 新能源经贸观察 ,2018(07)
:86-93.