杜力宇 李洋
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摘要：随着5G通信技术应用水平的不断提高，电力事业的不断发展，为电力通信工程工业技术创新奠定了稳定基础。文章通过对5G通信技术的应用优势进行分析，探讨5G通信在电力系统中的应用。
关键词：5G通信；电力通信；电力系统；通信技术
引言
随着信息技术与互联网技术的快速更新与发展，信息时代到来，社会在不断进步的同时，人们已经不满足4G技术的应用、5G技术来到人们的身边。5G技术和4G技术之间存在很大的不同：5G技术能够为人们带来更加高速的网络宽带体验，能够满足用户更加多样化的服务场景，从而大幅度提升服务体验感，在垂直网络与信息技术有效融合的大环境下，也大幅度提高了整体运营效率和智能化决策水平。在这样的大环境下，5G技术应运而生，并逐渐被应用到多个领域中。
1、5G通信在电力系统中的应用优势
近几年，随着国家电网公司战略目标的不断完善，电力物联网的重要性也在不断提升。电力物联网是物联网技术在智能电网中的一种具体表现形式和应用落地，既包含了电能的互联互通，又包含了信息的互联互通。因此，通信技术对于支撑先进能源互联网的重要性不言而喻。5G移动通信技术是4G在网络性能和应用场景方面的进一步演进成果。目前，世界各国都在5G通信的研发和部署方面不断发力，中国在该领域的研究中也取得了大量的成果，在国际上拥有较高的话语权。相比于4G,5G移动通信技术在用户感知速率、时延和覆盖范围等技术指标方面都有明显优势。第一，高速率。5G通信系统峰值速率不低于20Gbit/s，并且要求在小区内的各个位置均能实现100Mbit/s至1Gbit/s的用户感知速率，从而实现数据高速传输。第二，广连接。5G通信系统可支持终端的海量连接，可以实现100万台/km2级别的移动终端接入密度，包括各种移动通信终端和物联网终端，为实现万物互联提供了技术基础。第三，高可靠性。5G通信系统发送1个32字节数据单元的成功概率高达99.999%，丢包率仅为0.001%。第四，低时延。5G通信系统网络端到端时延小于10ms，提升了系统响应各种业务的速度。第五，低能耗。5G通信系统通过降低设备能耗的方式延长传感器与通信设备电池更换或充电周期，从而使纳入万物互联的各类设备保持长期在线。
2、5G通信在电力系统中的应用
2.1 5G无人机自动巡线技术
5G无人机自动巡线技术是电力输电线路巡检过程中最为先进的技术之一,主要是指运用5G无人机对电力输电线路进行自动巡检的技术,不仅具备适应性强、成本低、安全性强等特点,同时也具有数据信息传输速度快、智能性高、兼容性强及低时延等优点,从而在电力巡检中得到了广泛的运用。在以往的电力巡检工作中大部分都以人力巡检方式进行,不仅效率低、难度大、风险高,在一些偏远地区或遇到一些恶劣天气情况下,电力巡检人员面临的工作风险会更加严重,甚至会威胁到生命健康安全,因此在无人机技术日渐成熟情况下创新性的将无人机运用到了电力巡线的工作领域中。无人机在进行电力巡检过程中,通过360度全方位的拍摄将收集到的信息回传给工作人员,通过整合、分析实现解决方案的制定。但由于3G、4G技术的限制,信息在回传过程中常常会出现卡顿、画面模糊、传输速度慢等现象,会影响工作效率和对现场情况的判断。因此,在5G技术出现的时代发展背景下,5G无人机电力巡线技术应运而生,并成为电力巡检工作中具有创新性的一种新型的技术方式,实现了电力巡检工作效率及安全性的提升。
2.2在智能发电的应用
智能电网之所以称为电力系统最为重要的一部分,是因为它所采用的大多是清洁能源,由此可以实现对资源的有效利用,还可以加强资源的节约。
从目前来看,通过风能、太阳能等途径进行发电是非常普遍的,它们便是智能发电的核心。然而,太阳能发电情况并不稳定,发电量受天气变化的不利影响大,太阳能发电并不乐观。此时就需要5G技术的帮助。5G网络可以将网络接入到不同地区的太阳能发电站,利用传感器测量每个地区的太阳能供电情况,从而可以对所有发电站进行远程控制,避免因不利因素导致太阳能供电不稳定的情况发生。此外,借助5G网络,核心控制点可以调控所有太阳能发电站的发电量,既可以满足人们对大容量、低时延的电力需求,又可以实现对清洁能源的有效整合。
2.3配电自动化
配电自动化集成了计算机技术、数据传输与控制技术、现代化设备及管理技术，是一套综合信息管理系统。通过检测配电网的线路或设备状态，实现故障的智能判断、分析、定位、隔离以及故障区域供电恢复。通过提升网络的智能水平，可以节省人力成本。配电网络的节点数量巨大，光纤通信系统全面覆盖的实现成本过高。无线通信网络能够使配网自动化中馈线量测、控制、自动隔离和恢复以相对较低的通信成本实现。利用5G通信系统的低时延特性，当发生异常情况时，配电自动化终端可将测量数据迅速回传，主站指令也将迅速发送至配电终端，基于通信网络快速控制开关、环网柜等其他相关设备，实现配网线路区段或配网设备的故障判断及准确定位，快速隔离配网线路故障区段或故障设备，最大可能地缩小故障停电时间和范围，使配网故障处理时间从分钟级缩短到毫秒级。
2.4在电力物联网中的应用
在深入分析两者之间关系时，应及时全面了解电网的主要组成部分，可从电流走向角度入手，进一步分析5G和电力业务之间的关系。电网的具体工作流程主要为发电、输电、变电、配电等相关环节，在及时解决存在问题的情况下，应针对电网的实际需求，进行全面调查，进一步研发出有力的支撑，针对当前市场实际需求进行总结、归纳。5G具备的延时功能，可以精准化的进行电路系统控制，能够保障电力系统在实际工作中实现智能电网的功能。数据显示，物联网终端海量接入的需求也非常大，同时，电力系统采集工作也至关重要，为了有效解决当前存在的问题，进行深入研究与分析时，加大实际采集力度，保障5G在信息采集工作中，可以在分布式接入工作状态下有着突出的表现。其次，还应当结合视频回传要求，不断创新与完善工作模式。在实际使用过程中，相关工作人员如果发现其存在不足与缺陷，在丰富业务内容环节时，应当对视频回传内容进行优化处理，并进一步解决宽带方面存在的问题和弊端。同时还应当保障语音使用体验，保障语音通信的质量，这也是在网络发展中的关键。
2.5智能输电的应用
在智能输电环节中5G网络技术发挥着非常重要的作用,主要是通过传感器监测并保护输电的整条线路,从而确保电力能够顺利地输送到指定地点。一方面,将带有5G网络技术的智能传感器安装在输电线路中,传感器可以监测输电过程中的故障、线路损坏等问题,并且及时将问题上报于总控制中心,由此可以及时修复输电过程中的问题,减少在输电过程中的损失并且有效保护输电电路的正常运行。另一方面,利用无人机也是一个有效的监测方法,在无人机中添加5G网络模组,可以拍摄更多有关电路实况的高清视频或照片,从而快速定位输电电路的故障,提高电路问题的解决效率。
结语
综上所述，智慧电网是电网发展的必然趋势，5G通信技术的应用为智能电网建设奠定了通信基础，随着未来5G通信技术应用水平不断提高，会逐渐应用在电力系统工程建设的各个方面，充分实现互联网与先进能源的有效融合，促进电网建设的现代化发展。
参考文献
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