浅议5G移动通信技术在电力行业的应用

发表时间:2021/3/11   来源:《中国建设信息化》2020年22期   作者:宋培强
[导读] 在信息化时代背景下,电力通信系统不断更新、升级,逐渐朝着高速传输方向发展。

        宋培强
        国网山西送变电工程有限公司 山西省太原市 030006

        摘要:在信息化时代背景下,电力通信系统不断更新、升级,逐渐朝着高速传输方向发展。这极大地推动了电力通信技术发展进程,5G移动通信技术应运而生,并日渐应用到电力通信系统中。因此,客观阐述了5G移动通信技术的优势特征,从物联网、人工智能、云端生活三大层面分析了 5G 移动通信技术在电力通信系统中的具体应用,多角度探究了电力通信系统中 5G 移动通信技术的应用情况、应用前景,灵活、有效应用 5G 移动通信技术的同时促进其深化发展,在效能最大化发挥过程中全面提升电力通信系统运行效率以及效益。
        关键词:5G移动通信技术;电力行业;应用
1 前言
        5G 移动通信技术极具多样化特点,在高频传输中起到明显的助推作用,使人们在信息传输速率、传输量等方面的需求得到有效满足。为保障电力通信系统运行更加顺利,要切实把控对5G 移动通信技术的应用,建立在理论研究的基础上,强化对其实践的规范化管理,促进其应用前景更加广阔。
2 5G 移动通信技术的概述
        目前我国乃至全球的 5G 技术尚处于起步阶段,对于该技术的实际应用更是少之又少。但是从 5G 的发展特点方面分析,仍可以概括出以下内容:第一,5G 具有更多的数据流量,将被广泛应用于移动电子设备。在移动通信设备需求量如此大、智能产品更新换代如此快的当代,5G 移动通信技术正是人们对大数据流量需求的产物。第二,5G 的网络兼容性更强,联网设备范围更广,将被广泛应用于电力自动化设备。在提高电力自动化站点建设水平和 5G 移动网络面积不断扩大的基础之上,5G 的联网设备将达到每平方千米一百万台的建设规模。第三,5G 传输速率的峰值将不断提高。
3 5G 移动通信网络特征
3.1具有良好的系统性能
        在 5G 移动通信网络技术中,社区数量、用户数量、点数量以及天线数量都会有大幅度的增长,并且 5G 移动通信网络技术的应用重心将会放在社区以及用户与天线之间的协调组网方面,从而在最大程度上将系统各个方面的性能进行提升。 在传统的通信网络工作过程中, 工作人员通常会将工作重点放在室内业务方面。而 5G 移动通信网络技术则是将室内业务作为基础,在此基础上不断开展新的业务,将覆盖面不断扩大,最终实现无线网络的全面覆盖。
3.25G移动通信技术信息传输信息效率高、范围广
        我国整体发展速度加快,互联网技术水平也逐渐提升,从而使5G移动通信技术得到发展与运用。而5G移动通信技术与其他通信技术相比较具有信息传输效率高、范围广的特点,在一些智能类的电子产品中也能得到有效运用。利用5G移动通信技术这一优势,不仅能够解决信息传输不稳定、以及信息传输缓慢的问题,也能全面增强人们的互联网体验度,帮助人们高质量的处理传输问题。在5G移动通信技术的运用下,能够不断完善我国互联网发展结构,从而为人们提供生活和工作提供更多的便利条件。5G移动通信技术的优势不仅仅体现在技术方面,也体现在发展成本方面,与4G、3G和2G相比较,在通信管理质量的管理方面,成本不断降低,使我国移动通信资源得到合理利用,不仅节省了人力和物力资源,降低了移动通信企业的整体运行成本。
3.3具有较低的功耗以及成本
        相关人员在对移动通信网络技术进行研究时, 通常会将关注点放在降低功耗以及降低成本的措施方面。 但随着工作人员的研究工作不断深入, 研究的重点也逐渐倾向于设计软配置方面。

各大运营商通过对市场上的业务流量需求以及业务发展的实际状况进行全面的分析, 从而对网络资源不断进行优化,最终实现降低系统功耗以及成本的目的。
4 5G 移动通信技术在电力行业的具体应用
4.1定向波束
        4G移动通信技术主要就是依靠天线子在比较宽广的区域范围内来发射相同的电波,通过对这样的方式来实现信号传输的目标。5G移动通信技术与4G移动信息技术在信号传输方面存在较大差异,5G移动通信技术主要就是使波束形成技术,从而使处于正在通话状况的移动终端向一个比较狭小且精准的范围内传输信号。从某种意义上来讲,5G移动通信技术在定向波束过程中,具体体现为移动终端不能接收与通信无关的其他电波,保证其信息传输的精准性与科学性,这样就能够有效减少其他不相干电波的干扰。这种定向性的波束被配电自动化泵站和变电站光积极运用,能够不断完善其电力发展结构,促进我国电力行业快速发展。
4.2 5G 技术包容性的应用
        结合国内通信技术的发展情况来分析,互联网的包容性存在不足,还需进一步提高。现如今,虽然通过一定的通信技术能达到部分包容性需求,但是其范围较小,且质量得不到保障。5G 技术正是因为其包容性被广泛应用于多种电子设备中。在电子设备中使用 5G 技术,就能够以不同的形式来统一整合网络,不仅能扩大使用范围,而且能极大地减少设备维护费用,相应地也能为电力企业带来一定的经济利润。因此,借助 5G 技术的包容性,有助于优化电力行业的发展,对于国内电力行业的长远发展而言是不可或缺的要求之一。
4.3大带宽的应用
        信息技术发展为下一代超高速无线通信的普及实现提供了现实基础,通信技术的使用摆脱仅仅在变电站中应用的局限性,如果设备中涵盖电力自动化相关内容,均可以将其引入其中。这将推动一个全面的科学管理时代到来。在电力5G 无线通信的支持下,无论是输电专业无人机,还是变电站、配电站中存在的巡视机器人,都可以完成其通信的接入。例如,在输电专业无人机中,5G无线通信的接入,使其得以在不间断的情况下,发送自身以及相关环境信息,使调度控制中心接收到具体的杆塔情况。实现电力5G高速通信,可配备相应的智能移动终端,要求其应具有 GPS 传感器。通过对设备相关运行参数的实时查看,进一步明确设备运行情况,使一些影像类数据得以发送、接收。除此之外,可将手持终端系统进行通讯光缆资源的移植,借助定位功能,得到的故障点位置精确度更高,使故障点寻找时间得到极大程度上的缩减。
4.4高可靠低时延业务
        适配于 5G 移动通信技术 URLLC 场景的典型业务如精准负荷控制、配网差动保护、用电负荷需求侧响应、分布式电源调度控制等,这些业务基本上属于电网生产控制业务,是电网的核心业务, 而且今后随着智能电网和泛在电力物联网建设的发展,还将有更多分布式、本地控制或本地与主网联动控制等业务出现, 其对接入的通信带宽要求一般为大于 2 Mbps,可靠性要求一般在 99 % 以上,有些业务如配电自动化控制等可靠性要求在 99.99 % 以上,时延要求一般在毫秒级。 URLLC场景时延达毫秒的技术特性可以充分满足相关业务需求。
5 结论
        在电力行业发展中应用 5G 技术建设智慧电网已成为电力业务发展的必然趋势。电力行业要充分利用 5G 技术数据传输快、时延低以及可靠性高等优势,积极建设电力精准负荷控制系统、电力信息采集系统、无人机巡检系统以及配电自动化系统等,逐步扩大基于 5G 技术的电力应用场景,从而推进电力行业技术改革,使我国电网建设处于世界先进水平。
参考文献
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