万珍
国网武汉市汉南区供电公司 湖北 武汉 430000
摘要：现阶段，随着社会各行各业对电力使用的需求不断扩大，电力企业也需要进一步加快针对基础设施的建设工作。然而，在针对配电网保护环节，往往是通过光纤通道来实现设备与设备之间的实时数据交互，而随着当下5G技术的快速发展，现阶段新一代的通信技术使得配电网保护工作融合无线通信技术成为可能，5G技术具有低时延、高带宽的技术优势，能够实现针对配电网各项信息数据的实时传输，减少电力企业运营的成本。但是5G通信技术还有待进一步的完善，例如，还需要确保相关通信过程的稳定性，并且降低时延抖动。本文简要对当前5G通信技术在配电网保护中的应用进行相应的探讨，并且给出相应的见解。
关键词：5G通信；配电网；保护；应用
引言：5G通信技术在当前配电网保护工作中具有教高的应用价值，结合第五代移动通信技术，能够实现配电网终端设备之间灵活可靠的实时信息通讯，5G通信技术凭借其低延迟、高带宽，可以实现快速的信息交互，来实现了对配电网保护工作的有效开展。
一、5G通道应用于配电网保护的可行性分析
通过对前几代移动通信网络的比较，5G网络在传输速率以及带宽上，更能满足当下配电网保护工作的数据实时传输和交互需求。具体来说，当前5G网络在配电网保护工作中具备通道时延低的优势，通过相应的计算可以确保不同的终端设备之间的通讯时延保持在10ms以内。同时，5G网络还具备数据传输速率快、且数据承载量大的优势，5G通信数据理论传输速度可达到20Gbps，能够满足单站发送数据传输的基本需求。
二、5G技术在配电网保护中的应用场景
5G技术具备低延迟、高速度、大带宽的显著特征，可将其有效地融合到配电网保护的工作中，例如针对配电网差动保护、区域保护以及在线实时监控等，为相关保护工作提供可靠的信息数据。通常来说，在相关区域内，在相应的配电网节点上部署对应的5G网保护终端，并且实现各终端设备接入到对应的5G无线网络，建立实时的信息交流通道，可以提高针对电网保护工作的实时性。
（一）纵联电流差动保护
在当前高压输电线路的保护技术中，融合对应的纵联电流差动保护技术的使用相对较为广泛，该技术具备较高的可靠性，并且在现阶段针对我国35KV以下相关差动保护的通道也有效地融合了光纤以及复用光纤的通道。但是在当前在配电网中具有较多的终端设备，并且设备的分布较为广泛，而融合纵联电流差动保护技术往往需要结合大量的光纤电缆且具备较高的施工成本。而有效的结合5G通讯技术，将对应的无线通信技术应用于电网保护中，来实时的对相关数据进行监测，以此来实现对故障的快速隔离和定位，并且提高电网系统运转的可靠性。
（二）区域保护
针对区域保护部分，传统的电网往往是结合单端电流信息，通过对应电流值的大小以及反馈的时间，来确保对应的继电保护具备可靠性和选择性。然而当对应的CT断线,或出现单点信息缺失以及死区故障时,结合单端电流量的测试,无法对故障进行有效的识别和判断,从而致使保护的拒动或误动现象出现,以至于故障的范围被进一步扩大。
而融合5G技术到对应的区域保护工作中，将不再受到电网网架结构相关制约,并且融合对应的5G技术还可以实现在保护区内各终端设备间有效的信息互动，以此来解决传统保护工作中难以解决的问题。同时当对应配电网结构发生变化时，使得设备能够自动的识别电网拓扑相关信息，即使在其他状保护装置处于拒动的状态下，依然可以实现对故障有效的识别和隔离，同时在对故障进行隔离以后，可以实现对非故障区快速的电力恢复供给的作用，减少停电的时间。
（三）配电网保护在线监视。
当前针对配电网络保护监视工作，主要是融合光纤线路。并且传统4G网络无法实现对相关信息的及时在线监控。此外现阶段配电网保护装置安装范围较宽且设备较为分散，对相关线路进行改造具有较大的难度。融合对应的5G通信网络的有效部署和安装，可以实现在不改变现有光纤基础部署状况的前提下，将对应的配电网保护装置的实时信息推送至站内配电网运行监控系统，提高现阶段配电网络的感知范围以及相应的感知能力。
（四）继电保护移动运维
目前，针对继电保护现场运维工作可以有效的融合无线网络，并且结合App来实现对相关作业的实时管控，同时对相关设备的数据进行实时采集，以及对相关大型的文件资料进行实时查阅。然而，由于在传统4G网络传输带宽的局限，使得相关数据的传输效果达不到最佳的状态，而有效的融合5G通信技术，可以实现5G网络与运维主站的有效信息传输和交互，同时还可以对继电保护设备身份进行识别，针对相关设备台账信息进行有效管控，同时还可以实现针对故障信息的录入、查询的基础运维作业，并且融合5G网络将相关信息数据推送到移动端可以全面提高针对现场设备的检修作业的效率和质量。
三、5G通信在配电网保护应用的关键问题分析
当前5G通信技术在配电网保护领域的使用还需要注重以下的问题。
（一）时延抖动
通常来说，纵联差动保护以及电网控制相关工作对通信时延有着较高的需求。然而5G通讯系统的实时通信性能会受到周边环境的影响。当前时延抖动的问题在配电网保护应用工作中还存在相应的缺陷。因此，在未来，针对基站承载网以及终端设备方面，依然需要对相5G网络的无线性能进行持续的改进和优化，尽可能减少时延抖动的问题。总体来说，当前还需要对现有的5G基站的配置进行优化，来降低时延抖动影响。
（二）同步问题
通常来说，纵联差动保护，需要根据在相同时刻线路两端的电流量进行细致的分析和判断，往往传统纵联差保护结合光纤的使用，需要利用乒乓对时原理，来计算相映的通道延迟，以此来实现对两端数据的实时同步，但是通过此方法，在5G通信网络中往往不能达到相应的效果。具体来说5G网络由于其传输路径具备广泛性，并且其网速容易受到周边环境的影响，具有较大的延时抖动，从而使了对应的数据传输不能做到实时同步，并且也很难对相关数据的时效性作出准确的判别。
（三）安全问题
当下，针对继电保护工作是电力系统实现安全稳定运行的重要防线，因此对于相关数据的安全性有着较高的需求，而现有的配电自动化主站到终端所采用SM2的加密算法，但是对于差动保护数据传输的加密认的证形式还需要做出进一步的研究和验证。
（四）持续连接
通常来说，配电网保护工作需要落实线上持续的运行保护作业。并且实施的监控会产生大量的数据，如何在相应的保护工作中对现有的带宽资源进行有效的使用，满足配电网保护工作对通讯的低时延、低延时、抖动的需求，还需要确保5G通信模块能够实现长时间持续的运行，相关问题也是当下配电网保护工作中对于5G技术与应用需要实际考量的问题。
四、结束语
当前融合5G通信技术到配电网保护工作中还尚且处于初始阶段，当下需要有效的解决数据传输同步问题、安全问题以及时延抖动问题，因此对应的5G技术还需要进行不断的优化和改善，来实现其在配电网保护领域的有效结合使用。
参考文献：
[1]吕玉祥, 杨阳, 董亚文,等. 5G技术在配电网电流差动保护业务中的应用[J]. 电信科学, 2020, 036(002):83-89.
[2]邢占礼, 雷晨昊, 吴伟丽,等. 5G通信技术在配电网过电压类故障边缘计算中应用框架研究[J]. 智能电网, 2020, 10(4):7.