5G技术在智慧电力场景中的应用

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1、5G在智慧电力场景中的应用摘要：智慧电网是电网发展的必然趋势。2020年国家电网公司 战略为未来能源互联网建设提出了更加明确的目标；同时，2020年 也是国家大力推进5G规模化商用的一年。5G通信技术将重塑未来 生活方式，也将重塑电力与能源系统。本文主要分析5G在智慧电力 场景中的应用关键词：通信工程，5G技术，智慧电力，应用场景引言在信息技术不断发展的形势下，使得该技术被广泛应用于我国 各个领域，其中包括电力行业。目前，在该技术的加持下，形成了 智慧电力体系，并生成了一些智慧应用的典型场景，而5G能够有效 满足此类场景的需求。因此，探析5G在智慧电力场景中的应用是十 分必要的。1、5G技术与

2、电力系统5G就是第五代移动通信技术，是目前社会上最先进的一种移动 通信技术。相较于4G和3G, 5G的先进性体现在高速率的信息数据 传输、同时连接较大规模的设备、节省能源以及提高相关系统的容 量等。为此，在如何先进的性能基础上，5G网络的特点主要是： 能够直接满足较大数据量的传输，例如高清视频或是虚拟现实等； 能够满足远程医疗的使用需求，且具有极强的实效性；网络容 量极大，能够连接多个设备，为物联网的进一步发展奠定了通信基 础；覆盖范围广，能够给予用户良好的网速体验；具有协同组 网的功能，提升了系统的智能化水平。电力系统的构成。从目前来 看，组成电力系统的主要有四个方面，分别是发电环节、输电环

3、 节、变配电环节以及用电环节，而构建该系统的单位主要是电力领 域的供电公司和发电。供电公司而言，该公司涵盖了整个电力系统 的三个部分，具体而言，输电与变配电部分。该环节主要是交易 以及调度与区域内的电网电力，对出现的问题进行有效的处理和解 决，保证电网供电的整体质量和其安全性。同时，还需要对发电区 域进行规划，促进电力市场的发展。用电部分。该环节包括各个 领域的用电情况，有交通方面以及工业方面等，涵盖的范围较广， 存在的用户以及企业也较多。2、电力系统中的5G通信应用场景2. 1配电自动化配电自动化集成了计算机技术、数据传输及控制技术、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

4、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，通过提升网络智能水平，节省人力成本。配电网节 点数量巨大，光纤通信系统全而覆盖的实现成本过高，无线通信网 络能够使得配网自动化中馈线的量测、控制、自动隔离和恢复以相 对较低的通信成木实现。基于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

5、级。2. 2精准切负荷精准负荷控制系统重点解决电网故障初期频率快速跌落、主干 通道潮流越限、省际联络线功率超用、电网旋转备用不足等问题。 可分为毫秒级控制和秒级/分钟级控制，实现可中断负荷快速切 除，及发电、用电平衡。有线电力通信网络可以实现毫秒级负荷控 制，但由于用户数量较大，逐个用户配置光纤和PT厂设备成本较 高。采用5G无线通信系统既可以满足精准切负荷业务时延要求，又 能有效降低网络覆盖成木。2. 3输电线路巡检电力系统中，传统的输电线路巡检工作主要采用人工方式，受 地理环境影响，部分地区只能徒步到达或无法到达，且人工巡检通 常使用望远镜，无法全方位观察输电线路是否存在问题。近年来， 随

6、着无人机巡检及输电线路监拍装置的应用，人工巡检方式逐渐被 取代。无人机巡检通常采用高清录像的方式，返回后对视频进行分 析，缺乏实时性。利用输电线路监拍装置可实现实时监控，但受带 宽影响，视频图像质量较差，导致后台工作人员无法及时发现问 题。基于5G通信系统的大带宽性能优势，监拍系统产生的高清图像 及视频可以实时传输至后台，提升输电线路的视频及图像监控效 率。另外，对于无人机巡检场景，通过将5G通信模块集成至无人机 内，可以实时地将拍摄画而传输至后台监控中心，便于工作人员及 时发现问题，并针对存在问题重点核查，采取相应措施。3、智慧电力需求与5G应用3. 1智慧发电：5G分布式电源风力、太阳能等

7、新能源发电是一种新型的分布式电源，在其并 入电网后，电网将从原来的单电源辐射状网络变为双电源甚至多电 源网络。智慧发电利用5G网络及巡检无人机和机器人，实现对风 力、太阳能电源等新能源并网后的智能监控、发电场站的智能巡检 与高危环境作业以及对风机叶片的智能变桨控制等应用。5G分布式 电源有利于提升风力、太阳能发电的发电量和发电效率，提升运维 成效，降低运维成本。3. 2智慧用电场景由于人们生活水平的提高，导致智慧用电场景较多、范围较广，涉及的领域较多。从现状来看，较为典型的智慧用电场景有线 上业务办理场景、智能检测和控制用电设备场景、用电信息采集场 景以及对故障进行精准分析与预警场景等。其中，

8、用电信息采集场 景主要指的就是对用户的用电信息进行收集、分析、上传及实时监 控，实现信息发布以信息交互等各项智能化的功能。一般情况下， 由于用电信息采集量较大，涉及海量的信息数据，同时，还具有上 行流量大、下行流量小的特点，因此，在该智慧场景中，对终端数 量级以及信息上报的时效性和准确性具有较高要求。对于线上业务 办理这一智慧场景而言，主要是通过线上平台以及软件开展业务办 理工作，该场景而向的主要是用户。在该智慧场景中，需要对业务 服务入口进行统一，并具有核心用户信息以及身份等功能。在故障 精准分析与预警这一智慧场景中，主要面向的是用户，为给用户良 好的服务体验，在该场景中，需要自动生产抢修工

9、单，提升服务质 量和效率。对于智能检测与控制用电设备的智慧场景，主要指的是 在智能化的小区等区域内，能够对相关用电设备进行智能控制和检 测，并通过全覆盖的网络技术实现信息采集，进而使管理和服务能 够双向互动。3. 3智慧输电场景该场景主要面向的是输电线路，可分为智能巡检和状态监测两 个方而。对于智能巡检而言，主要是对输电的相关设备以及线路进 行现场检查，针对出现的故障进行分析和掌握，及时消除存在的故 障和安全隐患，为电力系统的运行状态以及安全性提供保障。为 此，在该场景中，需要实现多机种联合的形式，并将用各个现代化 技术对其进行控制和构建，进而实现远程解决故障的目标。对于状 态监测而言，主要是对输电过程中涉及的设备进行监测，并对相关 线路的运行状态进行把控和实时监视，保证输电相关设备运行的安 全性。但是，由于我国幅员辽阔，输电线路的遍布范围极广，传统 的4G网络无法对人口稀少或是地形崎岖的区域进行有效覆盖和监 测。另外，由于不同地区的气候条件存在较大差异，所以，对终端 设备要求较高。结束语由于5G技术的先进性以及与智慧用电场景需求的契合性，通过 在该场景中应用5G技术，能够进一步完善智慧用电场景。因此，相 关公司应深入研究5G技术，掌握其技术优势，并根据自身的实际情 况将其应用于智慧用电场景、智慧输电场景以及智慧变配场景等， 促进智慧电力系统的长远发展。