探讨5G时代物联网技术在电力系统中的应用孙吉元

探讨5G时代物联网技术在电力系统中的应用孙吉元

孙吉元

（宏景科技股份有限公司广东省广州市515000）

摘要：电力电子技术的发展，让电力系统变为一个多传感器系统；而通信技术的发展，又令电力系统在多传感器系统的基础上升级为一个物联网系统。在即将到来的5G时代，物联网必将迎来新一轮的技术飞跃，得益于此，电力系统也将朝着更可靠、更高效、更智能的方向发展。

关键词：5G时代；物联网技术；电力系统

一、5G时代与物联网系统的发展

中华人民共和国工业和信息化部门颁布的《物联网“十二五”的发展规划》中指出，更大程度地发挥物联网作用，需要加大对物联网应用和发展的推进力度，不断更新相关方面的技术和应用，实现在现有基础上的创新突破。当前，物联网的中心内容是互联网。它是在互联网的基础上进行优化和提升的。物联网是通过射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，在规定的范围内进行物物之间的关联和信息交换。

物联网技术之所以得到发展，首先是由于5G时代的到来，通信技术不断发展，很大程度上丰富了物联网的发展内容。其次，伴随着技术方面不断的创新和研发，现阶段的物联网具备智能感知、技术识别系统和信息通信等技术。在物联网飞速发展的大背景下，电力系统的发展也在逐步提升，智能感知技术和自动化信息技术更是得到了广泛应用。伴随着物联网系统的逐渐完善，电力系统步入全新的物联网电力系统时代。

与物联网息息相关的是即将到来的5G时代。在当前信息技术快速发展的前提下，5G逐渐被全世界的通信技术所接受，已成为最新的研究和探索项目。5G时代的到来，为通信技术的发展带来了众多好处。5G的运行提高了网速，对移动通信设备相关厂商而言，是一个扭转命运的机会。对于用户，5G的运行能够加快设备运行速度，满足使用需求。伴随着5G时代的到来，物与物之间进行关联变得更为广泛。5G关联物品的速度约是4G的20倍，延时和功耗变得更低，可实现更具体、更有针对性的信息交换优化。对于万物相互关联的物联网来说，5G的到来发挥了重要作用。5G打开了智能化技术的大门，而智能化的应用方便了人们的生活。智能化管理在很大程度上提升了物联网的利用效率，降低了电力能源和其他能源的消耗，促使物联网在5G背景下不断平稳发展。

二、物联网技术在电力系统发电环节中的应用

从移动网络的发展历程来看，1G、2G和3G分别实现了移动通讯、数字语音和基于图片的移动互联网，4G则在此基础上，进一步推动了移动视频的发展。5G作为未来一段时间内，网络信息技术交流的主要技术，能够进一步推动物联网、车联网以及其他网络全面发展。同4G相比，5G可以支持10倍以上的传播速度和信息交换，为物联网提供了超大带宽。5G网络以其高速率、大容量以及低延时等特征，在原有4G网络的基础上，进一步增强了信息数据交换工作的有效性。在电力系统当中，发电环节是最为主要环节之一。5G时代下，物联网技术推动了我国的电网逐渐朝向智能化和现代化方向发展。以风能、太阳能为代表的清洁能源成为了最主要的电力系统发电能源。根据2017年上半年，国家能源局所发布的信息和数据显示，在现代化的建设和管理阶段，国家新增的风能并网容量已经大搞了6,010,000kW。然而，从实际的发展情况进行分析，仍旧可以看出，一半的风电厂处于低盈利的收入状态。针对这一问题，我国某地区的发电厂积极地研发和制造了新型风机设备。将接入了先进传感系统的风电机设备投入到电力生产阶段。以物联网为依托的现代化传感器设备，可以充分地分析出风机出力情况受到天气变化的影响。并且根据天气状况的实时变化，选择更为有效的发电模式，确保分布式的电源出力情况始终保持在可控地范围之内。通过此种方式，能够有效地提升风能等其他清洁能源的利用效率。

三、物联网技术在电力系统输配电环节中的应用

输配电环节是电力系统供配电领域中的关键组成部分。在电力系统的输电环节中，物联网技术的应用主要体现在传感器的部署和应用方面。在电力系统的供配电环节中，相关领域的工作人员可以通过在输电线路当中安装智能化传感器的方式，对线路的输配电状况进行实时动态监测。将线路损耗、绝缘损耗、异常故常等运行状态消息及时地反馈到系统的监管中心当中。工作人员根据调度人员的优化设计，对输电系统的方案进行适当调整。除此之外，近几年无人机巡查和检验技术等也在电力系统当中逐渐兴起。此种巡查方式是将无人机设备与物联网技术相互结合，通过无线通讯的方式，帮助工作人员尽可能全面地掌握输配电环节的情况。5G时代背景下，物联网的通讯速度和通讯质量等都得到了全面提升。无人机在5G科学技术的支持下，可以提升拍摄和传输图片的数量和质量，增强了巡检环节的可靠性和有效性。在物联网技术的支持下，无人机巡检工作可以摆脱地理和环境等因素的影响，提供一种更为可靠的新型巡检模式，提高我国电力系统的输电水平。对于配电环节来说，大量新型的分布式电源的计入，推动了智能化电动汽车和智能家用电气等新型生活器具的产生。分布式电源以其良好的接纳能力，将物联网技术纳入到系统内部，通过跟踪负荷曲线的变化情况，及时了解和掌握系统的工作状态。

四、物联网技术在电力系统用电环节中的应用

除了在发电环节、输配电环节中应用之外，5G时代的来临还推动了物联网信息技术在电力系统用电环节的广泛应用。在5G时代作用下，新型的灵活负荷产生，并且在电力系统的用电环节中起到了较为突出的应用效果。根据相关领域的调查和研究结果显示，目前国内电力系统的用电环节中，灵活负荷的应用极大地方便了ADN进行主动控制和主动管理活动，并且在物联网技术的配合下，智能电表与高级计量设备等，都可以对用电设备的用电量和用电水平等进行判断与分析，以此确保系统内部的用电设备在实际的操作环节中，可以保持相对稳定的状态。此外，在近几年我国电动汽车的发展水平逐渐攀升。在5G时代背景下的物联网信息技术，可以对电动汽车的发展水平及其行驶特征和负荷特性等方面，都进行系统分析，结合市场电价以及ADN运行的科学管理，能够对电动汽车的充电和放电进行控制，以此形成特殊的专业化管理模式，推动行业整体向前发展。

结语

响应国家节能减排的口号，电力系统正在与时俱进，不断与新兴技术结合。当前，坚强智能电网已经成为电力系统不可或缺的一部分。只有建设好坚强智能电网，才能保证发电、变电、配电和用电等环节的有效进行。物联网的智能技术使电力系统如虎添翼，而5G技术提升了移动通信设备的运行速度。只有将物联网先进的智能技术与5G技术相结合，才能保证电路系统安全平稳发展。

参考文献

[1]赵玉霞.5G与物联网发展趋势分析[J].电子技术与软件工程，2016（22）：17.

[2]王思力，梁慧.浅析物联网技术发展现状及应用前景[J].科技经济导刊，2016（23）：29.

[3]燕晓波，熊伟晴.物联网综述[J].电光系统，2016（3）：17-23.