5G网络技术在传统电力行业的创新应用

5G网络技术在传统电力行业的创新应用

张志涛

新疆蓝山屯河能源有限公司  新疆  昌吉  831800

摘要：5G网络技术的普及使得基于5G网络的电力工业自动化生产技术逐渐走向成熟。5G网络技术能够对发电、输电、变电和配电等各个环节进行实时监控，从而确保电力企业的安全生产。本研究专注于5G网络技术在传统电力产业中的创新应用，并深入探讨了5G网络技术在实际中的应用情况。

关键词：5G网络技术；传统电力行业；创新应用

引言：随着通信与信息化技术的飞速发展，借助新一代5G通信技术、信息化、物联网等技术，构建无所不在的高速协同网络，实现智能化服务，提升发电企业的运营服务水平，提升其生产运营效率，推动智慧电力行业的发展。当前，我国电力企业信息化转型与发展的重点是信息化建设[1]。

15G在电力行业的应用需求

1.1智能负荷调度

电网电力调度是指对用户用电负荷进行实时监测，并根据实际情况适时地进行用电计划的优化，以达到精确的负载调控，这就需要网络具有较高的实时性和可靠性[2]。在电力系统中，要实现准确的电力供应规划与负荷控制。

1.2新能源消纳管理

新能源用户终端数目庞大且分布相对零散，是一个典型的大规模互联场景。分布式新能源具有较强的波动特性，且对信息的传输具有很高的实时性[3]。

1.3电网安全保障

要确保电力网络的安全运行，就有必要对其进行安全保护。5 G立体巡视是提升新能源电力系统运行安全性和可靠性的关键技术。5 G可视化安保、机器人巡逻、5 GAR安检等全方位保障了电网运行的安全性和可靠性。5 G安全方式对带宽有较高的要求，需要网络具有以下的能力：

带宽：大于20Mbps

时延：小于1s

可靠性：要求高，99.99%

2电力行业面临的问题和挑战

当前，我国的能源体系运行效率非常低下。热、电、煤气、水力和风力发电等能源供应体系之间尚未充分发挥作用，各层级之间的相互补充作用尚未充分发挥。由于气、电两种能源存在着峰谷差异逐渐增大的特点，且电网调峰能力严重缺乏，供需双方的反应机理尚不健全，当前供电容量仍以最大峰值负载为目标进行规划，造成了系统的设备利用效率持续降低，能耗和污水排放量大幅上升。

发电部门是我国最主要的用电部门，其安全生产事关国家安全和社会稳定。当前，我国电力的主要能源还是火力发电。电力企业的运行过程中遇到了许多难题。

2.1工作环境复杂多样

电力系统面临着越来越复杂的运行环境，对电力系统的安全稳定运行提出了更高的要求。然而，传统的电力监控系统存在着监控范围有限、数据传输速率慢、实时性差等问题，无法满足现代电力系统对监控和管理的需求。因此，如何利用5G网络技术对电力系统进行智能化升级，提高电力系统的安全稳定运行水平，是当前电力行业面临的重要挑战之。

2.2专业技能人员的缺失

随着5 G、云计算、大数据、移动互联网、物联网、人工智能、虚拟/增强现实、数字孪生等信息技术在电力系统的应用和推广，电力系统的运维管理和维护工作面临着前所未有的机遇和挑战。同时，许多运行维护的经验被有限的几个人所掌控，他们的离去会给电站的正常运行和运行带来很大的冲击，甚至会造成电站的设备停机等问题。

2.3法律法规要求越来越严格

在我国有关环境保护的有关政策和规定不断出台的背景下，发电企业正承受着日益增长的环境需求，在保证环境保护的前提下，使其达到最佳的保护和产量的均衡，成为各电厂所要面对的问题。

35G网络技术在传统电力行业的应用措施

3.15G变电站远程监控

变电站是电力生产中的重要组成部分，它能够将高压设备输送到用户，满足用户的用电需求。为了保证变电站的安全运行，需要在其周围安装摄像头和传感器，对变电站周围的环境进行实时监测，从而能够保证其安全运行。

5G网络技术能够实现变电站的远程监控，其在电力生产中的应用主要体现在两个方面：一方面，通过5G网络技术对变电站内的设备进行实时监控，保证设备运行正常；另一方面，通过5G网络技术对变电站周边环境进行监控，从而能够确保变电站的安全运行。

5G网络技术在传统电力行业中的应用优势在于：一是可以实现远程监控，提高工作效率；二是能够保证工作人员的人身安全；三是能够提高工作质量。

3.25G智能变电站

5G通信技术使得在变电所中的各个节点能够采集到大量的信息，然后利用5G网络将采集到的信息传输到云计算平台上进行分析、处理，最后再向变电所提供相应的信息。

5G通信技术在提升其数据传输速度及可靠性的基础上，可以有效地减少其运营费用，为企业带来良好的经济利益。

3.35G+配网状态监测

5 G+配电系统的运行状态监控涉及许多特定的工作条件，主要包括网络运行状况、环境监控、安全防护和输电线路的保护等。对生产工艺中的重要参数，如温度、电流等进行了实时监测，使其能够根据实际情况进行调整。本公司采用温、流监控传感器，对各设备的接驳点进行了严格的监控，其中包括：配变接线、低压开关柜的出线电流等。如果有哪个参数超过临界值，就会启动报警装置。在此基础上，利用5 G无线感知技术，融合温、湿度、水位、积水等关键参数，实时掌握监测点内外环境、电缆沟积水、泵站渗水和水位变化等信息。为保证设备的安全性，本公司亦利用无线感应器，对楼宇的门窗、烟雾、线缆、电力等重要部位进行监控，并对外界的损坏进行及时报警。

3.45G无线电力巡检

5G网络技术在传统电力行业的重要应用。5G无线电能巡视系统就是通过对变电所内各类装置的在线监测，保证其各项设施均能正常工作，增强其安全可靠的工作状态。5G无线电能巡视系统就是将通信基站、智能终端等多种设备有机地连接起来，以达到对变电站内各类装置的监测与监测。5G无线电能巡视技术在传统的电力工业领域中，以巡视为目的，5G无线电能巡视技术可以很好地解决常规电网中的一系列问题，并且将5G无线电能监测技术运用到了常规的电网工业中，可以使传统的电网企业的工作效率得到提高。

3.55G+电力自动化五遥

5 G在电力工业中的应用，为“五遥”（遥控、遥信、遥测、遥调、遥访）提供了强有力的技术支撑。利用5 G技术，对电力设备进行精确控制，实时监控，快速响应，对电力系统的安全稳定运行具有重要意义。

遥信用于监测装置的运行状况，例如报警、切换、阀的定位等。远动是指对电力网络进行量测，例如所测的电流、电压值等；远程操作就是实现对装置的工作状况进行监控，例如切断和切断等。遥调是指电力调度中心对其管辖区域内的发电厂和变电站进行遥控调整，例如有载电压调整等。遥视是指变电站的实时影像，把电网调度区域内的发电厂、变电站的电气设备状态通过图像传递到调度中心。在此基础上，提出了一种基于继电保护的新型配电系统，可以对配电设施及配电线路进行故障诊断及精确定位，从而达到提升配电系统供电可靠性的目的。

结论

5G在传统电力行业领域的创新运用，可以提高企业经营的效能，保证企业的生产安全性，并对传统的电力工业进行更深层次的变革和发展起到积极的作用。5G是一种新型的基于5G通信的新型能源管理系统，能够在传统的电力工业领域中运用人工智能、物联网、大数据等多种科技手段，对整个电网的各个过程和各个环节进行全方位的监测。同时，5G通信的应用也将使我国的智慧电网的建设更加完善，为实现智慧能源和智慧城市的发展奠定基础。

参考文献

[1]熊斌,张勇,陈广斌,等.关于行业5G专用网络的低时延、高可靠传输技术解决方案研究[J].通讯世界,2021,28(8):37-38.

[2]隋缘.5G网络切片技术在反窃电领域的应用前景[J].通信电源技术,2021,38(1):147-150.

[3]潘山.5G网络下的物联网通信技术应用[J].数字化用户,2021(48):22-24.