5G通信技术在泛在电力物联网的应用

5G通信技术在泛在电力物联网的应用

王亭亭

中国移动通信集团河北有限公司  050011

摘要：物联网是近年来提出的新概念，它是基于互联网延伸生成的，而其在电力行业中所表现出来的万物互联形式，便是“泛在电力物联网”。从本质上讲，这是通信网和电力网相融合的产物，也是推进能源互联网的一项重大举措。随着5G移动通信的出现，因其低功耗、低时延以及高宽带等优势得到了广泛应用，将5G通信技术应用到泛在电力物联网中，可以实现配电系统中的精准控制、动态监测以及降低损耗等效果。

关键词：5G通信技术；泛在电力物联网；应用；传输速度

1 5G技术及泛在电力物联网的概念

1.15G技术

5G技术是第五代移动通信技术的简称，它代表了当前移动通信技术的最新发展和最高水平。相比于之前的4G技术，5G技术在传输速度、时延、连接密度等方面都有了显著的提升。其中，传输速度的提升使得5G技术能够支持更高质量、更大容量的数据传输，时延的降低则使得5G技术能够更好地满足实时性要求较高的应用场景，而连接密度的增加则使得5G技术能够支持更多的设备同时在线，满足物联网应用的需求。

1.2泛在电力物联网

泛在电力物联网是指通过先进的信息通信技术和智能设备，实现电力系统中各个环节的万物互联和智能互动。它将电力系统的发电、输电、变电、配电、用电等各个环节紧密地联系在一起，实现全面、实时、高效的监测和控制，从而提高电力系统的安全、可靠和效率。泛在电力物联网的构建是推进能源互联网建设的重要一步，也是实现能源转型和可持续发展的关键举措。

2 5G通信技术在泛在电力物联网中的传输速度优势

在泛在电力物联网中，数据传输的速度对于实时监测、精准控制以及宽带通信等方面都有着至关重要的作用。5G通信技术以其极高的传输速度，为泛在电力物联网提供了强大的支持。

首先，在动态监测方面，5G通信技术的高速度使得实时监测数据能够迅速传输到监控平台，帮助工作人员及时获取设备的运行状态，迅速做出反应。这种高速的数据传输大大降低了数据的处理延迟，提高了故障定位的准确性和反应速度，从而保障了电力系统的稳定运行。

其次，在精准控制方面，5G通信技术的高速度使得控制中心能够实时获取电网设备的运行数据，进行精确的判断和远程控制。这种精准控制不仅提高了电力系统的运行效率，还降低了能源损耗，提高了供电的可靠性。同时，高速度的数据传输也使得自动化控制成为可能，进一步提高了电网的稳定性和运行效率。

最后，在宽带通信方面，5G通信技术的高速度使得无人机巡检、VR技术等应用得以充分发挥。无人机可以实时将巡检画面传输到控制平台，帮助管理人员了解线路情况；VR技术则可以利用5G技术打造更为真实的虚拟场景，提高工作人员的视觉体验。这些应用都得益于5G通信技术的高速度数据传输能力，使得泛在电力物联网的应用更加丰富和多样。

3 5G通信技术在泛在电力物联网的应用

3.1动态监测

5G通信具有自治优化技术，可以更好地提升电力设备的监测效果，实现动态监测，能够实时将设备的运行数据传送到监控平台，一旦出现异常能够及时发出报警信号，帮助工作人员快速锁定故障点，可以快速做出反应。通过在配电网的各个节点上安装变压器及传感电源等设备，能够精准捕捉到电力设备的运行参数和配电网的电压幅值变化情况，并将各数据传送到后台，用于优化拓扑结构。此外，还可以借助5G通信技术的低时延特点，安装温度感应器来实时了解设备的运行情况，为及时检修与定期维护提供数据，既保证了配电网的稳定运行，又节省了维护检修的成本。

3.2精准控制

在泛在电力物联网中，5G通信技术的引入使得精准控制成为可能。传统的电力系统中，由于通信技术的限制，对于设备的远程控制往往存在延迟和误差，这在一定程度上影响了电力系统的稳定性和效率。然而，5G通信技术以其高速度、低时延的特性，使得远程控制变得更加精确和迅速。

通过5G网络，控制中心可以实时获取电网设备的运行数据，结合大数据分析和人工智能技术，对电网的运行状态进行精确判断，实现对电网设备的远程精准控制。这不仅可以提高电力系统的运行效率，降低能源损耗，还可以在设备出现故障时，迅速进行远程故障排除，减少停电时间，提高供电可靠性。

此外，5G通信技术的引入还可以实现电网设备的自动化控制。通过安装传感器和执行器，可以实现对电网设备的实时监控和自动调整。当电网设备出现异常情况时，系统可以自动进行调整，保持电网的稳定运行。这种自动化控制不仅可以提高电网的运行效率，还可以降低人工干预的频率，减少人为错误的可能性。

3.3万物互联

我国几乎实现了电力网络的全覆盖，电力网络末端连接成千上万个用电设备，让所有或者绝大多数电力相关实物实现信息互联将给电力系统带来无限想象空间。将所有的家用电器互联，不仅能够实现每个家庭的智能家居，还能够协调不同的家庭，实现楼宇、小区甚至某个区域的集群智能用电；所有的电动汽车互联能够随时不仅为未来的充电桩的运营提供支撑，还能够打造智慧城市和智能交通；所有配变电装置互联能够实时监测、评估甚至预测电力系统未来的运行健康状态，保障整个配电系统的安全可靠运行。输电网层面主要由输变电设备构成，并且已经通过同步光纤实现了信息互联；但是配电网层面，在没有5G通信的时代，这最后一公里的信息互联互通走得尤其艰难，目前仅仅是电气物理连接，没有信息互联远远不够，而5G通信能够真正经济而高效地使能配电网络，实现万物互联。

3.4宽带通信

首先，将5G技术应用到无人机中，可以把巡检中产生的画面以影像视频的方式，实时传送到控制平台，以便管理人员实时了解线路情况，并能够为科学决策奠定基础。同时，还能够借助无人机，有效监测光伏板的沾灰量以及储能装置的安全运行，一旦在监测时发现安全运行系数降低，或运行异常，可以立即发送报警信号，引发管理人员的注意，让管理人员派专人来清理光伏板，做好相关设备的检修维护。其次，将VR技术应用其中，可以利用5G技术来打造更为真实的虚拟场景，提高工作人员的视觉体现。泛在电力物联网和5G通信技术的融合，可以让VR技术充分发挥优势，全方位地、立体化地将配电网络运行情况展现在工作人员面前，更为清晰明了地观察运行故障问题，为后续的巡查管理工作提供助力。

3.5 智能化决策支持

5G通信技术在泛在电力物联网中的应用，还可以为电力系统提供智能化决策支持。通过实时收集和分析电网设备的运行数据，结合大数据分析和人工智能技术，可以实现对电网运行状态的智能化评估和预测。这不仅可以帮助工作人员更好地了解电网的运行情况，还可以为电网的优化调度和故障处理提供科学依据。

基于5G通信技术的智能化决策支持系统，可以实现自动化调度、自动化故障处理等功能，提高电力系统的运行效率和供电可靠性。同时，这种智能化决策支持还可以为电力系统的规划和建设提供数据支持，推动电力系统的智能化升级。

结语：

综上所述，5G通信技术在泛在电力物联网中的应用具有巨大的潜力和价值。通过动态监测、精准控制和万物互联等功能，5G技术为电力系统的稳定运行和效率提升提供了有力支持。未来应继续深化5G通信技术在泛在电力物联网中的应用，充分发挥其高速度、低时延、大连接的优势，推动电力系统的智能化升级和数字化转型。

参考文献

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