5G 在电力监控系统中的应用前景分析

2020-01-07姚生金

通信电源技术 2020年4期

姚生金

（国投甘肃新能源有限公司，甘肃兰州 730070）

0 引言

在智能电网建设的过程中，电力厂家需要整合资源，尤其是软件资源和硬件资源，利用移动通信技术的发展成果，促进电厂的现代化管理，优化资源配合。在这个过程中，需要应用电力监控系统实施全时段模拟，提高信息传输的高效性，避免出现信号传输失误，方便各项经济指标的高效配合分析，做出远程故障诊断。

1 5G 在电力监控系统当中的应用价值

5G 网络即第五代移动通信网络（5th generation mobile networks 或5th generation wireless systems，简称5G），是最新一代蜂窝移动通信技术。其性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。其主要优势在于，数据传输速率远高于以前的蜂窝网络，最高可达10 Gb/s，比4G 快100 倍。

这种移动通信技术作为发电企业生产与管理之间的连接桥梁，具有多种重要的作用。（1）应用这种通信技术可以实现网络化虚拟化的管理，发现生产安全当中存在的多项问题；可以对硬件服务器的应用效率进行全时段的分析，基于各项通信设备型号的不同，满足现代化服务质量的相关要求。（2）应用这种通信技术可以提高不同服务器之间的连接应用性，并结合设备备用，对于长时间运行的稳定性进行升级，满足客户的基本诉求。（3）应用这种通信技术可以超越物理硬件的限制，实现全时段的动态优化以及资源的集中调配和统一运行，更加满足现代化电厂高效率运行管理的需求，提高业务的响应速度，便于资源在各个部门之间的优化配合与部署，提高连接的一致性，降低通信设备运行维护的成本。（4）应用这种通信技术还可以实现多台服务器的虚拟设置，按照虚拟功能来进行物理操作。通过在VR 服务器中的虚拟机设置，降低资源的浪费情况，提高资源利用的有效率，改变资源运行的通畅程度，避免冗余光纤交换机对于通信效率造成损伤。同时，做到容灾备份，提高信息传输的安全性和稳定性[1]。

2 5G 在电力监控系统中的具体应用与前景展望

2.1 5G 在电力系统服务器中的应用

电力监控的服务器要想实现虚拟化，就离不开高效的移动通信传输，可以应用多台虚构服务器的形式来进行网络的优化传输。

首先，可以应用Web 服务器来对信号进行全面的模拟，提高信息传输的高效性。例如，采用CRD 设备、ERP 设备，就可以进行数据库的无线连接，从而发现有效的数据信息，提高虚拟机的交换性。其次，可以采用大数据技术、数据库技术建设数据服务器，对于不同部门之间的生产、发电、供电、销售的服务进行全时段的模拟与分析，及时发现用电监控当中存在的一些漏洞，提高电力监控的实际管理等级。最后，可以应用地域服务器来开展域服务，避免单独管理的方式造成信息的泄露或者信息管理的不健全，也避免单一服务器的服务方式出现过大的压力造成监控不当。可以通过这种虚拟服务综合连接的方式优化监控的流程，提高实际的设计与管理效果。

2.2 监控系统优化设计

5G 通信技术可以应用在后台监控模块中，通过下载地址的优化管理，提高电力监控的实际等级。

第一，可以通过Web 页面和底层系统服务性能管理的方式，创建一个优化连接网络，利用服务器的硬件信息来获取数据，进行高效的传输、收集、处理和可视化建设；利用数据库中的一些配置来进行高效的数据分析，避免传统的数据管理方式造成人员浪费、资源浪费。第二，在用户配置和检测的过程中，要通过用户会话模块进行项目检测。例如华为公司生产的PCR 移动通信设备，就可以应用在电力检测中，通过用户会话的优化模拟，实现机房运维、管理服务的统一化建设，提高检测的高效程度。第三，通过报警接口设置，对用户和管理员进行有效的维护，进行后台监控模块的等级提高，避免传统监测方式造成流程失效、配置不足等现象，影响实际的运行效果。

2.3 资源调用与填写

5G 移动通信技术可以应用在硬件信息检测的过程中，一方面可以在内存、CPU、网络流量及硬盘的存储过程中进行全时段的模拟，保障电力监控系统可以在现有的硬件信息基础之上进行优化；输出内存缓存机制可以配合5G 通信技术，从数据库当中获得硬件信息存储到相应的硬盘当中，连接到服务台，提高电力监控的实时性。另一方面，利用缓存中取技术可以配合5G 移动通信，提高信息数据的使用性能。这种系统底层要求与系统顶层要求无线连接的方式，可以对硬件资源中的数据进行实时调取，避免由于信号传输的滞后，影响实际的电力监控效果。例如，英国parliament公司生产的底层信息技术读写硬盘，就可以提高数据传输的效率。在2019 年的技能测试当中，该硬盘系统可以全面提高电力监控系统的实时性与高效性，降低误差的产生，提高冗余去除的效果，实现底层要求的满足，缓存中取技术可以全面实现。

2.4 报警设置

电力监控系统传统的报警结构主要是通过限制报警的方式来进行表达。这一种表达分析的方式传输的效率比较低，也无法满足目前的性能要求。在智能电网建设的背景之下，要想拓展数据源、进行表达方式的升级，就要不断提高报警结构的优化程度。

应用5G 通信技术，可以对获得到的数据源进行全面的分析，拓展报警结构在现有的指标分析结构之上，分析报警的真实性和可需要性，从而进行报警的优化选择。利用这种模式可以提高内存使用率，一般内存使用率可以超过50%[2]。

应用5G 移动通信技术可以拓展数据源，在系统超过自动报警限制的过程中调节配置指标，从而获得真正有用的报警信息。这样的方式可以对电力设备运行的情况进行全时段的把握，从而分析出真实的报警需求。这样能更好地安排维修人员，避免资源的浪费，提高管理的有效性，从而改善设备维修的方便程度。

2.5 实时数据管理

电力监控系统会获得多时段的应用数据，只有建立虚拟化的监测网络才能提高数据管理的时效性，对于电力系统的运行起到良好的监控与报警作用，并获得相关的稳定性数据，对未来的电力系统升级进行战略支持。

从目前的发展情况来看，虚拟化技术已经全面改变了电力监控网络。以贵州电网为例，在2018 年5 月到2019 年4 月进行的电力系统升级改造过程中，就应用5G 移动通信技术WIL 监控系统获得实时传输数据。这样的方式可以全面提高数据库的容量，存入数据的效率可以提高30%，利用分布模式可以提高40%，性能指标可以上升50%～60%。基于这种结构，管理人员可以利用内存技术对于性能指标进行合理的分析，从而调取灵活的数据，避免无法自动回复的现象。

2.6 监控服务

5G 移动通信技术可以应用在电力监控系统的监控服务中。目前，电力系统正在进行优质化改革，以全面提高监控服务的质量与水平，满足客户的需求。在监控服务的过程中，要根据用户会话以及监控程序应用的实际水平，发现历史数据处理过程中存在的问题。

传统的信息处理方式误码和延迟现象较多，无法对用户的注销和分程序的关掉情况进行及时的获取应用。拥有5G 移动通信技术之后，可以在会话监控过程中纳入实时监控模块，及时发现历史数据处理过程中存在的问题，建立垃圾回收机制，应用大数据的实时处理，增加监控服务的时效性，并排查无效的用户进行即时的连接与输出。5G 移动通信技术不仅单单提高了通信的效率，而且可以对无效用户进行在线的识别，大大改变了传统的监控服务质量、等级，从而排除无效冗余的信号，降低资源的浪费情况，全面提高监控系统的运行效果。

2.7 电力智能化服务

一方面，在电力系统监控中，应用的5G 移动通信峰值速度可以达到10Gb以上，实现高通吐量的技术要求。配合广播电视和移动通信达到高频传播的实际效果，开发这种5G技术，可以满足电力监控场景和需求的多样性。通过5G 切片技术等，按需定制电力网络切片，达到高容量、高速、实时和稳定的电力监控系统要求。应用更加灵活的无线接口方式，提高容灾数据，进行高效、快捷的传输。可以在海量的电表数据中实现智能化的剪切，利用电力的通信切片达到安全通话的需求[3]。

另一方面，在未来发展的过程中，还要针对5G 移动通信的选择方式进行优化配合，在现有的场景模式之下选择更好的组网标准，并结合供应商给出的相关服务，构建安全可靠、高效和环保的现代化电网。针对电力行业的实际诉求进行针对性的分析，采用智能化的管理模式，降低信息的延迟，提高数据控制的有效性和实时性。在海量数据当中，寻求针对性管理策略，促进5G 移动通信在电力监控当中的有效应用。通过逻辑隔离的方式对于核心网络传输中存在的问题进行优化处理与解决，并且设置好电力监控中的典型案例，满足后续学习的需求。