探析5G 时代物联网技术在电力系统中的应用

（中邮建技术有限公司，江苏 南京 210012）

1 5G 时代背景下物联网技术的发展现状

物联网借助二维码、GPS 等设备实现网络和物品之间的有效连接，作为一种新兴技术，其在电力系统中的应用时间尚短，而在5G 技术下，为网络和物品的连接提供了更加便捷的条件，但为了保证安全稳定性就必须要对物联网进行完善优化，5G 技术的发展，为网络和物品的连接提供了更加便捷的条件，但为了保证安全稳定性，仍需要对物联网进行进一步完善优化，借助完善成熟的传感器技术，让物联网技术得到成熟发展。这就需要让5G 和物联网得到进一步融合，进而应用在电力系统中，打造出智能电网。物联网对安全性要求较高，而且需要在一个完整的网络体系、通信协议中进行落实，确保物联网技术更加成熟。

现阶段的智能电网涵盖多个环节，信息化、自动化水平较高，适用性较强，各类电源以及各种用电设施都可以引入其中。作为智能电网的基础，物联网发挥着至关重要的作用，电网运行状态、智能变电站、发电厂都在其实时监测下，不仅如此，其还可以对电力系统实现全景全息感知以及智能控制，5G 时代物联网技术得到进一步发展，可以为智能电网提供更加可靠的技术支撑，保证电力系统的安全、质量。

2 5G 时代背景下物联网技术对电网系统的支撑

国家进入信息时代后，科学技术得到了飞速发展，物联网技术的出现让电力系统从原有的采集信息的多传感器系统转变为泛在电力物联网系统。而5G 时代背景下，物联网技术的智能化、自动化水平得到提高，逐渐和5G 物联网技术相融合，让电力和信息得到更好的联通，以此让电力系统的安全性、稳定性随之增强。从目前来看，5G 时代背景下支撑物联网技术在电力系统中的应用包括以下几点：第一，5G 时代背景下，物联网的性能指标增强，无线通信和无线网络技术得到落实，如：MIMO 技术、毫米波通信技术、D2D 通信技术等，都可以让电网系统性能得到增强，但部分技术也存在一些问题，如：信号干扰、全双欧国内技术自干扰轻易消除问题等，对电网系统的正常运行以及物联网技术的实际使用造成负面影响。第二，5G 时代背景下，软件开放技术是支撑物联网在电力系统中应用的关键，借助5G 通信网络用户接口开放，实现配置操作。电网任务差异化特征突出，尤其是性能需求上，虽然独立资源可以解决通信各类差异化需求，但成本较高，操作也较为复杂，因此没有能够得到大范围推广。借助5G中的网络切片技术，从根本上解决了这一问题，切实提高交互管理水平和自助服务，仅需要应用SDN、NFV 就可以完成操作。第三，5G 时代背景下，电网用户进一步增加，电网系统和用户之间的互动非常重要，尤其是在能源互联目标实现过程中，需要根据用户的反馈及用户实际发展需求，让电网运营工作量得到增强。借助通信网络可以更好的根据用户、业务进行自治，比如，可以借助SON 技术，可以让电力系统得到进一步优化，切实降低运营工作量，减轻工作压力。

3 5G 时代背景下物联网技术在电网系统中的应用

3.1 发电环节

1G、2G、3G、4G 都为移动网络发展作出了巨大的贡献，5G 作为最新的网络技术，为物联网、车联网等网络的全面发展作出了巨大的共享，为物联网提供了超大带宽，而且在原有网络基础上，为信息数据交换工作提供了良好的基础。近几年来，风能、太阳能成为了电力系统的主要能源，其中风能的并网容量已经可以达到6 010 000kW，但绝大部分风电厂的收入状态并不理想。但是在5G 时代背景下，能够借助物联网技术研制出新型风机设备，并且接入了先进的传感系统，可以根据天气情况，及时的改变发电模式。5G 下的物联网技术可以对分布式电源实现持续性控制，最大程度提高风能等其他清洁能源的利用效率。

3.2 变电环节

变电站作为电力系统中的关键，在实际应用过程中，是支撑变电站运行的关键，物联网那个技术的应用可以让变电站得到更好的发展，借助传感器监控电流、电压信息，实现对变电站的高效控制。通过这种技术也可以为检修、维修工作提供可靠的数据依据，5G 时代背景下，物联网技术得到进一步发展，配合遥感监测技术，变电站可以更加稳定的运行。以地下电缆检修工作为例，借助全新的物联网技术，配合传感设备可以实时监测的地下电缆运行，切实提高检修效果，从根本上保证变电站得到稳定运行。

3.3 用电环节

除了上述两个环节之外，用电环节也非常重要，5G时代下，输配电环节的负荷更加灵活，为用电环节提供了良好的发展条件。现阶段，国内电力系统都是借助ADN 进行的用电控制管理，配合物联网技术，智能电表、高级计量设备也会充分发挥出自身作用，更好的判断国家用电量和用电水平。电动汽车、智能电器飞速发展，借助对充电、放电进行全面控制，让专业化管理模式得到落实，推动行业整体得到发展和进步。

3.4 配电环节

输配电环节作为电力系统中最为关键大部分，物联网技术在其中发挥着至关重要的作用，主要作用于传感器部署、应用。在供配电环节中，想要实现智能化控制、动态化检测，就必须要在输电线路中安装智能化传感器，以此最大程度避免出现线路故障问题。借助智能化传感器，线路、绝缘损耗以及线路异常故障都会及时的反馈给终端工作人员，工作人员可以及时的展开调度优化设计，调整输电系统方案。随着科学技术发展，无人机巡查、远程监控等技术也在电力系统中逐渐兴起，5G 时代下，可以将物联网应用在巡查系统中，配合无线通信第一时间掌握输配电情况。尤其是5G 技术从根本上改善了通信速度和通信信量，在物联网技术的支持下，检测质量、效率都会得到提高，巡检可靠有效性得到提高。最为主要的是，物联网技术的应用，打造出了一个更加可靠、稳定的新型巡检技术体系，有效规避地理和环境等因素，国家电力输电水平也会得到发展。本身分布式电源的接纳能力较优，为智能电动汽车、智能家用电器提供了更好的空间，物联网技术接入手，可以进一步把控系统工作状态，监控负荷曲线。

4 5G 时代背景下物联网技术在电网系统中应用发展

随着电力系统不断更新，5G 技术、物联网技术以及电网系统还会得到更进一步的融合，发展前景会不断扩大。联合仿真作为电力系统中重要手段，是判断电力系统运行状态的关键，电网运行安全性、可靠性都依靠其保证。而电力系统仿真软件可以在保证系统稳定的同时，对未来的发展规划进行分析，如OPNET 在泛在电力物联网中效果较优，5G 通信技术的出现，让电力系统得到进一步发展，未来还会出现很多新的联合仿真方法和软件，设计出不同的仿真软件接口。另外联合优化也是5G时代新出现的一种技术，可以为电网系统提供根本上的电力保障，在信通数量飞速提高的今天，国家需要进一步加强5G 通信网和电力网络联合信息流优化控制。这就意味着未来还需要进一步加强物联网在电力系统中的应用。此外，安全隐私、复杂对象控制优化、透明化态势感知、商业模式多元化等也会成为主要研究方向，打造出虚拟电场，借助5G 通信降低交易通行成本，提高了虚拟电厂的可行性和安全性。

以信息处理为例，在物联网中，末梢感知层会采集大量的数据，这些数据需要经过具体的处理，才能够真正的发挥出自身价值，满足不同方面的需求。在这样的情况下，海量信息处理技术和云计算技术应运而生，利用泛在通信技术中数据信息的特点，进行数据挖掘，确保电力系统得到稳定运行。常见的挖掘方式包括：分类、估值、预言、相关性分组或关联规则、聚集、描述和可视化、复杂数据类型等，最为常见的技术有三种，分别为：数据时间对准技术、集中式数据融合算法及分布式数据融合算法，这些技术在实际应用的过程中，可以快速高效的完成数据挖掘。目前，海量信息处理技术在机器翻译、语言信息处理、信息存储搜索、网络内容技术等方面得到了全面的应用，随着理论技术的完善和应用实验的开展，未来这种处理技术还可以在网络通信、网络挖掘等方面应用。

5 结束语

新时期，电力系统的各个环节中都会应用到物联网技术，而在5G 时代的影响下，物联网技术水平得到提高，还需要结合实际情况，为电力系统的安全运行提供保障。但从目前来看，还需要进一步加深对物联网技术的应用分析，以此最大程度保证电力系统的稳定性，确保能够满足每一个用户所需电能。