5G通信技术在泛在电力物联网的应用

吴彤浩

【摘要】    社会经济的持续进步促进了科学技术快速稳定发展，促进了分布式能源接入、电力分配自动化、双向用户互动，提高人民生活水平与生活质量。由此各种网格设备的规模、使用和通讯需求也在不断扩大。只有将最新的5G通信技术有效地融入到建设动力型因特网的过程中，企业才能走向信息化、智能化。文章重点阐述了5G通信和泛在力物联网整合的价值和前景，提出了有效整合的具体对策，为社会经济健康稳定发展打下良好的基础。

【关键词】    5G通信技术    泛在电力    物联网    应用

引言：

近几年来，由于科技持续进步，推动了电力行业的健康快速发展。5G通信技术也被广泛应用于泛在电力物联网通信，并取得了良好效果。既满足了现代电力系统的通信需求，又提高了电力系统的智能化水平。各电力公司都需要将5G通信技术有效地集成到泛在电力物联网系统的建设中，以提高整个电力系统的控制水平，实时监控电网运行状态。

一、5G通信技术特点

5G通信技术主要指第五代移动通信技术。相对于传统通信技术，5G通信技术的信号数据在满足大众多样化需求的还具有较高的传输速率和较强的性能。而5G通信技术是一种低成本、高可靠性、低时延的通信技术，是一个开放的技术架构模型[1]。随着5G通信技术的发展，在电力领域也得到了广泛的发展，有许多应用场景和发展前景。根据5G通信技术在电力领域的应用场景，分为以下四大特点：第一，小型连接技术。其次，可靠性技术延时较高。其三，整体技术覆盖率广。最后，相对于传统移动通信技术，具有更大的信息传输和存储容量。

泛在电力物联网主要由“平台”、“网络”、“感知”三部分组成，通过网络物理设计的整合，构成专业的物联网系统。泛网电力物联网能够满足电力行业的发展需求，将泛在电力资源配置和备用情况合理规划的基础上，全面提高信息识别效果。这一阶段，泛在电力物联网主要得益于我国信息网络技术的持续发展和无线技术的应用，从而了解电力网络的实际分布。利用5G通畅地建设泛实力物联网系统。单独构建后，能够对大量数据和信息进行精确采集，从而能够对大量数据和信息进行精确处理。对电力系统的实际运行和控制，要求准确、无误，信息快速准确地传递[2]。为了达到这些目标，泛在网融合了5G通信技术和，简化了泛力物联网的通信流程，通过与人工智能技术的合作，实现了泛在互联网的发展。有科学、智慧、网络导向的事物。当泛能网物联网进行实际信息和数据发送工作之前，需要综合处理收集到的总体信息和数据，对未来发展目标进行初步预测。这为后续反应节省了工作时间。

另外，要注意可靠性数据的安全保护;详细地分析了传感器系统下信息数据的实际工作状态。通过这种整体过程，可以对普适整体状态物的因特网通讯进行分析与判断。最终判断结果将在一段时间内发送到用户终端，通过服务可以解决特定的电源问题。

二、物联网

在全国几乎所有地区都重新建立了电力网络，而每一端都连接着成千上万的电器。只要用信息互联将电力设备和物理对象连接起来，就可以在全国建立完全普适的物联网，促进电力系统健康、可持续发展。所有家用电器互联互通能促进家居向智能化方向的转变，还能改善家居生活的调节和地区性电源的智能化。

物联网有着广泛的应用，在许多行业的发展中得到了广泛应用。例如：全国联网各配电装置后，可实时监测各电网的运行状态，分析其是否健康、安全运行。提高电力系统的科学性与合理性，确保了整个配电网的安全可靠运行。电力网主要由各种传输和转换设备组成。用于实现信息互连的主要手段是光纤传输设备，但在配电网层面上应用信息互连还存在着许多问题，无法拘泥于技术水平的拓展。信息互连的分销网络。就目前的情况来说，电器传统的物理连接方式存在着连接质量低、受外部环境因素影响大、不能保证信息连接质量等缺陷。

在电力信息互联的过程中，必须有效地整合5G通信技术，加强各电力设备在配电网络层次上的连接稳定性，有效发挥其传输和转换功能。在大规模定制场景中的应用，将在用户全面合规性预测、高精度人像绘制等方面具体体现。合理地使用5G通信技术，可以将电力系统中各个链路串联起来，从而能够从社会的各个方面分析和理解整个社会的耗电特性[2]。

互联网系统相对于其它先进技术，具有高连接、高强度容量等特点。5G通信技术不仅能将各种电子设备与物联网结合起来，而且在通信过程中还能应付更多的事情。交通网络信息、社会整体信息以及用户的日常使用信息变得更加可靠。

三、5G通信技术在泛在电力物联网的应用

3.1泛在电力物联网高分辨率视频和图像实时监控

5G通信技术具有高速、高宽带特性，因此可以快速、方便地使用。该技术实现了高分辨率视频、图像传输、远程无线传输等功能，在电力系统的视频图像監控场景中得到了广泛的应用，提高了监测效率，降低了资金成本。5G通信技术能给普惠金融带来的变革和创新物联网主要分为三个方面。

第一，利用5G通信技术的高宽带特性能发送大容量文件。不但改进了图像，视频清晰度显著提升。其次，传统电力监测技术主要收集电力运行的实时状态，并对电力系统进行事后分析。

第二，利用5G通信的高速低延时特性，实现对电力系统运行状态的实时监测[3]。

第三，在电力系统监测中，随着机器逐渐取代人工分析，5G技术可发送高分辨率视频图像，并为机器提供学习样本，使得电力系统对设备运行状态判断实现自动化。

比如，传统监测方法主要是利用室内无人机监测和视频监控。在无人驾驶飞机返回的情况下，技术人员可以通过视频对电力系统进行实时分析。其目标是降低系统故障处理的及时性，不适用于复杂工况下系统的运行环境。由于无人驾驶飞机探测器还可以通过5G线路实时传输到监控中心，因此5G通信技术要集成到无人机探测过程中，需要进行电力线分析和检测。如有问题，可及时提出相应的解决方案。配电房视频监控方式主要是采用有线网络发回图像，电力系统与监控室之间需铺设光纤网线[4]。

但采用5G移动通信技术可降低网线铺设费用，适合偏远、复杂地质地区的配电室。电网主要由成千上万的电力设备组成，通过5G移动通信技术，可实现家庭、区域社会、区域社会之间的通信协调信息和智能集群电力。为确保人们日常用电的安全，对机器的工作状态进行监测。常规电力系统安装的传感器较多。通信技术不成熟，容易造成电力数据丢失。通过5G移动通信技术高速信息传输，非常容易实现耗电量信息的收集与分析。

3.2分布式馈线继电保护

在配电自动化系统和电力系统稳定性控制过程中，分布式馈线继电保护是继电保护在馈线继电保护中的一个重要环节。随着分布式能源越来越多地接入配电网，只有采用分布式馈线自动化系统，才能提高配电网的安全可靠运行。常规的集中稳定控制系统需要切断整个馈线，切断与故障无关的负荷线，不能保证电源的可靠性。在分布式馈线保护系统中，通信信息主要通过智能变电站来实现。既能准确地确定故障位置，又能将故障区域进行隔离。分布式馈线继电保护系统一般采用超低延时通信网络技术，使多个变电站能够实现相互通信，在电力系统发生故障时快速地将故障区域隔离，降低安全和电力损耗[5]。在通信网络延迟小于10ms的情况下，当电源控制系统发生故障时，馈线继电保护系统可在100ms内识别故障区域。分布式馈线继电保护系统主要采用光纤实现。在5G通信系统的不断发展中，用5G系统取代光纤，可将延迟降低到1ms，提高继电保护水平。系统速度也能扩大分布系统的应用范围，对特定区域进行监控，降低资金成本。

对于电力仿真而言，这是一种重要的电力系统分析方法，其主要功能是判断电力系统是否在正常运行，以及工作计划中是否存在风险结构安全不可靠。国内对电力系统模拟的研究和开发主要集中在PSCAD等多种电力系统仿真软件。在通信系统领域，电力系统在规划和应用之前，都需要对仿真行为进行分析，以提高通信系统使用的安全性和可靠性，開发了OPNET等应用于OPNET等通信系统的模拟分析软件。对泛在电力物联网来说，在未来的发展过程中，网络与通信网的系统耦合必然会加深，在对泛在物联网整体的分析过程中，需要5G通信技术和电力网络相结合进行高效融合，模拟电力物联网系统运行状态。这就需要逐步发展最新的协同仿真方法和软件仿真系统，只有通过仿真，才能正确理解5G通信网与电力网络之间的联系。5G通信系统虽然单位能耗较小，但未来使用5G通信系统的用户将逐渐增加，在泛在电力物联网的建设中，为保证电力系统的正常运行，提高各通信网络间的能量交换效率，需要构建各类5G基站。在5G通信网与输电网之间具有提高电力潮流控制与标准化的作用[6]。

四、结束语

近几年来，科技的不断研发为国家电网的发展提供了更多的机会，加快了泛在电力物联网的建设。将5G通信技术与泛在电力互联网有效结合，充分利用5G通信技术的优势，提高电力系统安全可靠运行，促进电网的发展转型，能促进电力产业的稳定发展，能创造更大的经济和社会价值。

参  考  文  献

[1]李新家，宋煜，祝永晋，帅率，李世洁.一种台区本地双模通信网络信道与中继节点选择方法[J].自动化与仪器仪表，2021（04）：194-198.

[2]刘显祖，黄伟，许旵鹏，于和林，穆云龙，余勇.基于泛在电力物联网的二次设备全景信息感知系统设计[J].安徽电气工程职业技术学院学报，2021，26（02）：41-46.

[3]杨坚，杜亮，喻谦，方兴其，曾晓，徐一洲.电力物联网接入层网络流量的建模与分析[J].电网与清洁能源，2021，37（04）：60-66+79.

[4]王其清，李存斌，高昇宇.基于自然语言处理和互信息的电力物联网技术协同创新研究[J].华北电力大学学报（自然科学版），2021，48（03）：72-80.

[5]佘蕊，张宁池，王艳茹，郭丹丹，马文洁，刘卉，张洁.面向电力物联网的5G通信认知无线电NOMA系统研究[J].中国电力，2021，54（05）：35-45.

[6]赵俊，蔡勋伟，马丛，马龙刚.泛在电力物联网中数字化服务信息资源挖掘系统设计[J].电子设计工程，2021，29（08）：38-42.