5G时代物联网技术在电力系统中的应用

5G 时代物联网技术在电力系统中的应用

上官东霞

山西省阳城县供电公司， 山西 阳城 048100

摘要：电力系统的建设和发展直接关系到我国的经济和社会各个领域的稳定和快速发展，电力资源也是现阶段需求量最大，应用范围也最大的资源类型，因此，应用先进的技术促进电力行业和电力网络建设的发展，是现阶段电力行业领域应当关注和落实的一个主要问题。现阶段社会发展和应用的主要技术类型包括了互联网技术和物联网技术，其中，互联网技术自兴起到发展至现阶段，已经开始迈入5G的网络传输速度的行列。本文主要探讨了物联网技术在电力系统中的有效应用。
关键词：5G时代；物联网技术；电力系统；应用研究
       

1物联网与5G的融合
1.1物联网时代
物联网就是将物与物之间联系起来的网络。主要是通过二维码识别设备和GPS等设备。按照协议把物品和互联网结合起来进行信息交换,以此实现智能化识别和定位管理的网络。物联网的核心和基础依然是互联网,是互联网延伸和扩展的网络。
1.2 5G时代
5G已经逐渐成为全球移动通信,5G新技术逐渐的进入到我们的生活里,它在通信方面主要有以下特点：(1)具有非常高的传输速率和非常大容量宽带。并且具有大量的移动终端和智能设备,使移动数据流量快速的上升,满足了人们对大流量的需求。(2)具有海量的连接数。4G和将近50多亿的物品相连接,而5G可以达到1000多亿。(3)低延时低功耗的点对点传输。物联网业务将会逐渐的向个性化发展,不仅需要信息之间能够及时的互换还需要让网络具有专门性和适应性。(4)具有智能网络的管理,提升频谱的利用率,这不仅能够有效的降低能源损耗还可以降低终端的成本,在很大程度上提高了物联网的效率。
然而物联网的发展需要有两个重要的条件：(1)需要完整的网络体系和通信协议。(2)需要有非常高的安全性。5G时代的到来,使很多物品和互联网连接起来成为可以实现的实事,而为了能够保证信息可靠的传输就要求物联网必须由于更加完善和成熟的传感器技术。使传感器技术能够以非常快的速度进行数据处理。物联网和5G的融合能够让物联网技术更加的成熟。

2 联网和5G技术的特点
2.1物联网技术的特点
从主要特点的角度分析，物联网技术的特点在于，其通过应用各种不同的技术，在综合性的作用下，形成了一个自身能够独立发挥作用的整体网络结构。其结构在功能上的特点在于，可以在一个网络环境内实现信息的共享和沟通。并且其信息交流和反馈的过程，是在一定的标准要求的基础上完成的。其在信息交流的过程中，实际上充当的是一个媒介作用，各种不同信息在虚拟的网络环境下的互通和交流。
2.2 5G技术的特点
这项技术的主要特点是通过移动通信平台网络进行信息传输的效率获得了快速的提升，且信息传输的效果也得到了更加有力的保障。对于本文探讨的电力系统来讲，由于其现阶段建设的规模和精细化与智能化程度的提升，5G网络传输环境与电力系统运行的融合应用，就可以很好地满足电力系统运行中各项信息传输的高效性和精确性的要求，这也是5G技术环境基于物联网技术应用在电力系统运行中的主要意义。

3 5G时代物联网技术在电力系统中的应用
　　3.1物联网技术在电力系统发电环节中应用
　　坚强智能电网的一大特点就是清洁能源的大力利用。比如风能，根据国家能源局发布的数据，2017上半年全国风电新增并网容量601万kW，截至6月底，累计并网容量达到1.54亿kW。尽管如此，我国风力发电仍然面临着弃风限电的难题，仅2012年就浪费电力2000亿kW·h，经济损失超百亿。如今仍然有一半的风电厂没有盈利。借助物联网技术，可在风机设备上加装先进的传感系统，借助传感测量技术、数据挖掘技术分析风机出力受天气变化的影响情况，实现根据天气情况实时调整风机出力，以此避免弃风限电问题；借助无线通信技术，调度中心可实时掌握风力机的出力情况，从而更好地进行调度，进而确保分布式电源出力在可控范围之内。如此，可大大提高清洁能源的利用率。
　　3.2物联网技术在电力系统变电环节中应用
　　在电力系统变电环节，物联网的智能化技术有助于完成变电站的电压和电流的变换。物联网的智能化技术有利于变电站实现智能化模式。变电站可以自动完成对信息、数据的采集和对电压的变换测量和把控，减少人员支出。长期使用变电站，要求定时对其进行检测和维修。利用物联网的智能化技术和5G快速运行模式，可以根据当天的操作，实时更新变电站的检测结果，在检测的同时，将检测数据和结果传送至相关维修人员，以便其及时分析检测数据，并决定是否进行维修。物联网和5G的结合，提高了检测效率，明确了检测结果，有效保证了变电站的安全使用。此外，在检测地下电缆时，先运用物联网技术关联地下电缆，然后检测所有关联电缆，将检测结果第一时间输送到检测部门，由检测部门对相关结果进行分析。其中，绝缘状态和输送状态的数据检测分析尤为重要，直接影响电缆的使用。随着5G技术的成熟，相关专家建议，可以结合物联网和5G技术对变电站和地下电缆进行问题检测和预防，保障变电站的安全运行，进而保障整个变电系统的完整性和安全性。

　　3.3物联网技术在电力系统输配电环节中应用
　　输配电环节是电力系统供配电领域中的關键组成部分。在电力系统的输电环节中，物联网技术的应用主要体现在传感器的部署和应用方面。在电力系统的供配电环节中，相关领域的工作人员可以通过在输电线路当中安装智能化传感器的方式，对线路的输配电状况进行实时动态监测。将线路损耗、绝缘损耗、异常故常等运行状态消息及时地反馈到系统的监管中心当中。工作人员根据调度人员的优化设计，对输电系统的方案进行适当调整。除此之外，近几年无人机巡查和检验技术等也在电力系统当中逐渐兴起。此种巡查方式是将无人机设备与物联网技术相互结合，通过无线通讯的方式，帮助工作人员尽可能全面地掌握输配电环节的情况。5G时代背景下，物联网的通讯速度和通讯质量等都得到了全面提升。无人机在5G科学技术的支持下，可以提升拍摄和传输图片的数量和质量，增强了巡检环节的可靠性和有效性。在物联网技术的支持下，无人机巡检工作可以摆脱地理和环境等因素的影响，提供一种更为可靠的新型巡检模式，提高我国电力系统的输电水平。对于配电环节来说，大量新型的分布式电源的计入，推动了智能化电动汽车和智能家用电气等新型生活器具的产生。分布式电源以其良好的接纳能力，将物联网技术纳入到系统内部，通过跟踪负荷曲线的变化情况，及时了解和掌握系统的工作状态。
　　3.4物联网技术在电力系统用电环节中应用
　　灵活负荷（FlexibleLoad，FL）的出现，不仅方便了ADN进行主动管理和主动控制，它们本身在物联网技术的支撑下，也可以主动参与到ADN的运行管理中。比如近几年兴起的降低电压节能技术，依靠的正是物联网技术。在智能电表和高级计量设施等对用电设备进行分析判断后，保证其安全可靠运行的前提下，通过适当地降低其电压来减少用电量，这对我国节能减排事业具有重大意义。近几年来，世界各国和我国的电动汽车（ElectricVehicle，EV）保有量迅速增长，ADN对其进行可靠有效的管理也是未来研究的一个热点问题。比如借助物联网技术，便可充分考虑EV的行驶习惯、负荷特性等，结合市场电价和ADN运行情况，有效地管理EV的充放电，形成专门特殊的运营模式。

4 结语
现目前，在社会不断发展的背景下，科学技术也在不断地发展。现在，全球已经开始面临着第四次的产业革命，在这样的情况下，新技术革命将会由之产生，人们的消费也将会不断地升级。5G通信技术也将会在2020年之后进入到人们的日常生活中，在这样的背景之下，只有充分地借助5G通信技术，才能够使得物联网得到更好的创新和发展，为人们提供更好的服务。

参考文献：

[1]贾浩，王哲.物联网技术在变电站辅助系统中的应用[J].电力科学与工程，2018，27（4）：53-57.
[2]施禹.试论5G时代物联网技术在电力系统中的应用[J].中国新通信，2018，20（16）：163.