5G技术在电力配网中的应用研究

5G技术在电力配网中的应用研究

陈雄

云南电网有限责任公司昭通镇雄供电局 云南 镇雄 657200

摘要：随着社会经济的迅速发展，目前我国电能消耗也进入了一个新的阶段，对电力传输质量要求也越来越高。随着电力设备的日益增多，人们对电力设备电压稳定性的要求也日益提高，电力能源传输质量不稳定将导致电力设备的损坏，甚至引起火灾。在5 G时代，将5G技术与电力配网有机结合，通过5G技术实现电力配网智能化发展，保证电力配网的安全稳定运行。本文在概述5G技术的基础上，对5G技术在电力配网中的应用进行了分析。

关键词：5G技术；电力配网；应用

随着5 G时代的来临，5G技术的数据传输速率更高、传输延迟更低，将5G移动通信技术应用于电力配网中，能够提供更加直观、准确和快速的接受到系统预警、故障分析和停电检修指令，电力配网系统能够借助5 G技术构建一个智能的、数字化的运营管理平台，既能节约人力成本，又能对配网系统进行有效的管理，并且以物联网为基础的数字化电力配网解决方案，结合远程控制技术、云计算、大数据技术，促进电力配网运行质量有效提高。

1、5G技术概述

5G技术是指第5代移动通信技术，作为最新一代的移动通信技术，是在4G技术的基础上发展演变的。相较于4G技术，5G移动通信技术具有高数据速率、低传输延迟、系统容量提升以及实现大规模设备连接。5G移动通信技术作为蜂窝网络之一，是根据服务地区的地理位置将其分成更小的蜂窝，用户使用手机通过无线电波来与蜂窝中的本地天线进行连接，实现互联网与电话网络的连接。5G移动通信技术会实现更大的带宽，下载速度更快，为物联网的实现提供技术支持，使数据采集传输更加高效快速，为更加高清的视频数据传输提供有力支撑。5G技术在人员密集的区域也可以同时支撑更多设备，让用户提供更高质量的网络服务。

2、5G技术在电力配网中的应用

2.1无线智能仪表应用

随着电力物联网的建设完善，在电力配网各个环节中大量无线智能仪表广泛应用，将5G技术在无线智能仪表中应用，通过5G技术的高传输速率与低延迟，有效满足无线智能仪表的应用需求。通过5G技术的高传输效率特点，可以将无线智能仪表所采集到的电力配网运行数据实时准确地传输到云服务器中，由于智能电力仪表的应用点众多，可以有效接入5G网络中，通过应用5G智能仪表有效提高电能抄核收工的准确性，避免因为电能统计所带来的线路损耗问题发生。应用5G技术的无线智能仪表，所采集到的用户数据更加准确，时效性也更强，通过对用户的电能使用习惯进行分析，为电能调度优化与负荷预测优化提供技术支持。对于部分偏远地区，安装无线智能仪表作为一个很好选择，将配电网状态监测仪表改用为5G无线智能仪表，可以有效减少仪表功耗，大幅度增加仪表使用寿命。

2.2状态检测系统应用

在电力配网中，运行状态监测作为重要工作之一，通过应用大量5G智能仪表开展状态监测工作，有效提高检测效率与检测质量，减少人工成本。在电力配网所在区域内5G技术如果应用较为广泛，可以在电力配网数据传输环节专门设置配电网数据室，主要负责数据接收与传输。同时也可以将有线网络连接的智能传感器再通过io采集站采集数据后，将数据汇总，通过5G网络收发器将数据通过光纤传输至基站，5G技术覆盖范围，并且数据传输更加安全可靠，在使用过程中可以将数据信息更加高效的传输，通过5G技术来解决电力配网中的数据传输问题，不但可以加快泛在物联网的建设布局，还有利于降低电力配网运营成本。

2.3电力配网运行管理应用

在电力配网的运行检查管理中，工作人员通过基于五机技术所开发的手持智能终端，不但可以接收点检人员的点检数据状态，还可以通过武器技术来将电力配网的检修抢修信息传输。同时也可以实时保存电力配网点检抢修检修过程中所产生的音频信息与视频信息，为电力配网的运行提供可靠参考依据。在电力配网动态管理中，如果点检人员发现电力配网运行异常信息，但缺乏有效解决措施，可以通过手持式智能终端与电力配网管理人员、专家进行远程沟通交流，对作业人员实施远程实时指导，有效解决电力配网运行过程中的异常问题。并且由于5G技术的加密性，应用基于5G开发的手持式智能终端数据通讯时，可以有效保证传输信息避免泄露，防止发生不必要问题。一旦电力配网出现故障问题，通过设置在运行现场的故障指示器，将故障信息传输到云服务器中，通过云服务器故障诊断算法，在故障指示灯信号与力配网的运行状态基础上确定故障类型，然后发出切断故障位置信号。在控制信号发出后，通过5G技术的高传输速度与低延迟特点，有效降低控制指令执行时间，避免由于通讯不畅导致发生安全事故。

2.4电力配网电流差动保护应用

目前在电力配网中，配电主站系统与配电网业务终端之间采用4G无线专网、光纤、以太网以及5G移动通信技术进行传输数据，其中配电网电流差动保护装置，在面对电路故障时，可以有效降低停电时长，促进检修效率进一步提高。电力配网电流差动保护装置主要完成采样值和跳闸信号的传递，由于接入分布式电源导致电力配网从原有的单端放射式转变为多电源网络。与输配电网相比，电力配网中的各种保护不能根据网络的拓扑结构进行灵活配置。以5G通信技术为依托，研究将配电主站、差动保护装置、配电自动化终端等设备，按顺序串联起来形成电力配网电流差动保护信号同步。将电力配网电流差动保护应用于变电站之间的常用联络线，在此线路环网柜上，分别配置了电流差动保护、测控装置和5GCPE通信模组。在此基础上，将电流差动保护分为两个方向，分别收集两个方向上CT的相位电流和零序电流，计算出被保护的线路的差动和制动电流，然后在5G基站和核心网中进行URLLC切片，在区域内部发生故障时，两个方向上的差动保护逻辑分别动作，并输出相应的保护，从而实现对电力配网的电流差动保护。

2.5电力配网无线专用网络覆盖

在我们国家的通信网络发展过程中，不难看出，4G网络已经将2G网络时代的低效彻底的转变，而5G时代的来临，一定会对我们的生活造成颠覆。随着通讯速率的提高，5G技术的普及使得智能配电系统的优化运行成为了一种必然。5G环境下的电力无线网络具有带宽高、容量大、频谱利用率高、安全可靠等优点，不仅能够满足智能配电网的需求，还能够支撑图像监测、应急救援等多种智能化业务，构建以智能配电网为核心的“泛电力物联网”体系。随着5G技术的发展，智能配电网运行对数据的质量、速率等方面的需求越来越高，5G技术的应用将进一步促进无线网络的全覆盖，从而提高电力配网的运行质量。在建立电力配网全覆盖电力无线网络，可以使智能配电网的接通率等得到明显提高，特别是在自然灾害的应急抢险中，更具有重大的应用价值和意义。

4、结语

综上所述，基于5 G技术的高数据速率、低时延等特点，将5 G技术应用于电力配网中，通过智能电表、状态表等形式广泛应用，并将5G技术与电力物联网相结合，将根据5 G技术所开发的便携智能终端应用于智能配电网的运行管理，有效提高电力配网运行效率。在电力配网中，5G技术广泛地应用于故障自动诊断、处理及动态优化等方面。随着5 G技术的应用与发展，我国智能配电网的优化调度设计水平将会有很大的提高，其智能化与自动化将会有一个跨越式的发展。

参考文献

[1]张时炳,张臻,钟茂玲,王刚.5G技术在电力领域的应用与发展[J].移动通信,2023,47(01):54-58.

[2]张兵.基于物联网和5G技术的电力调度自动化系统建设[J].光源与照明,2022(11):56-58.