5G通信技术在电力施工中的应用

期刊: 环球科学 2023年第10期 DOI: PDF下载

黄妤冰

贵州电网凯里供电局 贵州省 556000

摘要

5G通信技术的特点主要表现在多样化,其在高频传输的过程中发挥着非常重要的助推作用,以此来更好地满足人们在信息传输的速度以及信息传输量方面的需求。将5G移动通信技术合理有效地应用在电力行业,能够为电力通信系统的长期稳定运行提供有效的保障,实现对电力通信系统的规范化管理,促进电力通信系统的更进一步发展。阐述5G移动通信技术在电力系统中的应用特点,应用方案分析,包括物联网技术、差动保护技术、云端人工智能技术。


关键词

正文


1研究背景

5G移动通信技术具体来说就是第五代移动通信技术。对移动通信技术开展更为深入地研究对于当前社会的改变来说具有较为积极的意义,能够有效地促进社会通信的服务质量以及效率。当前5G移动通信技术对数据传输的速率能够高达10G/s,并且此项技术的网络延迟在1ms,其和从前的4G技术相比有了一个本质上的飞跃。对于当前阶段的电力通信系统建设发展来说,将5G技术合理有效应用其中,能够更进一步提高电力通信系统的通信速度以及通信质量,对于推动电力系统的更进一步发展具有非常积极的意义。

25G移动通信技术在电力系统中的应用方案

与2G、3G以及4G移动通信技术进行对比,5G移动通信技术在多元化以及综合性方面的特征表现非常突出,5G移动通信技术的数据流量获得和很大程度的增加,并且其对信息传输的速度也获得了大幅度地提升。与其他通信技术对比,5G移动通信技术的吞吐量更大,在这个基础上,当前阶段信息技术发展速度不断加快的背景下,智能端建设层次也获得了相应的增强,联网的相关设备建设范围要比从前更加广泛。另外,采取多元化的方式手段实现5G移动通信技术的更进一步发展,其功能和作用获得优化和完善的过程中其应用的范围也得到了更进一步地扩大,使其能够作用于更多的层面,这对于促进我国国民经济的长期稳定发展来说是非常有利的。5G移动通信技术在电力通信系统中的具体应用如下:

2.1电力物联网技术

物联网技术在建设智慧城市过程中发挥着举足轻重的作用,通过传感技术的综合应用为智能电网运行奠定了良好的基础,可以打造出一个实时高效、双向的通信网络,实现动态化、交互性的信息处理,为城市基础设施建设创造更优条件。5G移动通信技术的应用,满足了泛在电力物联网对通信业务的需求,同时也缓解了云端计算压力,配合云计算,能够实现云计算处理,边缘计算节点可对一部分采集数据进行预处理,实现实时控制类业务,将5G切片和边缘计算结合起来,能够打造出端到端的切片网络,为不同的电力业务提供专有网络通道的同时,实现差异化的数据处理,确保业务之间的安全隔离,切实降低服务响应时延。在电力系统过往运行过程中,物联网技术可以有效降低电力系统建设成本,尤其是泛在电力物联网技术,其构建出了一个集成化网络,让电网企业、发电企业、电力用户之间实现数据共享,完成高质量的负荷控制,对配网自动化和状态检测工作创造了最优体系。而5G技术的加入让泛在电力物联网工作得到更好落实,真正意义上实现了全场景处理,在这个过程中,5G技术应用在网络层中,主要承担数据流传输工作。另外,5G网络切片的应用,可以将物联网技术和不同的电力业务场景相结合,实现灵活的数据支持,打造出定制化的专用网络[1]。从5G网络切片总体框架来看,网络切片包括了核心网、承接网、接入网三个子切片,以5G终端和电力终端为最终的终端用户,实现通信服务管理、网络切片管理。现如今,社会对电力行业的要求不断提高,5G网络切片在实际发展过程中,在变电站智能巡检等业务上效果突出,可以实现高速率视频数据回传,即便是最恶劣的环境下也可以展开监测和巡检,电力部门也可以借助这一技术,结合自身应用需求,打造出更加完善的电力安全系统,打造出强智能电网和泛在电力物联网,满足国家电网的要求,切实解决安全性问题。

2.2差动保护技术

差动保护是5G通信技术的重点内容,主要表现为电流差动保护和配电网差动保护这两个方面,电力系统对差动保护要求较高,需要持续不断地提高这一服务的稳定性,将5G通信系统部署在电力系统业务终端和配电主站之间,从根本上解决了分布式电源并网后出现的配电网不可用问题,同时5G网络的确定性、差异化特点,可以让保护装置实现灵活配置,从根本上避免了分布式电源接入后可能出现的网络拓扑结构性问题。例如:通过采集配电终端两侧CT的零序电流和各相电流,计算得到具体的制动电流和差动电流,让配电线路保护工作得到进一步落实。在此基础上,通过5G基站实现切片,一旦出现故障,配电终端会引发相应的差动保护逻辑进行动作。以华为的5G网络差动保护测试结果来看,单基站下DTU传输延时为8ms。需要注意的是,差动保护工作的落实,需要确保此线路两侧的采样时刻强烈统一,差动继电器必须要对两边相等时间的采样数据进行计算,才能够计算得到高精确度的差动电流数据。5G通信技术应用后,差动保护的稳定机能得到增强,目前在110kV变电站中得到了广泛应用,有效改善了分布式电源引发的多层次问题,实现了电力系统保护装置的灵活配置,为智能电网建设奠定了良好的基础。

2.3云端人工智能技术

除了上述几个方面之外,5G移动通信技术在人工智能和云端技术方面也具有独特的应用优势。信息技术时代下,人工智能在诸多行业中的地位不断提高,将5G通信技术融入其中,人工智能的操作工作更加便捷高效,基于这一通信技术,人工智能可以得到更好发展,智能交互水平得到提高。以电力系统为例,人工智能技术的加入,可以让硬件平台得到优化,选择最为科学合理的通信方式、网络结构,让电力通信系统得到安全运行,强化经济效益。云技术也是信息时代的发展重点,云技术的出现和应用为数据存储和传输提供了更好的平台、路径,5G移动通信技术和其搭配使用,传输速率得到提高,云技术朝着多元化的发展。5G通信技术本身个性化水平较高,能够满足不同用户的个性化需求,提供丰富的通信息服务,另外,在5G技术的辅助下,云端技术可以发展成移动设备云,实现深层次的应用分析,开发设计出多元化的功能,让云设备的综合能力得到提高,提供多元化的通信资源数据。从电力系统通信需求角度来看,5G移动通信技术和云端技术相结合,可以更好满足用户实际需求,强化电力系统的数据分析,推动智能化内容,保障网络安全平稳地运行的同时,切实提高电力用户服务质量,强化电力供应[2]。以电力系统的维护、抢修工作为例,在人工智能、云计算的辅助下,可以建立形成完整的数据分析机制,实现输配送自动化、故障评估自动化、变电接点处理自动化,5G移动通信技术投入后,数据的生成、获取、传输技术也会得到进一步发展,打造出一条灵活、有效的“通道”。

3结语

电力系统中对移动通信技术有着极高的要求,而5G技术不仅满足了电力通信需求,在提高通信质量效率的同时,也从侧面保证了电力运行安全性、稳定性。5G移动通信技术在实践应用中可以配合其他不同的技术手段,高质量、高效率地控制电力系统运行[3-5],确保数据传输、处理等工作得到稳定开展,覆盖了电力系统运行的全寿命周期,拥有良好的发展前景,值得展开深层次的研究探索,从而不断地优化功能,实现两者的深度融合。

参考文献

[1]韩子媛,王莉.5G移动通信与物联网技术在电力系统中的应用[J].数字技术与应用,2022,40(02):51-53.

[2]王森.5G通信技术在电力系统中的应用[J].长江信息通信,2021,34(11):198-200.

[3]张宁,杨经纬,王毅,陈启鑫,康重庆.面向泛在电力物联网的5G通信:技术原理与典型应用[J].中国电机工程学报,2019,39(14):4015-4025.

[4]庞婕.5G技术在电力通信中的应用[J].集成电路应用,2021,38(12):90-91.

 


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