湖北邮电规划设计有限公司 湖北武汉 430023
摘要：在我国经济高速发展的今天，为了迎合经济发展的要求，我国逐步加大了电力基础设施的投资，电网规模以及发电装机容量不断扩大，并且随着分布式新能源的大量涌现，对电网管理工作也因此提出了新的要求。为了使电网更加趋于智能化、数字化，提升电力企业的管理水平，则需要电力企业以现代化科学技术为基础，构建出更加符合未来发展要求的5G电力物联网，以5G电力物联网为支撑，解决电网面临的发展问题，突破电网发展瓶颈，使之成为加快电力企业的不竭动能，为我国国家能源体系高质量构建奠定坚实的基础。
关键词：5G技术；物联网；电力系统；措施分析
1 物联网概述
随着现代化互联网的科技发展，信息的更新与流动方式变得越来越多样化，传递速度也越来越迅速、便捷，这极大地方便了我们的生产生活的同时，也推动了经济的快速发展。而物联网技术的发展，在丰富了我们数字生活方式的同时，还可以通过对数据信息的控制来实现对人们生产生活方式的干预，再通过互联网之间的信息共享，不断扩大计算机网络联系的范围，使各种行业数据信息不断增加，最后形成一个大数据信息控制系统，实现对信息的研究分析。
2 5G通信技术的概念以及优势
第五代移动通信技术，简称5G通信技术，代表的是现代化通信技术的最高水平。随着世界经济的快速发展，互联网技术也不断更新换代，为适应现代人们的生活生产需求而不断进步，5G技术就是在这种环境下应运而生的，它在满足人们使用需求方面做出了卓越的贡献。第一，网络速度快。相较于传统通信手段来说，5G通信技术可以更好地解决网络延迟问题，在提高了网络运行速度的同时，方便了人们的生活，降低了网络加载导致的流量损耗，减少了不必要的资源浪费。第二，网络峰值速率高。在正常情况下，网络运行过程中，由于网络运行具有不稳定性，运行过程中会产生最高速度峰值与最低速度峰值，这被称为峰值速率。5G通信技术将以往4G通信技术的峰值速率提高了至少10倍，极大地提高了网络传输的速度。
3 5G时代物联网技术在电力系统中的应用分析
3.1 配电自动化
配电自动化集成了计算机技术、数据传输及控制技术、现代化设备及管理技术，是一套综合信息管理系统。通过检测配电网的线路或设备状态，实现故障的智能判断、分析、定位、隔离以及故障区域供电恢复，通过提升网络智能水平，节省人力成本。配电网节点数量巨大，光纤通信系统全面覆盖的实现成本过高，无线通信网络能够使得配网自动化中馈线的量测、控制、自动隔离和恢复以相对较低的通信成本实现。基于5G通信系统的低时延特性，当发生异常情况时，配电自动化终端可将测量数据迅速回传，主站指令也将迅速发送至配电终端，基于通信网络快速控制开关、环网柜等其他相关设备，实现配网线路区段或配网设备的故障判断及准确定位，快速隔离配网线路故障区段或故障设备，最大可能地缩小故障停电时间和范围，使配网故障处理时间从分钟级缩短到毫秒级。
3.2 精准切负荷
精准负荷控制系统重点解决电网故障初期频率快速跌落、主干通道潮流越限、省际联络线功率超用、电网旋转备用不足等问题。可分为毫秒级控制和秒级／分钟级控制，实现可中断负荷快速切除，及发电、用电平衡。有线电力通信网络可以实现毫秒级负荷控制，但由于用户数量较大，逐个用户配置光纤和PTN设备成本较高。采用5G无线通信系统既可以满足精准切负荷业务时延要求，又能有效降低网络覆盖成本。
3.3 输电线路巡检
电力系统中，传统的输电线路巡检工作主要采用人工方式，受地理环境影响，部分地区只能徒步到达或无法到达，且人工巡检通常使用望远镜，无法全方位观察输电线路是否存在问题。近年来，随着无人机巡检及输电线路监拍装置的应用，人工巡检方式逐渐被取代。无人机巡检通常采用高清录像的方式，返回后对视频进行分析，缺乏实时性。
利用输电线路监拍装置可实现实时监控，但受带宽影响，视频图像质量较差，导致后台工作人员无法及时发现问题。基于5G通信系统的大带宽性能优势，监拍系统产生的高清图像及视频可以实时传输至后台，提升输电线路的视频及图像监控效率。另外，对于无人机巡检场景，通过将5G通信模块集成至无人机内，可以实时地将拍摄画面传输至后台监控中心，便于工作人员及时发现问题，并针对存在问题重点核查，采取相应措施。
3.4 智能芯片技术
在电力系统运行过程中，无时无刻地会产生大量的信息，如果使用传统数据采集方式，不仅数据的采集精度达不到要求，而且也存在较大的误差，可靠性难以保证，对电力系统今后发展势必会起到制约作用。因此，为了使电力系统中的计量、变换、控制以及监测功能得以快速实现，需要不断提升数据采集能力，提升数据信息采集的准确性，而智能芯片技术便成为了实现上述目的的关键。作为一种现代化微型智能传感设备，智能芯片不仅信息数据采集精度高，而且能耗更低、体积更小、存储容量更大，并且也更加智能化，有助于提升数据信息的采集与传输效率，为终端智能化自动控制的实现提供帮助作用。随着我国智能芯片技术的不断发展，我国在智能芯片领域取得了十分喜人的成绩，对促进电力物联网智能化发展起到了推动作用。
3.5 5G、LPWA技术
我国拥有广袤的国土面积，为了满足各个地区的用电需求，我国电力系统的分布也因此十分广泛。在较为复杂的地质环境中，电力系统在其中的应用同样十分重要，但是由此会提升电力数据的传输难度。在传统数据传输工作中，主要存在两种形式，即：以太网、电力载波有线网络与5G、LPWA低功率广域网。由于电力系统中产生的运行数据十分庞大，并且数据具有一定分散性，加之在复杂环境下供电十分困难，网络连接缓慢，所以传统以太网与电力载波有线网络在应用过程中存在许多限制，无法满足信息共享需求。随着我国通信网络技术的不断发展，我国在5G技术与LPWA低功率广域网技术中取得了傲人的成绩，将上述两种通信技术应用在电力物联网中，不仅可以提升数据的采集效率，而且也可满足信息传递共享需求，所以也因此成为推动电力物联网发展的关键技术。对于电力物联网来说，5G技术是物联网发展的关键基石，并且在5G技术的帮助下，为海量信息数据的采集与传输提供了技术保障。LPWA技术属于一种智能芯片技术，在LPWA技术的帮助下，使高清视频传输、电路状态监控以及无人机远程巡检等业务的开展提供了可能。
3.6 物联网平台技术
借助物联网平台技术，可将信息化平台在电力系统中搭建起来，使得海量的数据信息可以在物联网平台中进行分析与处理，将有价值的数据信息提取出来并进行利用。作为一种基础信息平台，物联网平台具备一体化数据信息处理的能力，使数据信息可以得到智能化处理，例如，在电力系统运行过程中，物联网平台便可实现故障信息数据的收集与处理，从而实现故障的自动诊断，保证电力系统运行的可靠性。现阶段，许多互联网企业开始加大了对物联网平台技术的投入力度，许多物联网一体化数据平台在市场中不断涌现，为电力物联网平台的建设提供了积极的技术支撑与保障。
4 结束语
综上所述，在我国经济高速发展的今天，我国用电需求不断提升，所以电力企业需要积极借助现代化技术，构建起满足电力系统今后发展需要的5G电力物联网，并加大对5G电力物联网中关键技术的研究力度，使电网可以安全、经济运行的同时，对推动我国5G电力物联网发展也可起到十分重要的推动作用。
参考文献：
[1]王坤.5G时代物联网技术在电力系统中的应用[J].通信电源技术，2018，035（005）：187-188.
[2]代显莉.5G时代物联网技术在电力系统中的采用[J].华东科技（综合），2019（7）：0266-0266.
[3]罗银艳，铁福林.5G时代物联网技术在电力系统中的应用[J].中国新通信，2019，v.21（24）：104-104.
[4]陈文文.论5G时代物联网技术在电力系统中的应用[J].信息周刊，2019，000（044）：P.1-1.