5G時代電力系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用
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摘要：5g時代的到來，為國家各行各業(yè)都帶來了全新的發(fā)展機遇，電力系統(tǒng)作為國家發(fā)展中的重要基礎(chǔ)，在5G時代背景下也進入了新的發(fā)展階段，但還需要對具體的技術(shù)應(yīng)用情況展開分析，從而讓電力系統(tǒng)得到進一步完善。因此，圍繞著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用展開分析，從5G時代下物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展情況入手，明明確支撐電力物聯(lián)網(wǎng)運行的關(guān)鍵，進而從不同的環(huán)節(jié)入手，深入探析5G時代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，以供參考。
關(guān)鍵詞：5G時代；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；電力系統(tǒng)；實際應(yīng)用
15G時代背景下物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
物聯(lián)網(wǎng)借助二維碼、GPS等設(shè)備實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和物品之間的有效連接，作為一種新興技術(shù)，其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用時間尚短，而在5G技術(shù)下，為網(wǎng)絡(luò)和物品的連接提供了更加便捷的條件，但為了保證安全穩(wěn)定性就必須要對物聯(lián)網(wǎng)進行完善優(yōu)化，5G技術(shù)的發(fā)展，為網(wǎng)絡(luò)和物品的連接提供了更加便捷的條件，但為了保證安全穩(wěn)定性，仍需要對物聯(lián)網(wǎng)進行進一步完善優(yōu)化，借助完善成熟的傳感器技術(shù)，讓物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到成熟發(fā)展。這就需要讓5G和物聯(lián)網(wǎng)得到進一步融合，進而應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，打造出智能電網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)對安全性要求較高，而且需要在一個完整的網(wǎng)絡(luò)體系、通信協(xié)議中進行落實，確保物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更加成熟?，F(xiàn)階段的智能電網(wǎng)涵蓋多個環(huán)節(jié)，信息化、自動化水平較高，適用性較強，各類電源以及各種用電設(shè)施都可以引入其中。作為智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，電網(wǎng)運行狀態(tài)、智能變電站、發(fā)電廠都在其實時監(jiān)測下，不僅如此，其還可以對電力系統(tǒng)實現(xiàn)全景全息感知以及智能控制，5G時代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到進一步發(fā)展，可以為智能電網(wǎng)提供更加可靠的技術(shù)支撐，保證電力系統(tǒng)的安全、質(zhì)量。
25G時代背景下物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對電網(wǎng)系統(tǒng)的支撐
國家進入信息時代后，科學(xué)技術(shù)得到了飛速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)讓電力系統(tǒng)從原有的采集信息的多傳感器系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)榉涸陔娏ξ锫?lián)網(wǎng)系統(tǒng)。而5G時代背景下，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能化、自動化水平得到提高，逐漸和5G物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相融合，讓電力和信息得到更好的聯(lián)通，以此讓電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性隨之增強。從目前來看，5G時代背景下支撐物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用包括以下幾點：第一，5G時代背景下，物聯(lián)網(wǎng)的性能指標(biāo)增強，無線通信和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到落實，如：MIMO技術(shù)、毫米波通信技術(shù)、D2D通信技術(shù)等，都可以讓電網(wǎng)系統(tǒng)性能得到增強，但部分技術(shù)也存在一些問題，如：信號干擾、全雙歐國內(nèi)技術(shù)自干擾輕易消除問題等，對電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實際使用造成負(fù)面影響。第二，5G時代背景下，軟件開放技術(shù)是支撐物聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的關(guān)鍵，借助5G通信網(wǎng)絡(luò)用戶接口開放，實現(xiàn)配置操作。電網(wǎng)任務(wù)差異化特征突出，尤其是性能需求上，雖然獨立資源可以解決通信各類差異化需求，但成本較高，操作也較為復(fù)雜，因此沒有能夠得到大范圍推廣。借助5G中的網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)，從根本上解決了這一問題，切實提高交互管理水平和自助服務(wù)，僅需要應(yīng)用SDN、NFV就可以完成操作。第三，5G時代背景下，電網(wǎng)用戶進一步增加，電網(wǎng)系統(tǒng)和用戶之間的互動非常重要，尤其是在能源互聯(lián)目標(biāo)實現(xiàn)過程中，需要根據(jù)用戶的反饋及用戶實際發(fā)展需求，讓電網(wǎng)運營工作量得到增強。借助通信網(wǎng)絡(luò)可以更好的根據(jù)用戶、業(yè)務(wù)進行自治，比如，可以借助SON技術(shù)，可以讓電力系統(tǒng)得到進一步優(yōu)化，切實降低運營工作量，減輕工作壓力。
35G時代背景下物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用
3.1發(fā)電環(huán)節(jié)
1G、2G、3G、4G都為移動網(wǎng)絡(luò)發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)，5G作為最新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)的全面發(fā)展作出了巨大的共享，為物聯(lián)網(wǎng)提供了超大帶寬，而且在原有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，為信息數(shù)據(jù)交換工作提供了良好的基礎(chǔ)。近幾年來，風(fēng)能、太陽能成為了電力系統(tǒng)的主要能源，其中風(fēng)能的并網(wǎng)容量已經(jīng)可以達(dá)到6010000kW，但絕大部分風(fēng)電廠的收入狀態(tài)并不理想。但是在5G時代背景下，能夠借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研制出新型風(fēng)機設(shè)備，并且接入了先進的傳感系統(tǒng)，可以根據(jù)天氣情況，及時的改變發(fā)電模式。5G下的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以對分布式電源實現(xiàn)持續(xù)性控制，最大程度提高風(fēng)能等其他清潔能源的利用效率。
3.2變電環(huán)節(jié)
變電站作為電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵，在實際應(yīng)用過程中，是支撐變電站運行的關(guān)鍵，物聯(lián)網(wǎng)那個技術(shù)的應(yīng)用可以讓變電站得到更好的發(fā)展，借助傳感器監(jiān)控電流、電壓信息，實現(xiàn)對變電站的高效控制。通過這種技術(shù)也可以為檢修、維修工作提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)，5G時代背景下，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到進一步發(fā)展，配合遙感監(jiān)測技術(shù)，變電站可以更加穩(wěn)定的運行。以地下電纜檢修工作為例，借助全新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，配合傳感設(shè)備可以實時監(jiān)測的地下電纜運行，切實提高檢修效果，從根本上保證變電站得到穩(wěn)定運行。
3.3用電環(huán)節(jié)
除了上述兩個環(huán)節(jié)之外，用電環(huán)節(jié)也非常重要，5G時代下，輸配電環(huán)節(jié)的負(fù)荷更加靈活，為用電環(huán)節(jié)提供了良好的發(fā)展條件。現(xiàn)階段，國內(nèi)電力系統(tǒng)都是借助ADN進行的用電控制管理，配合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，智能電表、高級計量設(shè)備也會充分發(fā)揮出自身作用，更好的判斷國家用電量和用電水平。電動汽車、智能電器飛速發(fā)展，借助對充電、放電進行全面控制，讓專業(yè)化管理模式得到落實，推動行業(yè)整體得到發(fā)展和進步。
3.4配電環(huán)節(jié)
輸配電環(huán)節(jié)作為電力系統(tǒng)中最為關(guān)鍵大部分，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在其中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，主要作用于傳感器部署、應(yīng)用。在供配電環(huán)節(jié)中，想要實現(xiàn)智能化控制、動態(tài)化檢測，就必須要在輸電線路中安裝智能化傳感器，以此最大程度避免出現(xiàn)線路故障問題。借助智能化傳感器，線路、絕緣損耗以及線路異常故障都會及時的反饋給終端工作人員，工作人員可以及時的展開調(diào)度優(yōu)化設(shè)計，調(diào)整輸電系統(tǒng)方案。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，無人機巡查、遠(yuǎn)程監(jiān)控等技術(shù)也在電力系統(tǒng)中逐漸興起，5G時代下，可以將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在巡查系統(tǒng)中，配合無線通信第一時間掌握輸配電情況。尤其是5G技術(shù)從根本上改善了通信速度和通信信量，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下，檢測質(zhì)量、效率都會得到提高，巡檢可靠有效性得到提高。最為主要的是，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，打造出了一個更加可靠、穩(wěn)定的新型巡檢技術(shù)體系，有效規(guī)避地理和環(huán)境等因素，國家電力輸電水平也會得到發(fā)展。本身分布式電源的接納能力較優(yōu)，為智能電動汽車、智能家用電器提供了更好的空間，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)接入手，可以進一步把控系統(tǒng)工作狀態(tài)，監(jiān)控負(fù)荷曲線。
45G時代背景下物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用發(fā)展
隨著電力系統(tǒng)不斷更新，5G技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及電網(wǎng)系統(tǒng)還會得到更進一步的融合，發(fā)展前景會不斷擴大。聯(lián)合仿真作為電力系統(tǒng)中重要手段，是判斷電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的關(guān)鍵，電網(wǎng)運行安全性、可靠性都依靠其保證。而電力系統(tǒng)仿真軟件可以在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的同時，對未來的發(fā)展規(guī)劃進行分析，如OPNET在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)中效果較優(yōu)，5G通信技術(shù)的出現(xiàn)，讓電力系統(tǒng)得到進一步發(fā)展，未來還會出現(xiàn)很多新的聯(lián)合仿真方法和軟件，設(shè)計出不同的仿真軟件接口。另外聯(lián)合優(yōu)化也是5G時代新出現(xiàn)的一種技術(shù)，可以為電網(wǎng)系統(tǒng)提供根本上的電力保障，在信通數(shù)量飛速提高的今天，國家需要進一步加強5G通信網(wǎng)和電力網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合信息流優(yōu)化控制。這就意味著未來還需要進一步加強物聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。此外，安全隱私、復(fù)雜對象控制優(yōu)化、透明化態(tài)勢感知、商業(yè)模式多元化等也會成為主要研究方向，打造出虛擬電場，借助5G通信降低交易通行成本，提高了虛擬電廠的可行性和安全性。以信息處理為例，在物聯(lián)網(wǎng)中，末梢感知層會采集大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)需要經(jīng)過具體的處理，才能夠真正的發(fā)揮出自身價值，滿足不同方面的需求。在這樣的情況下，海量信息處理技術(shù)和云計算技術(shù)應(yīng)運而生，利用泛在通信技術(shù)中數(shù)據(jù)信息的特點，進行數(shù)據(jù)挖掘，確保電力系統(tǒng)得到穩(wěn)定運行。常見的挖掘方式包括：分類、估值、預(yù)言、相關(guān)性分組或關(guān)聯(lián)規(guī)則、聚集、描述和可視化、復(fù)雜數(shù)據(jù)類型等，最為常見的技術(shù)有三種，分別為：數(shù)據(jù)時間對準(zhǔn)技術(shù)、集中式數(shù)據(jù)融合算法及分布式數(shù)據(jù)融合算法，這些技術(shù)在實際應(yīng)用的過程中，可以快速高效的完成數(shù)據(jù)挖掘。目前，海量信息處理技術(shù)在機器翻譯、語言信息處理、信息存儲搜索、網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容技術(shù)等方面得到了全面的應(yīng)用，隨著理論技術(shù)的完善和應(yīng)用實驗的開展，未來這種處理技術(shù)還可以在網(wǎng)絡(luò)通信、網(wǎng)絡(luò)挖掘等方面應(yīng)用。
5結(jié)束語
新時期，電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)中都會應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，而在5G時代的影響下，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)水平得到提高，還需要結(jié)合實際情況，為電力系統(tǒng)的安全運行提供保障。但從目前來看，還需要進一步加深對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用分析，以此最大程度保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，確保能夠滿足每一個用戶所需電能。
參考文獻(xiàn)
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作者：曹偉 單位：中郵建技術(shù)有限公司