摘要：5G网络可以为电力用电信息采集提供海量接入和准时实时上报的强大技术支持，协助系统完成电力用户用电信息的采集、处理和实时监控，实现用电信息的自动采集、计量异常监测、电能质量监测、用电分析和管理、相关信息发布、分布式能源监控、智能用电设备的信息交互等功能。
关键词：5G网络；电力信息采集；运用
1、什么是5G？
5G网络意指第五代移动网络通信技术，拥有体积小、速度快、功能强大、可靠性高等特点，运用范围广泛，覆盖能力广阔。和4G网络相比，5G速率更高（eMBB），容量更大（mMTC），时延更低（URLLC）。相对于4G网络最高150兆字节/秒的传输速度，5G网络将达到15千兆字节/秒。5G网络的大容量将在广域物联网的发展中起到关键作用，使得物联网中各个节点通信成本变低，节点自身的生存周期得到极大提升。
2、5G网络在电力信息采集中的运用
2.1、5G网络在电力信息采集运用的优势
5G网络在电力信息采集中的运用具有点多、面广的特点，包括用电信息、电动汽车充电站、电网状态监测、视频监控等信息采集需求。
（1）信号覆盖面广。5G 技术将成为物联网发展的关键 技术，由于5G 采用天线阵列，波束赋性，波束追踪技术与MIMO 电路相结合的手段，扩大了信号覆盖范围，为用户提 供了移动性和连续性的目标，在物联网的应用中给用户提供 了高速数据服务，为物联网发展奠定了坚实的基础。
（2）热点容量高。5G 网络采用多基站通信方式，在覆盖区域范围内存在局部热点区域，可为用户提供快速数据传输服务，从而网络流量密度升高。用户能够随时接入网络，减少了掉线情况发生。所以在5G的技术支撑下，物联网能够为用户提 供 100Mbps 的体验速率。（3）延时低与可靠性高。5G 技术的实验可以缩短到1 毫秒，所以可以通过5G 技术实现物联网端到端的时延很低，业务可靠性得到保障。
（4）低功耗和大连接。低功耗性能主要适应于数据采集的情况，比如电网状态监测、视频监控等，这些情况都是数据包较小，海量连接以及低功耗特点。由于网络连接范围广泛，连接量较大，不仅要求网络有很强的连接能力，也要求终端消耗在较低的水平。
2.2、5G网络在电力信息采集的运用场景
（1）以分布式光伏为例。随着分布式光伏的迅猛发展，光伏电站海量信息采集、现场设备监控、远程诊断运维 等业务对通信网络传输能力提出了更高要求。5G通信具有高速率、高安全、全覆盖、智能化等特点，可有效地解决分布式光伏电站分散、点多、量大等问题。5G技术对光伏云网带来的最大变化是数据传输速率与质量的大幅提升，这能够有效解决光伏云网所面临的用户数量激增、海量分布式数据难以采集、广域覆盖难以保障等难题。通过5G技术，可为光伏云网数据采集、运行监控、电费结算等不同属性业务提供隔离独享的网络切片，保障不同业务的差异化需求与服务质量，确保光伏云网更加高效安全可靠地实现个性化、智能化等综合服务。
（2）当前，电力用户用电信息采集业务主要用于计量，数据传输业务规模小、频次低，呈 现 出上行流量大、下行流量小的特点。现有的通信方式主要包括无线网和光纤传输方式，各类 用户终端采用集中器方式，目前主站为省级公司集中部署。业务增长将带来用电信息数据准时、实时上 报的新需 求。同时，终端数量级进一步提升。未来的用电信息采集将进一步延伸到家庭，能够获 取所有用电终端的负荷信息，以更精细化地实现供需平衡，引导合理错峰用电。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆5G通信网络可以为电力用户用电信息采集提供海量接入和准时实时数据上报 的强大技术支持，协助系统完成电力用户用电信息的采集、处理和实时监控，实现用电信息 的自动采集、计量异常监测、电能质量监测、用电分析和管理、相关信息发布、分布式能 源监控、智能用电设 备的信息交互等功能。微电网服务即通过通信网络自动地远程管理成千上万客户的电力使用。
（3）以大带宽的场景为例，电网中可能应用到的场景主要是在巡检方面。巡检目前还是依靠人工进行作业，工作量非常大，运维的难度也非常大，未来引入5G技术后，可以使巡检侧实现自主化、精益化或智能化。通过引入AR/VR增强技术，可以实现现场数据、高清图像、视频传输，提高巡检的能力。
（4）配用电应用场景。配用电是整个电力系统中与用户直接联系的部分，需要充分发挥主动性。利用物联网技术，可以在 配电系统将电力传送给用户的过程中，分析用户所需要的用电功率，在传送途中做出及时调整。整个配电系统中，要重视电能资源的配置和调节，保证电能的 使用和储存不存在矛盾，并将物联网和5G 相结合，评估风险，及时构建相应的问题解决框架，加强配电系统高效传送和抵抗风险的能力。用电环节是电力系统经过发电、变电和配电环节 最终要完成的部分。用电环节，将物联网先进技术和 5G 快速运行的优势相结合，系统可以通过负荷检测，在保证电能充足的情况下降低电压，减少电力资源的使用，实现对发电部分的经济调控。
2.3、5G网络在电力信息采集的运用前景
（1）定向波束
4G 技术主要应用天线在较大的区域范围内发射相同的电波，从而实现信号传输功能，而 5G 技术主要采用波束形成技术，使正在通话的移动终端能够向另一个相对狭小且更为准确的范围内发送信号。即移动终端不能接收到与通信无关的电波，从而减少了其他电波的干扰。而定向性的波束比较适合应用在分布较为合理的配电自动化泵站和变电站的通道当中，其作用也十分明显。
（2）优化网络兼容性
网络兼容性在网络发展中是必须解决的问题之一，只有网络兼容性变强，通信技术的市场才会不断扩大，但是从当前的发展情况来看，网络通信技术的兼容性还需要不断提高。虽然一些技术可实现兼容，但是其兼容的范围不是很大。5G 通信技术的发展中，兼容性是其非常显著的优势之一，因此这一技术在诸多设备中都能得到了广泛的应用。同时该技术还可将不同类型的网络融合在一起，扩大用户范围。又由于 5G 技术的网络系统具有较强的兼容性，所以其维护成本较低，产生的经济效益更高。
（3）高带宽的实际应用价值
新型的超高清无线通信功能不仅可应用于变电站，所有的电力自动化设备都可使用这一技术，这会极大提高管理的科学性，且输电过程中也可实现无人化控制，变电站和配电站可由机器人完成操作，这也是 5G 技术在未来的重要应用。例如输电专业的无人机，其能够连续发送自己所处位置的相关信息或将杆塔的情况发送给调度控制中心。电力系统应用 5G 通信技术后，还可结合 GPS 传感器的智能终端实时监测设备运行状况，了解设备运行参数，并实时获得海量的设备运行数据。另外还可利用通信光缆资源将其应用于手持终端系统当中，充分借助定位的作用确定故障点的位置，进而提高故障排查的效率。
3结束语
总体来看，电力信息采集的发展和5G 的发展趋势是吻合的，在未来电网中，小流量、大连接的物联网业务，宽带业务以及低时延、高可靠的业务是并存的，呈现出广覆盖、大连接、低时延、高可靠、高安全等特征。
参考文献：
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[2]齐志．5G 移动通信技术在电力通信系统的应用前瞻［J］．中国新通信，2018（5）．
[3]刘海妹 .基于物联网的智能电网故障监控系统研究[J].电源技术，2015，（39）：2275-2276
论文作者:万军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/10/9
标签：网络论文; 电力论文; 技术论文; 信息采集论文; 终端论文; 用户论文; 波束论文; 《基层建设》2019年第20期论文;