中广核新能源投资（深圳）有限公司湖北分公司 湖北省武汉市 430070
【摘要】随着时代的变化，越来越多的新的事物呈现在我们面前。就当前最热的5G技术来说，其通讯效率可以达到3.4-5.0GHz，这对于设备响应效率要求极高但厂区跨度又极大的新能源发电厂来说，无疑是一种“福利”，我们今天要研究的就是如何利用5G的高传输效率提升新能源发电厂的智能化程度、提升调度效率和检修效率。
【关键词】5G、智能、检修、调度、新能源发电厂。
1引言
新能源发展势头迅猛。截至2018年底，全国可再生能源发电装机容量7.29亿千瓦，占全部电力装机的38.4%。新能源在电力系统中的重要性毋庸置疑。但是新能源存在一个普遍的问题，就是调峰调频能力弱，单个场站容量小且分散。所以新能源电厂的联合调度成为电力调度急需攻克的问题。“5G”这个词在当下人的眼中应该是耳熟能详，5G的带宽可以达到3.4-5.0GHz。2018年底，中国电信获得3400MHz-3500MHz共100MHz带宽的5G试验频率资源，为5G的商用开启了新的纪元。
25G在新能源电厂中的应用
第一，我们的机组可以实现远程技术支持。对于新能源来说，大部分电厂都处在网络不好的山区或远离城市的位置。处理故障的时候，就必须凭借自己的技术能力和经验才能完成故障检修，而遇到较为复杂的问题，就无法下手或者需要回到场区再请外部技术支持。这种方式检修效率低。如果有了5G信号，在一些辅助设备（如互联网高清摄像头）的支撑下，我们就可以实时对检修人员进行实时指导，让检修变得更有效也更加安全，还可以攻克许多顶尖技术难题，为新厂品的研发提供有力的支撑数据，便于改进产品使其变得更加先进。中广核新能源湖北分公司2017年底在江家山风电场建设完成的移动wifi试点项目，利用风机本身的光缆通信提供wifi，是检修变得更加便捷、高效和安全，为移动检修的可行性提供了良好的参考。
第二，我们可以实现更加高效、精密、科学的远程调度，为新能源占比较高的电网提供良好的安全保障。电网安全的最重要一个因素是要保证网内负荷输入、输出平衡。而新能源的不稳定性可谓是给电网公司的电力调度增加了一道大大的难题。现有的调度方式（以湖北为例），都是电网公司调度员电话下达调度令到电厂（或区域集控中心），然后电厂工作人员再手动调控设备出力和功率因素，最快执行完调度指令也必须要2-3分钟以上，效率低下，虽然部分电网公司和电厂建安装了AGC/AVC设备，但成本高，且只能本区域内进行单独调度，一旦涉及到220kV及以上主网的负荷不平衡问题，就只能靠调峰、调频电厂支撑。
截止到2019年9月底，湖北省内共有新能源电厂（光伏、风电）近1000万kW，新能源电厂300多个，一旦所有的新能源机组都能够通过5G信号接收和反馈信号给省电力调度中心，而省电力调度中心建设一组负荷调度平台，通过5G的超高网速实现毫秒级的负荷整体调度将不是梦，再为电网安全提供有效、可靠保障的同时，我们还可以继续大力发展新能源，为保护环境提供有力的保障。
图1 机组互联调度的设计方案（概括图）
有人会问，为什么我们不能用4G信号？而一定要用5G呢？首先，电力行业是一个高危行业，稍不注意就可能导致人员伤亡、设备损坏等事故发生。所以，远程技术支持的实时性要求非常高，必须要做到“身临其境”，而4G的延时、网络卡顿等问题，可能会成为引发电力事故的诱因，无法真正起到实时进行技术支持的作用。其次，4G时代科技产物（如互联网高清摄像头等）不成熟，既然2019年5G商用元年已经开启，我们首先选择更为可靠和高效的5G技术。再者，5G的超高带宽，让新能源运营公司有更多的高科技产品可以应用（如移动巡检点、安全运平台等），不仅仅是本文所说的几个方面的应用。
35G技术应用于新能源电厂的可行性分析
从成本上考虑，使用5G技术带来的效益远远高于投入。根据业内人士的爆料来看，建设一个5G基站的成本约60万元，这个价格相当于100部5G手机，电信骨干网建设，一条约3000万元。首先，做为电厂运营单位，不必考虑电信骨干网建设成本而只需要考虑基站建设成本。因为5G骨干网的建设自然会有电信、移动、联通公司去建设。
以中广核新能源湖北分公司最为偏远的五岳山风电场（装机119.6MW，66台风机）为例，其横向跨度最大为40公里，而一台5G基站的覆盖范围为0.5公里。有人会说，那我们岂不是要80个5G基站？当然不是这样的，我们一个电厂里面工作小组最多也就10个组，所有人同时进行远程技术支持也最多只需要1000M带宽，而5G基站的覆盖范围问题，我们可以用信号转接器来实现，而工业的信号接发器一般也就1-2万元/台。我们可以给每一台风机上安装上一台信号接收放大器，按照五岳山风电场的规模投入100万元左右安装信号接收放大器即可。据统计，五岳山风电场2018年限负荷损失达1130万千瓦时，按照电价0.6元/度计算，这个损失是远远大于5G的建设成本的。即使不计算5G给电厂带来的其他效益，一年内完全可以收回成本。
站在湖北省调度的角度来说，就湖北省电力公司2019年10月发布的《2019年9月23日-27日新能源两个细则考核结果公示》，国内某企业装机20万kW电厂仅4天时间就因负荷预测不准确、功率预测数据上报率低的问题被考核3489万千瓦时的电量，可谓损失巨大。如果用5G技术解决了调度需要提前一天通过功率预测数据来通知火电厂、调峰调频电厂做计划出力的问题，进行可达毫秒级的负荷实时调整，以湖北省2019年1000万kW新能源装机来计算，每年可以为社会多提供至少千亿以上的新能源电量，这为环境和电网安全提供的效益不言而喻。
4结语
目前，人类社会正站在第三次工业革命门槛上。与第一次、第二次工业革命相比，我国面临的机遇条件更加充分。就互联网而言，目前我国已是世界上互联网应用最好的国家之一。新能源电厂做为社会的新兴产业，肩负起提升人类生存环境和保障供电可靠的重大使命，能够利用5G技术提升运维效益、调度效率，为社会尽量多的贡献新能源电量，将为人类社会做出不可磨灭的贡献。让我们期待新能源电厂互联时代的到来。
参考文献
【1】北极星风力发电网. [2019年中国风电行业分析及未来五年市场需求预测].北极星风力发电网.2019年3月14日。
【2】杨哥.中国电力发展报告2018.电力系统装备.2019年第13期.2019年。
论文作者:向未林
论文发表刊物:《科技新时代》2019年10期
论文发表时间:2019/12/6
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