摘要：为推动能源互联网建设，在2019年“两会”上，国家电网有限公司将推动“泛在电力物联网”建设作为奋斗目标，并将泛在物联网的定位摆在了能源互联网建设的关键位置。随着我国移动通信技术的飞速发展，5G通信技术有望在2020年正式大规模投入商用，与此同时，5G技术的成熟也进一步加速泛在物联网的建设。本文探讨5G通信与泛在电力物联网的融合应用。
关键字：泛在电力物联网；5G通信；融合
随着我国经济社会的进步，智能技术得到蓬勃发展，物联网形势下应运而生的5G通信技术在各个行业得到了非常广泛的应用。物联网在电力行业的应用主要表现在泛在电力物联网的建立。泛在物联网将先进的通信网络与电力网高度融合在一起，为能源互联网的建立提供了有力的支持。
1、泛在电力物联网体系架构
1.1、架构
从技术视角看，泛在电力物联网包括感知层、网络层、平台层和应用层4个层次。（1）感知层：利用各种智能测量装置，对电力能源相关各个环节的业务对象进行实时感知和信息采集，有时还需要对信息进行本地初步处理。（2）网络层：对下利用物联网技术、无线通信技术等泛在接入感知层的信息，对上利用光线专网、互联网等向平台层标准化传输信息。（3）平台层：负责对网络层传输的信息进行存储、筛选清洗和数据挖掘等处理，为各类应用提供数据基础。通过打造支撑平台，可实现网络、计算和存储资源的统一优化分配。（4）应用层：承载泛在电力物联网的各类业务，能源服务商可实现应用开发，用户可便捷获取服务。
1.2、特点
泛在电力物联网体系架构具有如下特点。（1）感知层--全面感知“全面感知”一方面指的是感知的对象广：横向涉及电、气、热、可再生能源等各种能源系统，纵向贯穿能源生产、传输、存储、消费、交易等各个环节；另一方面指的是感知的实时性强：利用状态监测技术，设备状态的感知频率提高，即设备的状态信息能够被实时感知。（2）网络层--信息贯通利用强大且灵活的通信方式，如物联网、电力载波线、无线通信、光纤专网等，感知层获取的信息能够被高效快速地传输到平台层，实现不同信息采集系统之间的互联贯通。（3）平台层--集约建设、统一调控、软硬件解耦面向泛在电力物联网的支撑平台可以是一个或多个统一建设和管理的数据中心，并依托云计算技术实现数据中心资源的优化调度。此外，支撑平台的软件部分与硬件部分解耦，可降低对硬件研发厂家的依赖，创建开放式的软件开发环境。（4）应用层--快速迭代、开放共享、协作共生基于平台层软硬件解耦的特点，支撑平台可以向众多第三方厂家开放，实现应用服务的快速开发迭代。基于共享的信息，各个应用服务可以进一步挖掘信息价值并创造效益，有利于构建开放共享、协作共生的能源行业生态。
2、5G通信技术概述
所谓5G，就是我们所说的第五代移动通信技术，它将会在2020年面世。国际电信联盟，把5G叫做IMT-2020，这就是说5G标准化工作会在2020实现。与4G进行比较，5G技术的变化以能力指标的变化为主，也就是我们所说的Gbps用户体验速率，通过这一技术，能够在28吉赫的超高频段，数据传送速度会达到一秒1Gbp以上，其传送速度非常快。此外，在传输距离上也有很大的改进，能够在2km范围内将数据进行传输，使数据传输的空间约束得以有效的打破。当前，全世界最先进的通信技术之一就是5G技术，全世界对这一技术十分的关注。以5G通信技术应用为基础，能够使数据传统速度大大提升，使传统的空间限制得以有效的消除。
2.1、5G通信技术特点
（1）高速率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆5G通信速率包含峰值速率、区域速率和边缘速率三方面指标，峰值速率是指最好条件下的最大速率，要求不低于20Gbps；区域速率是指通信系统同时支持的总速率，一般用单位面积速率描述，较4G通信将提升1000倍以上；边缘速率(5%速率)是指最差的5%分位数用户获取的通信速率，一般要求在100Mbps和1Gbps之间。电力服务面广，需要采集包括系统实时量测数据、视频监控数据等在内的海量数据，高速率为海量数据传输提供强有力支撑。（2）高容量。传统4G通信所连的终端数量有限，一般以手机为主，而5G通信能够连接海量设备，每平方公里可以支撑100万个移动终端，包括家用电器、各种穿戴设备等，为真正实现电力系统中的万物信息互联提供了巨大的想象空间。（3）高可靠性。5G发送一个32字节的第2层协议数据单元的成功概率需要高达99.999%，电力通信可靠性也将有效提升电力系统本身可靠性。
2.2、5G通信技术为泛在物联网的建设提供的技术支持
5G通信技术为泛在物联网的建设提供了有力的技术支持，主要体现在以下三个方面。5G通信技术在性能增强技术层面给泛在物联网实现物物互联提供了可能；在电网的管理工作中，5G通信的软化开放技术，主要是切片技术可以及时监控电力系统各个环节的运行状态，使电网的管理由被动变为主动，提高管理效率；5G的自治技术相当于给电力系统安装上一个智能大脑，利用虚拟现实技术给用户带来更高的情景体验，同时培育出电力系统的新业态
3、5G通信与泛在电力物联网的融合途径
5G通信具有高容量、高速率、高可靠性、低时延、低能耗的特点，这些特点与和优势又能很大程度上满足电力系统的需求，5G通信技术与泛在物联网的具体应用主要体现在以下几个方面。
万物互联，目前我国基本实现了电力网的全覆盖，其中5G通信技术的应用为打通电力的最后一公里做了重大贡献。5G通信与泛在电力物联网融合不仅可以实现电力实物的相连還可以将家用电器互联，不但可以实现智能家居还可以将整个楼宇或者小区的电力设备连接在一起及时监控各个环节的电力使用状态，实现物物相连、万物相连。
精准控制，5G通信在电力系统的精准控制主要体现在能及时响应电力系统的需求、精准控制储能、精准把控配电自动化的各个环节并提出解决方案。
海量测定，传统的电力传感器只能保存数据最基本的功能，不能满足大数据时代海量数据收集的需求，而5G通信技术的应用可以实现万物互联，这样电力系统就可以安装更多的传感器来满足对海量数据的分析处理的需求。
宽带通信，5G通信与泛在电力物联网高度融合为电力系统的视频远程控制和电力虚拟现实做出了重大贡献。5G通信可以利用远程监控技术，及时把控电力系统的各个环节，为电力的健康运行状态把关。同时，利用5G通信技术可以在泛在物联网中打造一个电力的虚拟现实系统，为电商平台的工作提供便利。
4结语
2019年是泛在电力物联网的元年，为未来能源互联网建设提出了更加明确的目标；2019年也是5G通信规模化商用揭开序幕的一年，5G通信将重塑未来生活方式，也将重塑“物理–信息–社会”深度耦合的电力与能源系统。
参考文献：
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[3]马俐.浅谈基于5G技术的物联网应用研究[J].数字通信世界，2018（03）：195~196.
论文作者:程思远
论文发表刊物:《电力设备》2019年第14期
论文发表时间:2019/11/7
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