5G技术在新型电力系统中的作用

景铄看科技 2023-07-12 06:48:02

在社会经济稳步增长的今天,各行各业在发展中对电力系统提出的要求越来越多,所以5G技术与新型电力系统的融合已经成为电力行业发展的必然趋势。

通过对5G技术在新型电力系统中的应用进行分析,可以让新型电力系统实现全面优化,在提高电力系统安全性的同时增强电力供应稳定性。

因此,有必要对5G技术在新型电力系统中的应用进行研究,以此来探寻新型电力系统未来发展的全新思路。

5G技术与新型电力系统综述

国家电网近些年一直在推行对智能电网的建设,社会发展让电力行业的用电与通信需求与日俱增,只有稳定且高效的通信技术才能够为电力行业的发展奠定坚实的基础。

对于新型电力系统而言,5G技术的核心价值就是为行业信息化、智能化发展提高技术层面的支撑。在2019年,国家电网提出了相关发展战略,以此来推动行业的长期发展。

电力系统可以利用物联终端将所有的用电用户、企业以及相关的人与物连接在一起,以万物互联的形式发展电力系统。

在连接过程中还会不断生成共享数据,这些数据便可以借助共享机制为社会发展做贡献。

在此期间,以5G技术为中心的新型通信技术,正式从技术层面开启万物互联的一把钥匙。

即5G可以利用其带宽、延时等各种技术优势来改变原有的行业发展方式,在提高电力行业运行速率的同时为行业智能化发展提供帮助。

用户在5G技术下,其通信体验将会得到显著提高,5G技术的应用场景非常丰富,能够最大限度上满足新型电力系统的实际需求。

国家电网需要利用5G技术来加强对电力系统的优化,而5G则可以凭借其资源优势,引领新型电力系统实现高速发展。

在发展中,需要对5G与新型电力系统的融合进行探究,以此来让5G技术发挥出其应有的价值。

5G技术与新型电力系统优势分析

5G技术优势。5G技术作为通信技术突破后的新一代通信技术,可以从性能层面满足不同行业的经营发展要求。

5G技术的核心特征就是成本低、性能强,凭借低时延以及具有开放性质的技术架构,5G技术能够为电力行业创造极高的价值。

需要注意的是,5G技术与电力系统还具有一定程度的互补性,例如的5G技术的低延时便意味着电力系统能够变得更加灵敏,而5G技术的高速率则可以适应电力系统的海量数据传输。

新型电力系统优势。新型电力系统可以看作是我国开展生态建设的关键,因为相较于传统电力系统,新型电力系统所优化的内容均与生态建设息息相关。

例如在新型电力系统中,需要坚决贯彻低碳清洁理念,以清洁能源为核心来打造一套电力供应体系。

新能源在使用中带有主动支撑能力,可以在一定程度上让电力系统在运行中变得更加安全稳定。

由于发电侧与负荷侧具有较强的调节能力,所以电网还可以在资源配置中加强各种能源相互之间的转换灵活性,进而让供电效率得到应有的保障。

需要注意的是,由于新型电力系统需要全力引入新能源,因此各种新设备、技术都将会借助接入新型电力系统,因此新型电力系统具有极强的开放性与互动能力。

5G技术在电力系统中的基础应用

1.通信设备全覆盖

信息技术的发展让通信技术的运行效果得到了显著提高,5G技术可以在最大限度上满足不同设备电器的使用需求。

在新型电力系统下,5G让万物互联成为现实,在智能化技术不断发展的今天,用电用户的电力设备都可以在5G的影响下实现远程管理与设备操控。

从技术角度出发,多数电子设备在4G技术的支持下,往往很难直接发挥出应有的效果,因为4G技术的性能无法支撑电子设备各项功能的全面进行,若同时覆盖多个电子设备,设备运行效果就将会大打折扣。

而在5G的强大性能支撑下,则可以在一定程度上实现万物互联,即同时对大量设备提供支持,进而让新型电力系统各项业务的开展变得更加顺利。

2.云端技术

云端技术可以让5G技术发挥出极强的作用,在5G技术支持下,能够为用户在第一时间提高足够贴切且具有特色的个性化服务。

而且随着5G的革新,通信技术经过优化还可以实现对用户需求的细致化分析,并结合分析结果提高的用户所需的各种服务,因此用户的服务体验将会得到明显提升。

在新型电力系统中,结合5G云端技术同样可以对系统服务进行梳理与优化。

技术人员利用云端技术能够对新型电力系统中所有电力设备的性能、运行状态进行分析,若是在分析中发现设备存在异常问题,则能够及时针对电力设备进行维护管理。

在此期间,借助云端技术还可以对各种问题进行深入分析,然后找出与异常问题相关的各个因素,进而让新型电力系统的运行质量得到保障,即便新型电力系统运行发生异常,同样可以将异常问题所带来的影响控制在可接受的范围内。

3.网络切片

电力行业的发展让其对通信技术的要求逐渐增长,在对新型电力系统进行建设时,需要保证电力系统具有足够的承载力。

在完善智能电力系统时,则要与通信技术建立更加紧密的联系。

而且在5G时代的通信背景下,通过构建智能化新型电力系统还可以借助5G技术的优势来打造优质的系统运行环境,在保障电力网络安全性的同时提高经济效益。

5G网络切片技术在新型电力系统中,可以用在配电、发电等多个环节,而且在不同的使用环节,网络切片技术能够发挥出的作用各有不同,只要能够在细节上对其进行打磨,就可以让新型电力系统的运行质量得到明显提高。

4.智能自动化配电

新型电力系统在发展过程中将会逐渐变得的智能自动化,在智能配电中需要涉及大量不同专业的技术,而信息技术则正是智能配电不可缺少的一环,其他诸如数据传播、控制技术同样是智能配电所需要的技术形式。

为了让各种技术在智能自动化配电中发挥出应有的价值,需要将5G技术看作不同技术在使用中黏合剂,以此来让智能自动化配电得以变得更加完善。

在5G技术的支持下,智能自动化配电可以同时运行多种功能,并对系统运行情况进行分析,因此在面对运行中的风险问题时,都可以在5G技术的支持下顺利解决问题。

5.精准负荷控制

在电力负荷控制中,新型电力系统需要针对用电负荷情况进行观测与跟踪,如果在新型电力系统运行期间负荷超过了极限,系统就将会自动发出警报,并将负荷过高的设备切断。

精准负荷控制的作用就是对电力设备的用电情况进行精准化管理,避免出现电能浪费等问题。

5G技术在精准负荷控制期间,可以凭借低延时、效率高等优势来保障用电负荷稳定性,增加用电负荷控制时的精准性。

5G技术在新型电力系统不同场景中的应用

1.低延时、高可靠性应用场景

5G技术在低延时、高可靠性的应用场景中具有极为明显的优势。

例如在无人驾驶期间,汽车往往需要在短时间内完成对转弯、刹车等一系列功能的判断,因此必须在极低的延时下发送各个指令,否则便会对汽车行驶安全性造成影响。

在新型电力系统中,由于电能具有极快的传播速度,所以为了在第一时间响应新型电力系统的各种需求,就必须强调对指令的精确管控。

例如在新型电力系统中,精准符合控制往往需要解决系统故障初期存在的频率急速变化等多个问题,根据不同的控制要求,需要实现毫秒级、秒级、分钟级等多种形式的控制,以此来让系统发挥出应有的价值。

不同等级控制所需要的处理时间、时延等要求存在明显差异性,若采用4G技术匹配新型电力系统的控制需求,其性能完全无法满足系统的实际需要,而5G技术则可以在强大功能的作用下顺利完成不同等级的精准控制。

2.覆盖面广、多连接应用场景

在新型电力系统正常运行时,将会有大量电力设备同时运转,电力设备之间的互联互通可以在一定程度上实现对户与户、小区与小区的集群式管理,进而提高用电管理时的便捷性。

在5G技术尚未完善时,新型电力系统往往存在最后1km的设备接入问题,而在5G技术投入使用后,则可以大幅度增加互联互通的覆盖面,进而让新型电力系统实现真正的万物互联。

在5G技术背景下,数据技术的作用将会得到大幅提高,4G在通信用力下,所采集到的数据往往并不完整,而5G凭借其强大的通信能力,则可以采集到大量有价值的数据,并在短时间内完成对各种数据的高效处理。

在用电信息采集的应用场景中,采集系统中的数据流向一般可以分为上行、下行数据两种,其中上行数据流属于低压工商业以及居民用户等,在配电变压器的数据提交至集中器后,海量电力数据就会沿着上行通道传输中系统主站。

下行数据流是主站会利用集中器等设备来进行指令传达,以此来进行跳闸、合闸等电力系统控制业务。

就目前而言,一般会以配变台区为中心来进行集中抄表,所有采集到的数据同样会回传至系统主站。

所有回传的数据以上行数据为主要数据,下行数据的占比相对较少。

通常情况下,系统主站采集数据的方式基本可以分为定时、随机、主动上报三类,其中定时数据采集使用得更多,每天系统主站都会集中采集一次数据,而“专变”采集终端则会要每经过15min对数据进行一次记录。

由“专变”发出的数据为不定时数据,其频率具有随机性。集中抄表需要每15min对数据记录一次,所有记录的数据参数都会在集中器内进行缓存。

因为采集系统不光需要面对大规模的数据流,还需要兼顾数据的实时性以及精确性,所以必须要利用5G技术来强化新型电力系统的数据采集能力,以此来保证数据采集效果满足系统要求。

若无法保障数据采集、运行质量,就会严重影响到新型电力系统的正常运行。

3.大容量、高带宽应用场景

在电力行业,很多电力业务的开展都对带宽有所需求。

例如,在视频监控中,无人机监控非常常见,无人机在运行时将会传输所有拍摄到的视频数据,主站可以结合视频来分析不同地区电力线路的实际运行情况,视频的传输效率。

分辨率均对带宽有着极高的要求。在5G技术的作用下,不仅可以通过超高速率完成视频数据的传播,还可以在传播中防止因为视频压缩而降低分辨率。

在新型电力系统中,配电业务同样可以利用视频监控的方式来实现系统监管,并在监管过程中传递配电运行情况。

在此期间,还可以结合虚拟现实对监管数据进行处理,以此来获得配电全景图。

在新型电力系统的智能巡检中,需要针对现场情况进行全面监管,系统在移动巡检期间,所需要使用的业务有很多,不同的业务对通信能力的需求各有不同。

因此,必须利用5G技术来同时满足各个业务的功能性需求,以此来让智能巡检发挥出应用的价值。

智能机器人在对设备进行巡检时,能够利用可见光、红外等设备多种检测设备。所以观测采集到的数据都将会在处理中生成相应的检测报告。

检测报告将会自动上传,以此来为配电网的运行状态管理提供数据支持。

在智能巡检的助力下,可以代替电力运维人员完成巡检以及缺陷录入等工作,而5G技术则正是保证智能巡检得以顺利完成的关键。

除机器人巡检以外,无人机巡线则可以抽到电力线、杆塔巡线等多个方面发挥作用,即在复杂地形下可以顺利获取新型电力系统的实际情况,避免人员进行复杂巡检工作,进而达到提高巡线安全性的目的。

结语

在5G技术的影响下,新型电力系统的各项业务开展将会更加顺利,通过对新型电力系统中5G技术的应用进行分析,可以让电力系统逐渐完善。

相信随着更多人意识到5G技术在新型电力系统中的价值,新型电力系统的发展一定会变得更好。

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