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5G在电力领域发、输、变、配、用、调等环节都有怎样的应用?

放大字体  缩小字体 发布日期:2024-10-02   来源:风电网   作者:节能风电   浏览次数:61
核心提示:5G网络(5G Network)是第五代移动通信网络,与之前的四代移动网络相比较而言,其峰值理论传输速度可达20Gbps,合2.5GB每秒,比4G网络的传输速度快10倍以上。5G网络在实际应用过程中表现出更加强化的功能,并且理论上其传输速度每秒钟能够达到数十GB,这种速度是4G移动网络的几百倍。对于5G网络而言,其在实际应用过程中表现出更加明显的优势及更加强大的功能。5G的网络特点:1)峰值速率需要达到Gbit/s的标准,以满足高清视频、虚拟现实等大数据量传输。2)空中接口时延水平需要在1ms左右,满足自

   

5G网络(5G Network)是第五代移动通信网络,与之前的四代移动网络相比较而言,其峰值理论传输速度可达20Gbps,合2.5GB每秒,比4G网络的传输速度快10倍以上。
5G网络在实际应用过程中表现出更加强化的功能,并且理论上其传输速度每秒钟能够达到数十GB,这种速度是4G移动网络的几百倍。
对于5G网络而言,其在实际应用过程中表现出更加明显的优势及更加强大的功能。
5G的网络特点:1)峰值速率需要达到Gbit/s的标准,以满足高清视频、虚拟现实等大数据量传输。
2)空中接口时延水平需要在1ms左右,满足自动驾驶、远程医疗等实时应用。
3)超大网络容量,提供千亿设备的连接能力,满足物联网通信。
4)流量密度和连接数密度大幅度提高。
5)系统协同化、智能化水平提升,表现为多用户、多点、多天线、多摄取的协同组网,以及网络间灵活地自动调整。
那传统的电力网络和5G有什么关联?首先我们来了解,目前国网要求进行的配电自动化改造的项目,在配电自动化及通讯这方面是怎样的改造原则?建设技术原则中提出:配电自动化应与配电网建设和改造同步规划、同步设计、同步建设、同步投运,遵循“标准化设计,差异化实施”原则,充分利用现有设备资源,因地制宜地做好通信、信息等配电自动化配套建设。
配电自动化系统信息交互应集成交互构架体系,遵循纵向贯通、横向集成、统一规范、数据源唯一、数据共享的原则;满足电力监控系统安全防护有关规定。
配电自动化通信网络应满足实时性、可靠性等要求,因地制宜,宜采取多种通信方式互补,其通信通道可利用专网或公网。
交叉点便是通信网络,以后随着越来越成熟的5G设备,和目前已经形成规模的5G网络,电力系统也可以搭乘5G这趟高速快车,那电力领域都有哪些典型的应用场景呢?5G技术在电力领域的典型应用场景,中国电科院积极探索5G技术在电力行业的多元化应用,开展了大量试验验证工作,如差动保护、雷电监测等极端环境下的业务验证。
目前看来用5G承载电力业务效果显著,突破了通信网络的业务承载瓶颈,能够为电力行业转型升级提供强有力的支撑。
在电力行业发、输、变、配、用、调等环节中,5G技术发挥着重要作用。
尤其是新能源及储能并网方面。
目前大量分布式新能源电站处于盲调状态,现有的4G网络无法满足当前时延、未来大连接和安全性方面要求。
采用5G网络能够实现清洁能源资源评估、分布式储能调节能力评估、发电预测以及场站运行分析等模块数据实时交互;可实时调整新能源出力,实现跨区域送受端协调控制,提高新能源发电消纳电量。
(一)新能源及储能并网方面的应用场景今年十四五规划报告中,新能源是关键字之一。
在这方面国家工业节能技术的应用中微电网及储能节能技术的典型方案也都非常成熟,微电网及储能技术是采用光储技术、光功率平滑技术和削峰填谷控制策略,优化调度各种可再生能源和清洁能源发电、冷热电转换以及储能装置的充放电,实现微电网系统能效管理的节能经济性,降低对大电网的依赖和冲击。
能量管理系统界面图如下:还有针对园区用能,融合分布式光伏、太阳能光热、风力发电、储热、储电、风力发电、交直流混合配电网、溴化锂热源制冷、智能充电桩等技术,通过智慧能源管理平台来实现各清洁能源供给、储存、传输、利用的综合管理及互补,降低园区用能成本。
这些在5G星罗密布的网络里,也会越来越智能。
以光伏并网发电的原理为例:并网继电保护和配置的原理如下图:传统单端量配电网保护难以兼顾速动性和选择性要求,受现有电力无线专网或4G网络带宽的限制,目前尚未对配网保护装置进行运行监控。
采用5G网络可实现配电网线路的快速精确故障定位和非故障区域的快速自愈,提升电网供电可靠性。
所以在协同调度及稳定控制方面。
随着新能源、分布式电源、储能、电动汽车规模化快速发展,4G网络受限于通信能力和数据处理能力,无法实现实时电网调度和稳定控制。
采用5G网络可实现电源、电网、负荷和储能相关数据采集,以及数据在平台内部和不同平台之间的多点、低延时传输和多参量数据融合处理。
(二)输变电运行监控方面的应用场景传统4G通信带宽已不能满足视频监测需求,在视频回传质量、数据传输安全等方面均得不到有效保障。
采用5G网络可有效提升运维检修效率,降低人力投入30%以上,还可以推动微气象区域监测与辅助决策、输电线路灾害监测预警与智能决策、全天候远程通道可视化。
在共享基础设施资源的情况下,输变电运行监控方面更高效。
(三)用户负荷感知与调控方面。
目前用电侧的信息感知和大数据监测分析能力存在不足。
采用5G网络可满足对海量数据的实时感知、电力市场交易毫秒级传输、负荷精准控制等业务发展的需求,同时实现柔性负荷参与电网调控,降低电网尖峰负荷,提升电力在尖峰负荷时期的运行可靠性和安全性。
“今后或许可以看到,配网的保护终端既是保护终端、业务终端,也是通信终端,甚至与模组、芯片层面融为一体,这将会是5G技术在电力行业未来的发展方向。
”(四)5G应用在规划投资和综合治理方面目前国家电网供应链涉及的资产类型多、数量巨大,现有的4G网络或无线专网无法实现所有设备信息的实时在线接入、网络差异化及低功耗的需求。
采用5G网络可实现源、网、荷、储等所有设备的全部接入、物资信息上传、入库出库等电网资产的实时在线管理,提高电网优化配置资源效率,提升电网和企业精益化管理水平。
“在这些环节中,5G的应用将带来划时代的意义,能满足4G网络满足不了的升级迭代要求。
”通过5G技术赋能电网典型应用场景,可以促进信息技术和电力行业的深度融合,利用电网与电信新技术互相促进的优势,不但能从根本上满足发展中电力行业多场景差异化的需求,而且能够充分满足国家电网未来电网生产和企业运营需求,实现能源生产、传输、消费全环节、各类型用户及终端的融合互联和深度感知,实现电网高质量发展和持续创新发展。
“我们现在正处于5G赋能电网的初级阶段,但今后的会更精彩,将来能够实现电网产业迭代升级,带来真正的能源互联,从而带动整个社会生产效率提升,那时候可能就是真正的5G改变社会了。

 
关键词: 风电叶片 风电塔筒
 
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