周聲文

【摘 要】近年來，隨著社會用電量的不斷增大，對于電力系統(tǒng)的全面完善也給予了高度的重視，要想進一步提高供電質量，滿足人們多元化的用電需求，相關部門及供電企業(yè)就要在加快電網建設的同時，積極將5G 通信技術融入到電力系統(tǒng)建設方案中，這樣才能切實的保障電力系統(tǒng)的通信速率，為其安全穩(wěn)定發(fā)展提供可靠的網絡支撐。本文也會結合 5G通信技術的特點，對其在電力系統(tǒng)建設方案中的有效應用進行著重分析，并提出相應的意見和建議，以便有關人士參考。

【關鍵詞】5G通信技術;電力系統(tǒng);建設方案;融合應用

信息時代背景下，各供電企業(yè)要想真正實現國家提倡的“電力物聯(lián)網”戰(zhàn)略發(fā)展目標，首要任務就是要以無線通信網絡作為自身通信網絡建設的重要基礎設施，這樣才能確保通信網絡運行的安全性、可靠性和高效性，進而為提高供電質量和供電效率打下堅實的基礎。因此，將5G通信技術與電力系統(tǒng)建設方案進行有效融合，對促進我國電力事業(yè)的更向前發(fā)展有著十分重要的意義。

1. 5G通信技術概述

5G通信技術是在4G通信技術基礎上創(chuàng)新研發(fā)出來的一種無線通信技術，該技術的出現，不僅帶動了傳統(tǒng)語言通信技術的發(fā)展，使其轉向了個人移動領域，而且隨著其應用范圍的不斷擴大，也為我國互聯(lián)網行業(yè)的變革提供了可靠的技術支撐。目前，5G通信技術的應用主要體現在以下三個方面，即超高可靠低時延、增強型移動寬帶、海量機器通信。而從電力系統(tǒng)建設角度來看，5G通信技術的應用，不僅可以提升電力系統(tǒng)的數據傳輸速率和質量，而且還有利于電力系統(tǒng)承載量的擴大，促進其整體應用性能的更好完善。同時，5G通信技術的應用對于實現電網資源的自動化部署也有著極大的推動作用。因此，在當前電網建設過程中，5G通信技術已成為最為重要的網絡技術支撐。

2. 電力系統(tǒng)建設方案與5G通信技術融合應用要點分析

2.1 模型構建

為了在電力系統(tǒng)建設方案中充分發(fā)揮 5G 通信技術的應用優(yōu)勢，前提條件就是要構建相應的模型。因為在電網建設過程中，移動通信網絡是其穩(wěn)定運行的重要基礎設施，其必須達到一定的穩(wěn)定性和可靠性，不受到任何電磁干擾所影響，才能從頻段、通信概率等方面出發(fā)來保證通信質量，因此，在構建電力系統(tǒng)時，應確保 5G 通信技術的應用后，系統(tǒng)具有較強的抗干擾能力，并根據當地天氣環(huán)境、周圍環(huán)境進行電網建設。一般情況下，基于 5G 通信技術的電力系統(tǒng)模型應按照下列計算公式進行構建：

PL=161.04-7.1 log10（w）+log10（h）+7.5 log10（h）-（24.37-3.7（h/（hBS）2））log10（hBS）+（43.32-3.1 log10（hBS））（log10（d3D）-3）+20 log10（fc）-（3.2（log10（17.625））2 -4.97）-0.6（hUT-1.5）

在該模型中，PL 主要表示電力信息在傳播過程中所產生的損耗、fc 表示中心頻率、d3D 表示電網基站與終端設備之間的空間距離、w 表示街道寬度、h 表示建筑物高度。該模型構建完畢后要將相關參數代入到模型中，以便可以準確獲取信息的實際損耗情況，從而在此基礎上對5G技術的應用方案進行合理的規(guī)劃，這樣才能達到提高電網通信速率與通信質量的目的[1]。

2.2 技術方案的實施

2.2.1 電網基站建設

在這一環(huán)節(jié)中，為了充分發(fā)揮 5G通信技術的應用優(yōu)勢，相關電力企業(yè)應大力加強與移動通信公司的溝通和交流，以便在相互協(xié)作的基礎上真正實現信息共享和資源互換。另外，兩者還要共同對電網容量以及覆蓋范圍和系統(tǒng)IED設備之間的通信鏈路長度等進行精確地預算。同時，還要考慮信號干擾問題，對容易出現的干擾因素進行提前預測和分析，并通過有效的協(xié)調降低其對通信質量的干擾程度。此外，電網基站建設的核心是通信鐵塔的構建，為了確保其整體承載力和穩(wěn)定性與預期標準要求相一致，應根據當地的地質、水文等情況對鐵塔整體進行力學計算，這樣才能避免其在運行過程中受到外界自然因素所影響而出現一定的故障問題。

2.2.2 核心網建設

首先，地市層核心網建設，即對 UPF 和 MEC 兩項內容進行合理設計;其次，省層核心網建設，即對UPF、MEC以及 UDM和省NRF、NSSF等內容進行合理設計，以便可以對核心網的頁面功能進行全面控制，進以實現對電力通信數據的集中采集與匯總分析，從而真正提高系統(tǒng)對話管理功能;第三，省層以上核心網為大區(qū)層核心網建設，其覆蓋范圍十分寬泛，可以在多個城市中進行部署;最后，國干層核心網建設，其主要是由主干 NFR所構成，屬于最高級別的核心網，在實際構建過程中，必須確保該層核心網能夠部署在兩個中心城市之中，這樣才能將5G 核心網的功能優(yōu)勢最大化發(fā)揮出來。

2.2.3 承載網建設

在這一環(huán)節(jié)中，以 5G通信技術為基礎電力系統(tǒng)承載網主要由城域、省內以及省際三大干線所組成。由于不同干線的建設內容和建設要求不盡相同，所以在實際建設過程中，相關工作人員就要充分利用5G通信技術來完成相應的建設任務。首先，在城域干線建設中，電力系統(tǒng)應通過5G通信技術的有效融合來完成接入層、匯聚層以及核心層的建設工作。這其中，接入層承載網的構建模式應以環(huán)形組網模式為主，進以實現對5G電網基站業(yè)務的有效接入。而匯聚層和核心

層承載網的構建，則要根據光纖資源情況采取環(huán)形組網與雙上聯(lián)組網的模式來進行建設。其次，5G承載網建設內容除了城域干線各個層次的建設，還包括業(yè)務適配層、L2 和 L3分組轉發(fā)層以及鏈路層、通道層、傳送層等不同層次的功能建設。為了確保這些內容的建設標準可以滿足5G時代下的電力通信需求，相關供電企業(yè)和移動通信企業(yè)應在共同合作的基礎上，按照“十三五”通信網規(guī)劃方案，不斷加強網絡帶寬提升、光纜網架優(yōu)化、站點光纖資源覆蓋等內容，這樣才能確保5G電網的承載力，滿足電力系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行需求。

2.2.4多網融合建設

4G230 MHz 專網建設是近年來我國電力領域改革過程中一項重要的工作內容，隨著其技術體系的不斷成熟，對其建設標準也提出了更高的要求，必須按照標準統(tǒng)一的寬帶 230 MHz技術才能得以實現，而隨著 5G 通信時代的到來，700 MHz頻段已成為5G專網的主要產業(yè)鏈建設模式，其具有明顯的優(yōu)勢，通過混合式組網的方式，可以有效彌補4G230 MHz 專網下電力系統(tǒng)所存在的弊端問題，從而更好地提升我國電力系統(tǒng)建設水平，滿足人們多元化的用電需求[2]。

2.3方案實施效果

與傳統(tǒng)4G電力系統(tǒng)相比，以 5G技術為基礎的電力系統(tǒng)，其頻率資源可與電網相融合，進而充分保障電網通信速率和運行穩(wěn)定性。另外，5G電力系統(tǒng)的網絡覆蓋范圍也要明顯高于4G電力系統(tǒng)，可以達到 1-2 km。同時，在承載網建設方面，通過5G通信技術的有效應用，不僅可以開發(fā)大數據流量業(yè)務，滿足當前人們對信息傳輸速率提出的高要求。而且還能大大提升電力系統(tǒng)的承載力，使其故障發(fā)生幾率有效減少，從而進一步保障用戶的用電安全，真正實現電網長久穩(wěn)定運行目標。

結束語：

綜上所述，將 5G 通信技術與電力系統(tǒng)建設方案進行充分的融合，不僅可以進一步增強電力系統(tǒng)通信速率，而且還能全面改善電網通信效果，保證其持久安全的穩(wěn)定運行。因此，相關供電企業(yè)必須加強與移動通信企業(yè)的合作關系，共同對5G 電力系統(tǒng)加大研究力度，建立科學完善的技術實施方案，并結合傳統(tǒng) 4G 技術的優(yōu)勢，這樣才能最大化提升我國電力系統(tǒng)建設水平。

參考文獻：

[1]秦銘澤. 5G技術在電力系統(tǒng)中的研究與應用[J]. 商品與質量，2019，（04）：67-68.

[2]熊偉. 5G時代物聯(lián)網技術在電力系統(tǒng)中的應用研究[J]. 輕松學電腦，2019，（02）：10-11.

（作者單位：江西省郵電建設工程有限公司）