任新鑫

摘? ?要：經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使我國(guó)用電量達(dá)到一個(gè)新的高度。隨著總用電量的增加，對(duì)電能質(zhì)量、穩(wěn)定性和可靠性提出了新的要求。電氣設(shè)備數(shù)量的迅速增加，對(duì)電氣設(shè)備電壓穩(wěn)定性的要求越來(lái)越高。電能質(zhì)量不平衡或不穩(wěn)定，極易損壞電氣設(shè)備，甚至引發(fā)火災(zāi)，這對(duì)我國(guó)供配電系統(tǒng)提出了新的要求。5G時(shí)代配電網(wǎng)自動(dòng)化的建設(shè)既能提高智能設(shè)施、設(shè)備及系統(tǒng)的高效傳送和抵抗風(fēng)險(xiǎn)的能力，降低電力能源和其他能源的消耗，又構(gòu)筑起萬(wàn)物互聯(lián)的基礎(chǔ)設(shè)施。文章就5G時(shí)代配電網(wǎng)自動(dòng)化的建設(shè)與運(yùn)行管理進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：5G時(shí)代;配電網(wǎng);自動(dòng)化;運(yùn)行管理

5G時(shí)代的來(lái)臨，使互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到飛速發(fā)展。5G時(shí)代配電網(wǎng)自動(dòng)化能更直觀、準(zhǔn)確并迅速地進(jìn)行系統(tǒng)報(bào)警、故障分析和停電維護(hù)指導(dǎo)，配電系統(tǒng)可借助5G技術(shù)打造智慧的數(shù)字化運(yùn)維管理信息平臺(tái)，既節(jié)省人力成本，又能高效地運(yùn)行配電系統(tǒng)?；谖锫?lián)網(wǎng)的數(shù)字化配電解決方案，結(jié)合控制技術(shù)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與服務(wù)。

1? ? 5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用架構(gòu)

5G技術(shù)作為4G技術(shù)的演進(jìn)，利用超高頻段、新型多天線、同時(shí)同頻全雙工、D2D、密集網(wǎng)絡(luò)及新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)超低時(shí)延、超高帶寬、海量接入的通信網(wǎng)絡(luò)，主要定義了增強(qiáng)移動(dòng)寬帶（Enhanced Mobile Broadband，eMBB）、海量機(jī)器類(lèi)通信（massive Machine Type of Communication，mMTC）以及超高可靠與低時(shí)延通信（Ultra-reliable and Low Latency Communications，URLLC）三大應(yīng)用場(chǎng)景。其中，eMBB場(chǎng)景是對(duì)已有移動(dòng)通信數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的進(jìn)一步增強(qiáng)，提供更高的系統(tǒng)速率;mMTC提供低速率、大連接業(yè)務(wù)以滿足萬(wàn)物互聯(lián)的需求;uRLLC主要面向控制等領(lǐng)域，提供高可靠與低時(shí)延業(yè)務(wù)能力。

演進(jìn)架構(gòu)及5G技術(shù)的特點(diǎn)主要有兩個(gè)部分：核心網(wǎng)分離、接入網(wǎng)重構(gòu)。5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將核心網(wǎng)分為核心網(wǎng)控制面以及分布式核心網(wǎng)用戶面，分別提供5G核心云、5G邊緣云服務(wù)。其中，5G邊緣云實(shí)現(xiàn)無(wú)線高層協(xié)議處理、業(yè)務(wù)應(yīng)用邊緣側(cè)處理，能夠滿足未來(lái)通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)于新興業(yè)務(wù)中的視頻會(huì)議、視頻監(jiān)控、虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等對(duì)于時(shí)延敏感業(yè)務(wù)的需求。同時(shí)，結(jié)合云計(jì)算、NFV、SDN以及分布式云架構(gòu)技術(shù)，通過(guò)5G核心層統(tǒng)一的編排使網(wǎng)絡(luò)具備管理與協(xié)同能力，從而將網(wǎng)絡(luò)通道按照業(yè)務(wù)特性需求，如安全性、移動(dòng)性、時(shí)延和可靠性等方面，將實(shí)際物理網(wǎng)絡(luò)劃分成多個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)，適配不同應(yīng)用場(chǎng)景的業(yè)務(wù)應(yīng)用需求。

2? ? 加強(qiáng)5G時(shí)代配電網(wǎng)自動(dòng)化的建設(shè)以及運(yùn)行管理措施

2.1? 利用5G技術(shù)進(jìn)行配電網(wǎng)電流差動(dòng)保護(hù)應(yīng)用

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)部署情況，配電主站系統(tǒng)和配電網(wǎng)業(yè)務(wù)終端之間采用5G通信系統(tǒng)、光纖、4G無(wú)線專網(wǎng)或以太網(wǎng)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。其中，作為降低停電時(shí)長(zhǎng)、提高搶修效率的配電網(wǎng)電流差動(dòng)保護(hù)裝置，主要完成采樣值和跳閘信號(hào)的傳遞，分布式電源的接入導(dǎo)致原有的配電網(wǎng)從單端放射式網(wǎng)絡(luò)演變?yōu)槎嚯娫淳W(wǎng)絡(luò)。不同于輸電網(wǎng)絡(luò)，配電網(wǎng)保護(hù)無(wú)法隨網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓瘜?shí)現(xiàn)靈活配置。

結(jié)合5G通信網(wǎng)絡(luò)，提出配電網(wǎng)電流差動(dòng)保護(hù)信號(hào)同步關(guān)鍵技術(shù)，將配電主站、差動(dòng)保護(hù)裝置、配電自動(dòng)化終端等進(jìn)行有序串聯(lián)。變電站之間的常用聯(lián)絡(luò)線作為配電網(wǎng)電流差動(dòng)保護(hù)場(chǎng)景設(shè)計(jì)，為該線路環(huán)網(wǎng)柜分別配置了電流差動(dòng)保護(hù)、測(cè)控裝置和5G CPE通信模組。將電流差動(dòng)保護(hù)以兩端考慮，每個(gè)智能配電終端分別采集兩側(cè)CT的各相電流以及零序電流，各自計(jì)算被保護(hù)線路的差動(dòng)電流和制動(dòng)電流，并通過(guò)5G基站及核心網(wǎng)電力uRLLC切片，當(dāng)發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)，兩個(gè)智能配電終端的差動(dòng)保護(hù)邏輯各自動(dòng)作，保護(hù)動(dòng)作出口，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)電流差動(dòng)保護(hù)應(yīng)用。

2.2? 利用5G技術(shù)推動(dòng)電力無(wú)線專網(wǎng)全覆蓋

縱觀我國(guó)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷程，不難發(fā)現(xiàn)，4G網(wǎng)絡(luò)改變了2G網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的低效，5G時(shí)代的到來(lái)也必定給人們的生活帶來(lái)顛覆性改變。通信網(wǎng)絡(luò)速度的提升讓原本不可能完成的目標(biāo)變成現(xiàn)實(shí)，5G時(shí)代的到來(lái)更是推動(dòng)了智能配電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度。5G時(shí)代下的電力無(wú)線專網(wǎng)相較于傳統(tǒng)的電力光纖網(wǎng)絡(luò)，具有高帶寬、大容量、高頻譜效率和安全性高的特點(diǎn)，在為智能配電網(wǎng)提供服務(wù)的同時(shí)，更是支持多項(xiàng)智能業(yè)務(wù)的開(kāi)展，例如圖像監(jiān)控、應(yīng)急搶險(xiǎn)等，形成以智能配電網(wǎng)為主體的泛物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。利用5G技術(shù)推動(dòng)電力無(wú)線專網(wǎng)全覆蓋是未來(lái)智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度設(shè)計(jì)的必然選擇，因?yàn)橹悄芘潆娋W(wǎng)操作過(guò)程對(duì)通信的質(zhì)量和速度等具有很高的要求，信息傳輸速度越快，智能配電網(wǎng)的工作質(zhì)量越高。通過(guò)構(gòu)建電力無(wú)線專網(wǎng)的全覆蓋模式，能夠顯著提升智能配電網(wǎng)的接通率等，尤其是在自然災(zāi)害應(yīng)急搶險(xiǎn)過(guò)程中，更具有重要的應(yīng)用價(jià)值和意義。

2.3? 提升運(yùn)行管理水平，保障投入產(chǎn)出平衡

在進(jìn)行配電網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行管理時(shí)，首先，保證配套的人才。其次，改善運(yùn)行管理方式，運(yùn)行管理方式不僅要科學(xué)高效，還要符合實(shí)際需求，例如要運(yùn)用多種信息傳輸方式，保證在主要傳輸方式出現(xiàn)故障時(shí)，能夠迅速啟用備用方式。要加強(qiáng)各部門(mén)協(xié)作能力，增進(jìn)溝通和信息反饋，提升運(yùn)行管理效率。再次，在管理制度上也要進(jìn)行完善。要落實(shí)責(zé)任制度，各司其職，保障配網(wǎng)沒(méi)有管理盲區(qū)，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題有專人解決，這樣也能有效降低運(yùn)行管理成本，提高利潤(rùn)，利于企業(yè)發(fā)展。最后，要完善配套設(shè)施，加強(qiáng)員工對(duì)設(shè)備的操作水平，保障日常工作的穩(wěn)定。

3? ? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度設(shè)計(jì)是我國(guó)未來(lái)配電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用以及5G技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，我國(guó)智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度設(shè)計(jì)水平也將得到顯著提升，其智能化和自動(dòng)化程度也會(huì)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。

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