5G对电力行业的影响

1、5G对电力行业的影响随着迢商用化的铺开，各行各业都在积极探索5G赋能行业的方式。电力作为与通信息息相关的行业，5G的到来势必会为现有的电力行业运行 带来变革。短期内，在电力通信系统中5G难以替代光纤在电力行业领域中，电力系统分为一次设备、二次设备和三次设备。一次设 备是指主电网从输电到配电，也就是把电从发电厂升压再降压直到客户可以使用 的主要骨干设备，比如变压器、开关、线路、电缆等；二次设备主要是指使电力 系统设备能继续保持供电的保护装置等设备；三次设备指能支撑远程动作和通信 系统等设备。而这些全部整合起来就是完整的电力网。通信系统作为电力的三次设备，主要是保证一次设备和二次设备的安全可靠 运

2、行。通信系统除了实现远程人与人之间的语言交流外，另一个功能就是保证电 网所有设备的信号及时传输并判断设备是否正常，如有异常可立即启动保护装 置，切断故障，恢复正常的电网运行。早期电网通信主要通过载波，存在很多弊 端，有信号盲区也有信号叠加。随着电力光纤的发展，彻底实现了远距离的信号 准确无障碍传输，且光缆内的所有通信对数之间的传输信号互不交叉影响。从传输的稳定性上看，5G靠递次基站传递信号达到功能目的，中间传递信 号的基站一旦出现故障或者电源故障，那么整个区间的信号覆盖率会受到极大影 响，传递质量无法保障。无线传输在任何时候都会遇上此类可能的情况产生，这 也是无线传输难以解决的问题。而有线传输

3、只有在高度人为破坏的因素或者战争 情况下才会发生断网。因此，对电力行业来说，维护电网的稳定运行是最基础的 前提，在没有完全改进和验证5G传输稳定性的情况下，5G目前很难替代现有的 光纤。而从成本上看，光纤在20年前就已经全部商业化，所以5G即使全面完成商 业化，其成本也会远高于光纤。所以目前情况下，将传统光纤替换成5G并不能 有效降低成本。5G对电力行业的六大革新虽然短期内5G难以替代光纤，5G也拥有其独有的优势：在地貌非常复杂的 情况下，如在河流不断交叉的山区架设电力设备，光纤接入难度和成本将远高于 5G，此时，5G的商用价值就能大大增强。同时也为在环境恶劣情况下铺设电力 设备提供了可能性。

4、电力系统已经有相对成熟的通信模式和数据中心的应用，而5G的应用更适 合体现在移动终端上的使用。5G网络的超快速响应可以提高现有电网的可靠性， 并将一些以前无法实现的管理功能变为现实，拓宽电力行业的边界。第一，5G使能低压用电的信息采集，低压主要指电网中220V380V这一层 的电压等级，低压用电客户主要为居民客户和商业客户。低压用电信息采集是指 把居民家里和商户的表计所采集数据传输到电力公司的相应平台上，后台用这些 数据来判断居民和商店用电的合理性。未来随着5G基站的全面铺开，5G高覆盖 的特性将全面改变低压用电采集的效率，从而降低成本。另外，5G的高速率将 能支撑更大量的数据采集，为未来AI

5、和数据中心的相关应用建立基础。第二，5G助力实现毫秒级精准负荷控制。毫秒级精准负荷控制指对大工业 客户一般35kV供电以上的客户群体，如果电网有频率波动大机组跳闸等异常情 况，要在毫秒内准确定向切除工业企业负荷，保证电网安全。5G的低延迟特性 使得在电网有频率波动时能做到及时反馈，及时应对，最大程度保证工业用电安 全。中国电信江苏公司、国网南京供电公司与华为公司在南京今年成功完成了全 球首个基于5GSA网络的电力切片测试。测试证实切片具备安全隔离性，能够实 现电网对于负荷单元毫秒级精准管理的业务需求。第三，在可再生能源发电领域，5G可实现高效的分布式电源接入调控。可 再生能源发电指风力发电、光

6、伏发电和生物质发电等，他们的共同特点是根据风 场、光场的特点，进行分布式建设，有别于集中发电的集中能源模式，被称为分 布式能源。5G可满足其实时数据采集和传输、远程调度与协调控制、多系统高 速互联等功能，并使通信的模式传输方式更加稳定快速。第四，5G其适合移动终端的特性，在电力巡检过程中也将发挥很大的作用。 电力对其所属的电力设施巡查具有刚性的规定：35kV及以上的设备每月必须巡 查一次，10kV及以下设备每周巡查一次。此前城区的设备巡检都是用车辆载人 进行定期例巡，农村区域都是靠人翻山越岭，跋山过河进行例巡。现在国家电网 有了户外户内的智能机器人巡检、直升飞机加无人机的巡视手段，加持5G，智

7、 能巡查设备将能够搭载更多监测功能，加强搜集信息范围和效率。如使用具备行 为数据分析功能的移动布控球能对划定区域进行监控，当有异物或无关人员出现 就会自动报警，同时还能确保作业区域内施工人员正确佩戴安全帽和工作服。红 外设备能实时监测设备温度和环境温度，一旦情况异常，数据会被立即发送至调 控服务器，并在温度越限时，自动报警至智能巡检平台，从而提升响应速度、提 高安全性。在4G的情况下，由于传输速率的限制很难做到多维度的监控事实反 馈，而5G使得未来巡查全面智能化成为可能。第五，在智能电网的建设过程中，5G以更快、更细、更准的差异化和确定 性网络能力，为配电通信网接入通信覆盖提供了新的解决方案。

8、目前的配网计量 全部依赖光纤，将电力配网终端采集的数据如电流、电压、负荷、功率因素、线 路损耗等传输到平台。如果城市的5G覆盖全部完成，未来电力行业可能会考虑 租用通道替代目前没有光纤到位而租用4G通道作为无线传输的一些终端设备， 也可能作为全备用传输数据保障。而对于一些特殊的大跨径、大长度的特殊设备， 如跨江隧道及大桥内的电缆的在线监测，这些通道非常狭小，人员正常通行检测 非常困难，5G为这种非常特殊环境中的设备在线检测提供了新的途径。第六，5G行业本身的发展也会拉动对电力的需求，电力行业应在5G部署的 大趋势下积极与5G行业领头公司积极寻求合作，探索新的商业模式，实现双赢。 2020202

9、3年将是我国5G基站建设的高峰期，5G基站在运行期间的耗电能力十 分惊人，相比4G基站平均高出23倍。在高昂的电费成本下，未来5G运营商和 电力公司的相互合作会更为紧密。目前运营商正在积极试点5G基站削峰填谷供电的应用：在用电低谷时段储 存能源，在高峰时段使用储存能源为5G基站供电，可以平衡电网用电高峰和低 谷时段的整体负荷。据测算，单基站可节省用电费用20%，大大降低5G基站运 维成本。另外由于5G基站布点密集，目前已广泛布局的电力杆塔是建设5G基站 可利用的优良资源。国网浙江电力正积极参与浙江省智慧杆产业联盟，实现社会 基础资源的共建共享共用。综上所述，5G对电力行业带来的变革影响是深远的。虽然5G替代目前现有 的基础电力设备通信模式可