火力发电厂中 5G技术的应用分析

孙锋伟 王娜

华电内蒙古能源有限公司包头发电分公司 内蒙古包头市 014013

内容摘要：随着社会的发展以及科技的进步，人们对于电力需求逐渐增大，基于此，火力发电厂也逐渐朝着智能化、自动化方向发展以求更好地满足社会电力需求。随着信息技术的不断发展，5G技术作为一种新型的通信技术不仅具备了较高的传播速度，而且可以有效地适应火电厂恶劣的应用环境，为此，加强5G技术在火力发电中的应用研究显得尤为重要。

关键词：火力发电厂 5G技术 应用

引言

作为我国经济发展过程中最为重要的电力能源之一，电力能源也是人们生活的必需品，据不完全统计，截止到2020年我国全年的用电总量累计达到了75110亿千瓦以上。就目前而言，我国电力能源的来源主要是依靠水力、风力、火力、太阳能以及核能发电等几种方式，其中火力发电占比较重，可以达到一半及以上。而作为火电厂发展和转型的重要保障，通信网络的传输性能等显得尤为重要，如果仅采用传统的无线、4G网络技术来进行传输不仅通信传输距离受限，而且线路以及可靠性较低，显然已经无法满足新时期火力电厂的发展需求，基于此，加强5G技术的研究和应用对于火电厂的智能化、高效化转型生产而言，显得至关重要。

1 5G通信的概述

5G通信技术作为最新一代的蜂窝移动通信技术，其主要是对2G、3G以及4G技术的延伸，该技术应用目的就是让数据传输的速度更高、更快，有效的降低延迟问题，并达到节能、降低成本的目的。就目前而言，5G通信技术的主要优势特点为：第一，超密集组网。作为5G移动网络的重要优势，为了更好地达到容量大、速率高、海量连接等效果，就必须要尽可能的降低基站间的传输距离，并且为了有效地降低各基站之间的干扰等可以通过超密集组网的方式，通过此方式的应用不仅有效地增加了网络熔炼，而且可以在较为密集的地方进行使用，有效地降低了基站的负荷压力并实现了补盲的作用；第二，非正交多址接入。为了更好地满足5G网络的连接较大的需求，需要谨慎的应用对频谱资源，而且使用效率要达到4G技术的十倍及以上，为此，5G技术的连接方式明显与传统的连接方式不同，由此提出了非正交多址接入。在应用此技术过程中，在信号的开始端则应用了非正交技术，而在对端收到信号时则可以通过串行干扰来消除所收取的信号；第三，毫米波通信。虽然毫米波可以有效地提升信号传输速率，但由于它的频率较高，由此导致其衍射能力较差，从而容易造成较大的路径损失，为此则可以通过毫米波信号的终端，有效地消除一些信号灯干扰，提升传输效率。第四，大规模天线。随着社会的发展人们对于数据信息的传输要求越来越高，显然传统的天线技术已经无法满足时代发展需求，而通过大规模天线阵列方式则可以有效地解决上述问题。该技术不仅可以提升对频带资源的利用效率，而且还可以促使网络容量得以提升。另外，在此技术的应用过程中，由于系统是独立于天线的，为此其功率较低，所以对于相关设备的要求也就有所降低，降低了硬件生产成本。第五，同时同频全双工。同时同频全双工。不同与传统的频分双工技术，该双工技术可以有效地提升频效，而且，此技术的应用还起到了对通信系统的优化，譬如，对于终端信号读取信息过程中可以同时将信道的使用情况进行传导，从而有效地降低了网络堵塞的情况，降低隐藏终端数量。第六，D2D 通信。对于5G技术而言，D2D通信技术的应用可以有效地提升系统的容量以及为用户带来良好的使用体验，并且可以灵活地适应多种网路负载变化。

2 5G 在火力发电厂的应用

2.1多设备通信和控制

对于火力发电厂而言其环境不仅复杂，而且设备类型也较多，包含了各种传感器、巡检设备、智能装备以及工业机器人等的应用，为此，为了有效地提升火力发电厂的运行效率必须要保证各类设备可以高效的接入到网络中，从而有效地将作业数据以及自身的设备运行数据等穿入到系统中，另外，还要实现各设备之间的信息共享，为此，如果仅依靠传统的蓝牙、4G或者无线WiFi技术不仅会产生一定的数据时差，而且传输质量也会受到不利影响。通过5G技术的应用不仅可以有效地实现对各类设备的通信和高质量的连接，而且即便设备发生移动，其在500km/h的速度下仍然可以进行稳定的传输。除此以外，由于5G技术包含了M2M以及D2D通信，可以有效地提升系统的容量并且还降低了各端口间数据延时问题。

2.2火力发电厂信息管理系统

在新时期下火力发电逐渐朝着智能化方向发展，基于此其必须要依靠各类精准的数据管理来高效对各类信息数据进行收集、处理。而且此信息系统需要实时对各数据进行监控，所以导致其数据类型也变得更为多样化，譬如，声音、图像等信息，然后在将产生的信息上传至信息管理系统中进而整理、存储和分析等。但由于目前无线技术的容量过小，所以对于海量数据的存储而传输而言显然不能满足其要求，而通过5G技术的应用，其平均传输速率可达1Gb/s，在峰值时甚至可以达到20Gb/s，所以可以有效满足信息数据的实施传输。另外，通过与边缘计算的综合应用，可以有效的降低无效数据的传输；并且依据5G技术还构建了专门的智能视频监控系统，有效的提升了对火力发电厂运行的管控效力。

2.3在新型巡点检系统中的应用

为了更好地满足火力发电厂的点检定修需求，通过新型巡点检系统的应用可以有效地提升对火力发电厂现场运作设备各类数据的采集、存储和分析，从而起到规避各类设备潜在风险的发生几率，提升设备的可靠性，进而提升火力发电厂的供电质量和效率。在传统的巡检点系统在应用中，由于相关人员综合素质较低、所采集的数据不能及时传送、数据仅能单项传送以及无法实现数据共享等因素的制约，严重影响了巡点检系统在发电企业中的优势作用。为此，通过5G技术所构建的新型巡点检系统，通过5G无线通讯技术以及巡点检服务器间的信息数据交互，从而保证SIS服务器、巡点检服务器以及MIS服务器均可以进行联网，促进电厂经营管理一体化发展的同时提升巡点检系统的优势作用。另外，在此过程中还加强了智能二维码的应用，相关人员仅需要通过点检仪来对二维码进行扫描即可获取设备、零件以及待测点的所有信息，且该二维码具有唯一性，进而提升了对火电厂各设备的巡检质量和效率。

除以上应用外，5G技术的低延时以及高速度对于火电厂的发展还具有极大的优势作用。通过将5G技术应用在视频监控中，从而起到对火电厂生产信息的超低延时监控，并通过图像识别技术，可以在第一时间精准的找到火电厂事故的发生位置，并安排专人进行处理，保证了火电厂的安全正常运行。另外，通过5G技术来对火电厂各类设备进行控制，可以提升其控制精度，保证高效化的生产。为此，在火力发电厂中加强5G技术的应用是十分重要且必要的，其可以有效地推动火力发电厂高效以及智能化的生产。

参考文献

[1] 瞿水华,郭钊杰,许乐飞.5G技术在智能电网中的实践和验证[J].供用电,2021,5.

[2] 范炜,杨澍彬,李仁杰.5G技术浅析[J].中国有线电视,2021,3.

[3] 刘冲,马晓昆,等.基于5G技术的无人机在输电线路巡检的应用[J].电力信息与通信技术,2021,4.