5G通信与泛在电力物联网的融合：应用分析与研究展望/王毅，陈启鑫，张宁，冯成，滕飞，孙铭阳，康重庆
在通往能源互联网的道上，2019年国家电网有限公司“”提出了加快建设“泛在电力物联网”的目标，并将泛在电力物联网定位为能源互联网的重要组成部分。与此同时，在电力之外的通信领域，第五代移动通信(5G通信)技术快速发展，我国预计在2020年将实现规模商用，而5G通信的成熟必将使其在未来泛在电力物联网中占有重要席位。
泛在电力物联网可以从“泛在网”、“电力网”和“物联网”3个方面进行解读：物联网是泛在电力物联网的具体表现形式；电力网是物联网技术具体的应用对象；泛在一词描述了未来电力物联网的基本特征，即无时不在、无处不在，能够实现在任何时间、任何地点、任何人、任何物的顺畅通信。未来泛在电力物联网主要包括层、接入层、网络层、管理层和应用层等不同的层级，如图1所示。
未来5G通信基本特征可以概括为“三高两低”，即高速率、高容量、高可靠性、低时延与低能耗。5G通信“三高两低”的特点与电力系统基本需求也是对应的，如表1所示。
对于泛在电力物联网，5G通信将在互联、精准控制、海量量测、宽带通信、高效计算等5个方面将具有广泛的应用，如图2所示。
5G通信技术促进了泛在电力物联网的纵深发展，如图3所示。面向电网业务需求，5G的性能增强技术使得泛在电力物联网的互联蓝图成为现实；面向电网管理，5G的软化技术是协助管理泛在电力物联网最得力的助手，电网由被动变主动，“掌控”通信；面向电网用户服务，5G的自治优化技术给泛在电力物联网装上智能大脑，实现以用户为中心的新业态。
随着5G时代超密集网络的部署，网络功能的“扁平化”和“下沉”是大势所趋。 “扁平化”要求合并设备，而“下沉”要求功能分布化，那么5G时代核心网的功能势必大量分散到了基站，基站承担了较大部分的网络任务。实际上，据统计，现有通信系统中耗电量最大的就是通信基站，大约占整个网络耗电量的70%~80%。5G通信网络基站能耗管理如图4所示，5G通信网络能量管理可以从硬件设备、功率分配、能量来源等方面入手进行优化。
泛在电力物联网的建设刚拉开序幕，5G通信时代也即将到来，5G通信时代下的泛在电力物联网将焕发更多生机，更好地促进电力和信息的互联互通。以下几点研究方向未来可期：
王毅，陈启鑫，张宁，等．5G通信与泛在电力物联网的融合：应用分析与研究展望[J]．电网技术，2019，43(5)：1575-1585．
陈启鑫，大学电机系副教授，国家优秀青年科学基金获得者。主要研究方向为低碳电力技术、电力大数据、能源互联网、电力市场、调度等。
大学智慧能源实验室（Energy Intelligence Laboratory, EILAB）目前主要从事电力系统规划、调度运行、智能电网、电力市场、负荷预测、新能源、低碳电力和综合能源系统等领域的研究工作。近5年团队发表或录用SCI论文70余篇，其中50余篇发表在IEEE Transactions上，近5年EI论文140余篇。所研发的负荷预测软件在我国200余家地市梦见杀人不见血电网得到推广应用，发电计划与检修计划软件在全国10余个省级调度中心应用，电力系统运行模拟软件在全国10余个省级经研院或规划中心应用。
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