5G技术在海上风电场通信系统中的应用研究

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5G技术在海上风电场通信系统中的应用研究

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来源

https://www.energychina.press/cn/article/doi/10.16516/j.ceec.2024.2.05

随着5G技术的不断发展，其在各行各业的应用也越来越广泛。在能源领域，5G技术也被应用于海上风电场的通信系统中，以提高海上风电场的运维效率和安全性。本文将介绍基于5G技术的海上风电场通信系统方案，以及其在海上风电场运维中的应用前景。

5G技术在海上风电场通信系统中的应用

海上风电项目众多设备位于海洋之上，交通不便导致运维检修难度大。海上设备信息的快速、无延迟、安全送达陆上显得格外重要。针对通信系统的特殊需求，研究者提出了基于5G技术的海上风电场通信系统方案。

该方案首先建立信号覆盖面大、可靠性强的PTN+一体化小基站，再将5G一体化小基站和PTN网关融为一体，通过宽带PTN接入，实现快速、便捷的5G信号覆盖，并采用特定带宽的5G网络，提高通信系统的安全性。

基于PTN+一体化小基站的5G通信系统

基于PTN+一体化小基站方式的5G通信系统建成后，实现了基于光传输的、支持多业务且利用特定带宽的IP传输。此系统可以帮助规划梳理各风机子系统，实现风机内部全方位信号覆盖，并可以将风机、海上升压站等设备运行状态及数据快速、安全的传输到陆上运维中心，解决风机多子系统、多业务实时安全传输困难的问题。

5G通信系统的优势

研究的5G通信系统改善了海上风电通信，并利用特定带宽和新兴技术，实现了海上风电场的通信及时性和可靠性，提高了海上风电场海上运维人员的沟通效率，符合海上风电项目海上设备的通信需求，有望在工程中应用推广。

不同通信方案的比较

下表列出了几种风机移动新高覆盖方式的比较：

比较项目	PON+一体化小基站	PTN+一体化小基站	数字光纤直放站	BOOK基站
传输方式	PON	PTN	RHUB	自带光模块
测试	广核如东、广核阳江已做测试	广核阳江测试中	国电投揭阳、三峡沙扒已做测试	待验证
4G	支持	支持	支持	支持
通道带宽/M	几十	1000以上	100～200	100～200
无线信号强度	较低	较高	较高	高
覆盖面积	和设备功率及天馈线分布有关	和设备功率及天馈线分布有关	和设备功率及天馈线分布有关	和设备功率及天馈线分布有关
5G	定制产品	定制产品	支持	支持
稳定性	低	较高	较高	高
环境适应性	低	较高	较高	高
多业务适用性	可实现多业务传输，但光纤结构不适合风机网络结构	可实现多业务传输，适合风机网络结构	接入宏基站、只能传输移动信号，不能实现多业务传输，适合风机网络结构	只能传输移动信号，不能实现多业务传输，适合风机网络结构
可接入的运营商	电信和联通	电信和联通	电信/联通/移动	只支持采用华为设备的运营商网络
优先级	不建议采用	1	2	3

结论

基于5G技术的海上风电场通信系统方案，通过建立信号覆盖面大、可靠性强的PTN+一体化小基站，实现了快速、便捷的5G信号覆盖，并采用特定带宽的5G网络，提高通信系统的安全性。该系统可以帮助规划梳理各风机子系统，实现风机内部全方位信号覆盖，并可以将风机、海上升压站等设备运行状态及数据快速、安全的传输到陆上运维中心，解决风机多子系统、多业务实时安全传输困难的问题。