Дълги години подстанциите се изграждаха с медни проводници: аналогови сигнали 4–20 mA или 0–10 V се предаваха километри, което беше скъпо и сложно. С развитието на цифровите технологии се появи стандартът IEC 61850 и Ethernet мрежите: измерванията започнаха да се дигитализират, командите и събитията се предаваха по мрежата. Това значително улесни управлението, но кабелната система все още оставаше обемна. Затова инженерите обърнаха внимание на безжичните технологии. Първите решения като Wi-Fi или LTE бяха подходящи само за мониторинг — закъсненията бяха твърде големи (10–100 ms). 5G обещаваше революция: теоретично закъснение до 1 ms, гигабитови скорости и възможност за свързване на хиляди устройства.

В реални условия обаче картината не е толкова розова. В експериментите средното закъснение при 5G беше 8,5 ms, а понякога достига 17–20 ms. За сравнение, в Ethernet закъснението стабилно е около 1 ms. Този показател е критично важен за релейната защита: ако сигналът се забави, резервната защита може да сработи преди основната и да изключи не само аварийния участък, но и работещите линии. За да се избегне това, трябва да се увеличат интервалите на сработване, но тогава общото време за изключване нараства от обичайните 65–75 ms до неприемливо за мрежи с много високо напрежение.

Проблеми възникнаха и при потоците от измервания (Sampled Values). В 50 Hz мрежа се формират 4000 пакета в секунда, които трябва да преминават строго по ред. В Ethernet това се постига, но при 5G пакетите често пристигат в смесен ред. За да се подредят, са нужни буфери 6–10 пъти по-големи от обичайните, което увеличава забавянето на обработката до 11 ms. Без буфери защитата въобще не разпознава аварийния ток, а с тях реагира твърде бавно.

Третият проблем е синхронизацията по протокола IEEE 1588 (PTP). За правилната работа на защитите е нужна точност до микросекунди. Ethernet осигурява такава точност. При 5G не е така: достигането на отклонение под 0,1 ms се постига само в 14% от случаите, а в рамките на 1 ms — само в около 65% от случаите. Това означава, че синхронизацията постоянно се нарушава.

Изследователите заключават, че в текущата конфигурация 5G не може да замени Ethernet за най-бързите и критични задачи в подстанциите. Технологията е подходяща за мониторинг, диспетчеризация и отчитане, но не и за мигновени изключвания и прецизна синхронизация. Затова към момента 5G е по-скоро допълнение към кабелната мрежа, а не алтернатива. В бъдеще, с развитието на технологии като URLLC, network slicing и edge computing, ролята на безжичната връзка ще нарасне. Но пълното изоставяне на кабелите в енергетиката все още е далечна перспектива.