近日，中國電科院(國網(wǎng)能源互聯(lián)網(wǎng)技術研究院)成功加入國際標準化組織3GPP，正式成為該組織成員單位。標志著國家電網(wǎng)公司在參與5G國際標準制定方面邁出重要步伐，進一步增強中國電科院(國網(wǎng)能源互聯(lián)網(wǎng)技術研究院)在5G電力行業(yè)應用標準制定方面的話語權，擴大國家電網(wǎng)公司在5G標準制定過程中的國際影響力。
中國電信青島分公司、國網(wǎng)青島供電公司和華為于2019年8月共同組建了國內(nèi)最大規(guī)模的5G智能電網(wǎng)實驗室，在嶗山金家?guī)X、奧帆中心、國網(wǎng)大廈和西海岸古鎮(zhèn)口建設5G網(wǎng)絡，利用5G切片、5G MEC等技術，共同推進5G在智能電網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)體系的建設。目前，青島5G智能電網(wǎng)已完成智能分布式配電、5G差動保護、電力切片安全隔離驗證、5G MEC園區(qū)變電站作業(yè)監(jiān)護等應用。
面對智能電網(wǎng)各項應用場景差異化和SLA確定性的網(wǎng)絡需求，青島電信技術人員攻堅克難，創(chuàng)新性地提出了5G SA組網(wǎng)架構下的MEC+多維動態(tài)切片的核心方案，可實現(xiàn)變電站、線路等區(qū)域各類采集設備數(shù)據(jù)不出園區(qū)即可獲得基于AI的快速處理能力，并按需提供確定性低時延、保障帶寬、生命管理周期、業(yè)務處理的負載均衡等能力，快速集成電網(wǎng)應用納入5G切片網(wǎng)絡，端到端驗證了5G切片體驗及安全隔離能力。饋線智能終端故障區(qū)段時間縮短至秒級，配電網(wǎng)差動保護故障恢復時間從天級降到分鐘級，滿足差動保護小于12ms的低時延和小于50μs的抖動要求，實物ID連接數(shù)每平方公里上萬個連接數(shù)要求以及AR/VR智能巡檢大于30Mbps帶寬要求。
GSMA(全球移動通信系統(tǒng)協(xié)會)最近正式發(fā)布首個5G SA網(wǎng)絡切片PoC(Proof of Concept)案例- 5G智能電網(wǎng)項目，該項目由南方電網(wǎng)聯(lián)合中國移動、華為公司共同打造。
在南方電網(wǎng)5G電力切片PoC項目中，首次使用了GSMA GST通用切片模板對電力切片關鍵需求指標進行了定義，包含服務區(qū)域，時延容忍，單切片的下行吞吐量，單用戶的上下行吞吐量等35個類別，近60個參數(shù)，并基于實踐結果，針對GST模板中的切片隔離性、切片KPI監(jiān)控頻率、切片安全性、會話及業(yè)務連續(xù)性等參數(shù)提出了優(yōu)化改進意見。本次南方電網(wǎng)5G電力切片PoC項目，通過取之于行業(yè)、用之于行業(yè)的模式，驗證了GSMA通用切片模板的可落地性，同時對其他行業(yè)基于通用模板定義切片參數(shù)，以及組網(wǎng)落地實施起到了極大的示范參考作用。
5G智能電網(wǎng)切片PoC案例將電力業(yè)務場景劃分為生產(chǎn)控制和管理信息兩類。其中生產(chǎn)控制類場景包括智能分布式配電自動化、精準負荷控制、分布式能源調(diào)控等，主要解決配電網(wǎng)的超低時延超高可靠通信需求，要求網(wǎng)絡滿足15ms時延，5個9(99.999%)的可靠性，以及高安全隔離要求。管理信息類場景則包括低壓用電信息采集、智能電網(wǎng)視頻應用等，要求網(wǎng)絡滿足100ms時延、3個9的可靠性、4~100M帶寬，和每平方公里數(shù)千個聯(lián)接的海量接入要求。
智能電網(wǎng)具體有哪些應用呢?
第一，在控制類業(yè)務中，配電差動保護、配電自動化系統(tǒng)、配電PMU裝置可以對電流差值、設備的模擬量值和運行狀態(tài)，以及不同節(jié)點的電流、電壓的數(shù)據(jù)進行及時檢測，及時發(fā)現(xiàn)故障并實施故障快速隔離，避免擴大故障范圍。
第二，在采集類業(yè)務中，高級計量以智能電表為基礎，達到準實時的數(shù)據(jù)信息反饋。變電站巡檢機器人、輸電線路無人機在線監(jiān)測及應急現(xiàn)場自組網(wǎng)綜合應用等場景，通過5G實現(xiàn)現(xiàn)場可移動的高清視頻回傳，替代人工監(jiān)測、巡檢，避免人工現(xiàn)場作業(yè)帶來的不確定性，同時降低了人工成本，大大提高了運維效率。例如：2018年，廣東移動與南方電網(wǎng)、中國信息通信研究院、華為共同啟動了面向商用的5G智慧電網(wǎng)試點，已開通的智慧電網(wǎng)搜索功能包括應急通信、配網(wǎng)計量、在線監(jiān)測等方面。以上就是智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢和應用場景。
在智慧能源方面，能源企業(yè)引入了饋線自動化(FA)技術。這項技術可以快速響應中斷，快速實現(xiàn)故障定位和隔離，從而降低運維成本和提高可靠性。饋線自動化(FA)技術的應用需要網(wǎng)絡滿足低時延的要求，5G則為饋線自動化系統(tǒng)提供了低時延的通信網(wǎng)絡支撐。通過為能源供應商之間形成優(yōu)勢互補，使得他們可以進行智能化分析實時響應異常信息。從而更快捷準確地進行電網(wǎng)控制。例如，江蘇5G電力切片測試在南京成功完成，測試證實切片具備安全隔離性，能夠實現(xiàn)電網(wǎng)對于符合單元毫秒級精準管理的業(yè)務需求。
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