5G如何為智能電網“充電”?

　　“媒體報道的中國廣電與國家電網合資5G公司，給5G+智能電網的應用以巨大想象空間。那么5G在智能電網的場景應用究竟有哪些?商業實現還有多遠?”

　　融合5G和特高壓輸電兩項新技術的智能電網建設進程不斷提速。在以特高壓為代表的電力能源流建設之后，以5G新技術為代表的電力信息流建設逐漸展開。5G因其優異的通信特性可以實現智能電網配電側的雙向通信，助力電網實現實時感知、海量傳輸、智能決策等功能，為電網信息化建設提供堅強保障。

　　智能電網發展現狀

　　智能電網建立在安全穩定的高速雙向通信網絡基礎之上。智能電網通過對先進的傳感技術、安全穩定的通信技術以及智能決策系統的應用，可以實現電力資源優化配置、電力故障快速排查、大規模清潔能源快速并網等功能。智能電網包括三部分，堅強智能電網是電網的能源骨架，包括發電、輸電、配電等環節，匯聚和傳輸全網的能源流。各類傳感、監測設備是電網的神經末梢，是信息技術、傳感器技術、自動控制技術與電網基礎設施的有機融合，實時感知電網運行情況。通信網絡是電網的傳輸神經，匯聚著全網的信息流，串聯起海量終端和傳感設備，為電網決策提供安全穩定信息流，是電網智能化升級的基礎。

　　我國在發、輸電環節已建成全球規模最大的電力專網，但配電側網絡仍存問題。電力通信網承接智能電網源、網、荷、儲各環節信息采集與監控，保障電網整體高效協調運行，對于電網安全、穩定、經濟運行具有重要意義。

　　目前我國已建成全球最大規模電力專網，形成以光纖通信與無線專網、相結合，電力載波、微波、衛星通信等為輔的電力通信發展模式。但在電網“最后一公里”的低壓配電網絡環節，現有4G無線網絡無法滿足電網控制類業務毫秒級時延、關鍵業務有效隔離、海量智能電網終端接入等需求，配電側無線通信網絡實時響應能力、網絡隔離能力、承載能力亟需提升。

　　5G打通低壓配電通信網“最后一公里”。配電網在能源轉換環節發揮著樞紐作用，5G通信的超大帶寬、超可靠低時延、海量連接等特點與電網通信需求高度契合，其切片模式可完美對接電網業務多樣性與隔離性需求。5G網絡的應用可以連通配用電側的采集、控制等設備，構筑全面感知、數據匯集、智能決策的電力物聯網系統，滿足配電網精益化管理需求，打通低壓配電通信網“最后一公里”。

　　5G應用于智能電網的幾大優勢

　　5G網絡切片助力實現智能電網三大功能。業務隔離，5G切片技術可以將運營商的物理網絡劃分為多個虛擬網絡，使得不同切片之間相互隔離，互不影響，保證電力業務的安全隔離要求，同時專網和公網的隔離保證了數據訪問安全和網絡高可用性。功能定制，網絡切片使得5G網絡三大特性被劃分到不同虛擬網絡之中，根據終端類型和使用場景的不同滿足其特定的網絡需求，并可以降低網絡建設成本和網絡功耗，大大提升了用戶體驗和網絡資源利用率。質量保障，網絡切片之間相互隔離，任何一個切片的擁塞、過載、配置調整都不影響其它切片正常功能，這使得電網容錯和抗風險能力更強，且網絡功能部署在虛擬網元使得切片管理效率大大提升。

　　5G技術賦能智能電網多維場景。高級計量，5G的海量連接特性使得智能電力終端得到廣泛應用，電力公司能更深入了解客戶實時負荷需求，實現電力公司與客戶從單向測量向雙向互動轉變，并根據用戶用能習慣，提供更加有效的用能服務和價格優惠，為電網末端供電質量提升提供精確指導。配電自動化，5G的超可靠低時延特性保障配電自動化設備終端實時在線，有效保障配電自動化業務信息傳遞，助力線路故障毫秒級精準判斷，實現故障區域快速隔離和區域供電快速自愈。智能巡檢，5G網絡的超大帶寬可以實現遠程高清晰圖像回傳，使得基于無人機的電網巡檢成為可能，實現巡檢頻次和效率的大幅提升。

　　5G建設促進電網基礎設施商業變現。激活桿塔資源，5G高密度基站可激活電網海量變電站與桿塔資源。5G基站密度將是4G的4-5倍，對鐵塔的需求將會空間增加。電網數量巨大的桿塔可為5G基站提供建設空間，同時可靠的電力資源、龐大的電力營業廳網絡為5G后期運營提供強大支撐。參與電網調峰，5G基站功耗是4G基站的3倍左右，對電能需求巨大，電網可與基站儲能系統進行供需互動，在充分保障基站主設備正常運行的同時，合理利用用電波谷時段更為廉價電力資源，參與電網調峰過程。

　　措施建議

　　標準制定層面，一是要積極參加國際電工委員會、國際電信聯盟等國際電力組織，參與國際電力標準制定，爭取在智能電網領域的話語權。二是要聯合運營商、電信設備提供商、電力企業等積極參與關于電力的5G標準制定，布好5G在電力方面垂直應用標準的“先手棋”。

　　基礎設施建設層面，一是要協調運營商、電力公司等開展合作，充分利用現有電力桿塔等物理基礎設施，快速布設5G通信基站。二是要探索5G基站參與電網調峰的能源高效利用模式，科學布設基站儲能系統，充分利用電網波谷資源，保障基站穩定高效電力供應。

　　終端和應用層面，一是要加強配電自動化、用電信息采集、精準負荷控制、配變監測等智能終端研發和推廣力度，筑牢智能電網感知神經末梢。二是要打造高效客戶服務互動平臺，改變現有電網粗放式計費方式，滿足智慧用能需求，提高終端能源利用效率。