國網山東省電力公司：打造“5G+電網”標桿 賦能新型電力系統建設

　　1月17日，全國首套省域5G電力示范網安全運行已滿3個月。

　　2021年，國網山東省電力公司積極承擔國家電網有限公司5G規模化示范應用工程，在全國率先建成省域5G電力示范網，接入5G終端7000余臺，實現超過1萬座分布式光伏電站高可靠并網，減少光纜建設成本數億元。同時，該公司不斷深化5G技術應用，探索5G業務應用和商業合作模式，賦能新型電力系統建設，促進“5G+電網”生態蓬勃發展。

　　強強聯合 專網專用

　　5G技術特性與智能電網業務需求高度契合。按照公司統一部署，國網山東電力堅持適度超前原則，從2020年開始探索5G技術在電網中的應用。

　　青島市是全國首批5G試點城市之一，在新型基礎設施建設上具備先發優勢。國網山東電力選擇青島作為研發基地，建設5G智能電網實驗網，以電力發、輸、配、變、用多業務場景應用為主線，一方面開展5G技術在工業互聯網領域的應用研究，另一方面與通信運營商以及華為等在5G領域具有優勢的企業加強溝通交流，為5G產業鏈的發展和未來的規模化商用探路。

　　要使5G與智能電網生產各環節深度融合，必須充分運用5G特有的網絡切片技術，構建專屬電力用戶的網絡切片。經過廣泛交流和深度測試，國網山東電力逐漸與中國移動、中國聯通、中國電信三大運營商達成合作共識，創新5G網絡建設模式，綜合運用軟件定義網絡(SDN)、網絡功能虛擬化(NFV)等技術，為不同業務、不同用戶劃分獨立的網絡資源，做到一張網絡各專業共享，并按需保證業務隔離，滿足不同業務的組網需求。

　　2021年7月，國網山東電力響應《5G應用“揚帆”行動計劃(2021～2023年)》，制訂5G規模化應用計劃，以運營商網絡為依托，在全省統一構建電力生產、管理信息、客戶服務三類5G電力切片網絡。截至2021年9月25日，山東電網5G應用基站超過7萬座，省域5G電力示范網累計接入電力終端7000余臺，應用范圍遍及16個地市，成為國內覆蓋范圍最廣、應用規模最大的5G行業專網。

　　自主管理 嚴保安全

　　以省域5G電力示范網建設為標志，國網山東電力面向新能源電源有效調度等業務場景，計劃推廣30萬臺5G通信終端。

　　綜合考慮業務性能、管控需求和經濟因素，國網山東電力將電網生產類業務5G主站設置在所屬各市供電公司中心機房，將管理信息類業務5G主站集中部署在省公司，分別通過光纖鏈路與運營商承載網對接。該公司利用運營商部署的共享設備，通過虛擬專網方式構建客戶服務類切片，并開通專線與電網業務對接。

　　不同的業務、切片、接口、服務……為了兼容各方需求，解決5G基站設備、應用終端生產廠家不一、建設規范不同等問題，國網山東電力創新網絡管理模式，聯合3家運營商重新設計統一的5G網絡設備接口，編制5G能力開放接口規范，促使運營商將5G網絡管理權限按需向電力用戶開放。在此基礎上，該公司打造省級5G專網運營管理平臺，統一處理來自所屬各單位的切片開通、切片監控、5G號卡需求申請業務，統一執行5G核心網元管理、終端管理、業務流程管理和網絡全景可視管理，實現電力5G專網“自服務、自運維、自管理、自運營”。

　　針對大規模終端接入電網帶來的安全風險，2021年，國網山東電力與紫金山實驗室等單位共建智能電網5G融合應用及安全技術研究實驗室，形成了5G技術柔性團隊，積極探索5G安全防護技術，測評、升級防護體系，并針對發現的漏洞開展安全加固整改。截至2021年8月，柔性團隊聯合中國電科院等單位，編制了面向商業用戶SA網絡基站、傳輸網、核心網等網元及接口的5G網絡安全測評方案，完成了覆蓋5G網元安全評估、基線檢查、切片業務隔離度、漏洞掃描等方面的省域5G電力示范網安全及性能測評。隨后，國網山東電力自主研發了電力物聯網設備安全檢測平臺，并將其合并到省級5G專網運營管理平臺，形成了面向終端安全、切片安全、網元安全、邊界安全、運營安全的智能電網5G安全防護體系。一系列舉措為5G安全應用奠定了基礎。國網山東電力還申報了《電力5G終端測試規范》等2項行業標準，促進了5G技術在電力領域的規范化應用。

　　共建共享 做強產業

　　“在配電室、供電所等站址空間合作建設5G機房，供電公司能給我們提供‘拎包入住’配套服務。建設周期短、成本低，不用擔心場地、安全性方面的問題，還可以享受直供電，共享收益。”1月17日，在煙臺萊山區“5G+智慧充換電站”，前來檢修機房設備的中國移動山東分公司工作人員許克棟說。

　　萊山區“5G+智慧充換電站”由國網山東電力和中國移動山東分公司合作建設，集5G基站、新能源汽車充換電站、變電站、供電所等于一體。雙方共享場地、通信光纜、配電箱、管廊等資源，是國網山東電力“共建共享”5G商業模式的一個窗口。

　　2021年，國網山東電力有序推進基礎資源共享運營的商業模式，助力5G基站供電“轉改直”，為運營商節省了20%的基站電費，同步促成三大運營商將5G專網切片構建費用大幅降低，為降低電力5G應用成本提供了樣本。

　　國網山東電力創新推動“5G+電網”多場景應用，使5G技術深入應用到電力發、輸、變、配、用及綜合管理等各個環節。在分布式能源領域，該公司廣泛部署5G終端，完成了對全省1萬余座分布式光伏電站的安全接入、全面監控和平滑調度，提升了新能源消納水平。在輸電環節，基于5G+北斗的無人機智能巡檢系統實現無人機自動巡線、安全實時回傳高清視頻，將無人機巡檢效率提升了8倍。在變電業務中，5G智能巡檢機器人通過4K高清視頻，實現對站內設備的實時監控、故障智能分析，使現場核查維護工作量減少60%。在配電場景中，應用基于5G的分布式饋線自動化系統(FA)后，智能終端平均通信時延降低至13毫秒，可將線路停電時間縮短至秒級，提升配電網供電可靠性至99.996%。

　　做強創新鏈，賦能應用鏈，帶動產業鏈。國網山東電力建立產用協同機制，協同國網信通產業集團、南瑞集團研發推廣10款嵌入式終端，比外置式終端平均可降低應用成本50%以上。該公司還聯合中國電科院、中國信通院開展電力5G標準制訂，共同構建了覆蓋模組終端、切片網絡、場景應用的全環節技術標準體系。