近日，中國電科院(國網(wǎng)能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究院)成功加入國際標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP，正式成為該組織成員單位。標(biāo)志著國家電網(wǎng)公司在參與5G國際標(biāo)準(zhǔn)制定方面邁出重要步伐，進(jìn)一步增強(qiáng)中國電科院(國網(wǎng)能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究院)在5G電力行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)制定方面的話語權(quán)，擴(kuò)大國家電網(wǎng)公司在5G標(biāo)準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)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(shè)5G網(wǎng)絡(luò)，利用5G切片、5G MEC等技術(shù)，共同推進(jìn)5G在智能電網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)體系的建設(shè)。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(hù)、電力切片安全隔離驗(yàn)證、5G MEC園區(qū)變電站作業(yè)監(jiān)護(hù)等應(yīng)用。
面對智能電網(wǎng)各項應(yīng)用場景差異化和SLA確定性的網(wǎng)絡(luò)需求，青島電信技術(shù)人員攻堅克難，創(chuàng)新性地提出了5G SA組網(wǎng)架構(gòu)下的MEC+多維動態(tài)切片的核心方案，可實(shí)現(xiàn)變電站、線路等區(qū)域各類采集設(shè)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(wù)處理的負(fù)載均衡等能力，快速集成電網(wǎng)應(yīng)用納入5G切片網(wǎng)絡(luò)，端到端驗(yàn)證了5G切片體驗(yàn)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(hù)故障恢復(fù)時間從天級降到分鐘級，滿足差動保護(hù)小于12ms的低時延和小于50μs的抖動要求，實(shí)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(luò)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(guān)鍵需求指標(biāo)進(jìn)行了定義，包含服務(wù)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(shí)踐結(jié)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(wù)連續(xù)性等參數(shù)提出了優(yōu)化改進(jìn)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(yàn)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(shí)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(wù)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(zhǔn)負(fù)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(luò)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(yīng)用等，要求網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用呢?
第一，在控制類業(yè)務(wù)中，配電差動保護(hù)、配電自動化系統(tǒng)、配電PMU裝置可以對電流差值、設(shè)備的模擬量值和運(yùn)行狀態(tài)，以及不同節(jié)點(diǎn)的電流、電壓的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時檢測，及時發(fā)現(xiàn)故障并實(shí)施故障快速隔離，避免擴(kuò)大故障范圍。
第二，在采集類業(yè)務(wù)中，高級計量以智能電表為基礎(chǔ)，達(dá)到準(zhǔn)實(shí)時的數(shù)據(jù)信息反饋。變電站巡檢機(jī)器人、輸電線路無人機(jī)在線監(jiān)測及應(yīng)急現(xiàn)場自組網(wǎng)綜合應(yīng)用等場景，通過5G實(shí)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(yùn)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(diǎn)，已開通的智慧電網(wǎng)搜索功能包括應(yīng)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(yīng)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(shù)。這項技術(shù)可以快速響應(yīng)中斷，快速實(shí)現(xiàn)故障定位和隔離，從而降低運(yùn)維成本和提高可靠性。饋線自動化(FA)技術(shù)的應(yīng)用需要網(wǎng)絡(luò)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(luò)支撐。通過為能源供應(yīng)商之間形成優(yōu)勢互補(bǔ)，使得他們可以進(jìn)行智能化分析實(shí)時響應(yīng)異常信息。從而更快捷準(zhǔn)確地進(jìn)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(shí)切片具備安全隔離性，能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)對于符合單元毫秒級精準(zhǔn)管理的業(yè)務(wù)需求。
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