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當(dang)前，全球電(dian)(dian)力網絡正加速(su)向智能電(dian)(dian)網升(sheng)級，信息通信也迅速(su)向5G時代邁(mai)進，兩大(da)高速(su)演進中的(de)(de)超級基礎設施(shi)之間，正在產生一些奇(qi)妙的(de)(de)化學反應。

5G給智能電網注入新動能

ITU給5G定義了三大場景，即增強移(yi)動(dong)帶寬（eMBB）、超高可靠低(di)時延通信(xin)（uRLLC）和大規(gui)模(mo)機器類通信(xin)（mMTC），它們在電(dian)力系統的發(fa)電(dian)、輸(shu)電(dian)、變電(dian)、配電(dian)、用電(dian)，以(yi)及應急通信(xin)各個(ge)環節均有不同(tong)程度的應用。

在發電(dian)端，5G應(ying)用的主(zhu)要(yao)場景有新能源功率預測與(yu)狀態(tai)感知、分散式(shi)(shi)風電(dian)組網管理與(yu)控(kong)制等。這(zhe)些場景對(dui)無線通信的連接數和時延有較高(gao)要(yao)求。其中，集中式(shi)(shi)新能源監控(kong)需要(yao)百萬級的連接數，風電(dian)的葉片變槳控(kong)制需要(yao)不超過20毫(hao)秒(miao)的低時延。

在(zai)輸(shu)電段，5G應用的(de)主要(yao)場景(jing)是輸(shu)電線(xian)路(lu)狀態(tai)監測(ce)和無人機巡檢。這類場景(jing)對(dui)連(lian)接數和帶(dai)寬要(yao)求較高。其中，對(dui)輸(shu)電線(xian)路(lu)進行在(zai)線(xian)監測(ce)需要(yao)連(lian)接和管理千萬級的(de)傳感器，無人機巡檢線(xian)路(lu)需要(yao)100Mbps級的(de)大帶(dai)寬。

在(zai)變(bian)(bian)電端(duan)，5G應用的主(zhu)要(yao)場景是變(bian)(bian)電站智(zhi)(zhi)能巡檢(jian)。借(jie)助智(zhi)(zhi)能機(ji)(ji)器(qi)人(ren)代替(ti)人(ren)工進入變(bian)(bian)電站內移(yi)動作業，可降(jiang)低風險并提高(gao)效率。這(zhe)類(lei)場景需要(yao)100Mbps級的大帶寬以支撐機(ji)(ji)器(qi)人(ren)回傳(chuan)高(gao)清視頻。

在(zai)(zai)配(pei)電側，5G的(de)應用(yong)比較(jiao)(jiao)廣泛(fan)，涵蓋故障監測定位到精準負(fu)荷(he)控(kong)制(zhi)的(de)全流程。這(zhe)些應用(yong)對(dui)低(di)時(shi)(shi)延的(de)要求非常高，其中(zhong)配(pei)網(wang)保(bao)護與控(kong)制(zhi)、智能配(pei)電網(wang)微型同步相量測量都要求低(di)于10毫秒(miao)的(de)超(chao)低(di)時(shi)(shi)延，基(ji)于用(yong)戶(hu)響應的(de)負(fu)荷(he)控(kong)制(zhi)也要求不超(chao)過20毫秒(miao)的(de)低(di)時(shi)(shi)延。同時(shi)(shi)，這(zhe)一環節需要管(guan)理的(de)連接數也比較(jiao)(jiao)大，基(ji)本都在(zai)(zai)百萬(wan)(wan)級和(he)千萬(wan)(wan)級。

在用(yong)電(dian)端，5G的(de)應(ying)用(yong)也十分廣泛，涉及用(yong)電(dian)信息采集、分布式(shi)能源(yuan)及儲能、電(dian)動汽車充電(dian)樁(zhuang)、智能家居等電(dian)能計(ji)量及用(yong)電(dian)管理(li)的(de)方方面面。這一層應(ying)用(yong)最突出的(de)需(xu)求是(shi)廣連接，基本都在千萬級甚至(zhi)上億。

此外在應急通信方面，5G也(ye)能更(geng)好地支持語音調度(du)及視(shi)頻監控等場景應用，提供(gong)更(geng)大的帶(dai)寬和更(geng)廣(guang)的連接，滿(man)足臨時場景的爆發式需求。

5G＋智能電網四大典型應用

當前，圍繞電(dian)(dian)(dian)(dian)力系統發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)、輸電(dian)(dian)(dian)(dian)、變電(dian)(dian)(dian)(dian)、配(pei)電(dian)(dian)(dian)(dian)、用電(dian)(dian)(dian)(dian)全流程，基于5G的大帶寬、低時延、廣連接特(te)性以及獨特(te)的“網(wang)絡切片”技術，電(dian)(dian)(dian)(dian)力行業(ye)公司、運營商和設備商在推進5G＋智能電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)應用落地時主要集(ji)中在以下四大典型應用：

一(yi)是(shi)差動(dong)保(bao)(bao)(bao)護(hu)。憑(ping)(ping)借超低時延，5G可(ke)以替代光(guang)纖(xian)做(zuo)配(pei)網(wang)(wang)(wang)差動(dong)保(bao)(bao)(bao)護(hu)，大(da)幅降(jiang)低成(cheng)本。電(dian)(dian)力的(de)(de)配(pei)電(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)絡由配(pei)電(dian)(dian)站和輸電(dian)(dian)線組(zu)成(cheng)，配(pei)電(dian)(dian)站里有輸電(dian)(dian)設備、變壓器、配(pei)電(dian)(dian)保(bao)(bao)(bao)護(hu)設備（DTU）等(deng)，假如全(quan)網(wang)(wang)(wang)按照有線連接的(de)(de)方式去部署(shu)差動(dong)保(bao)(bao)(bao)護(hu)，那(nei)么(me)對光(guang)纖(xian)的(de)(de)需求量和部署(shu)難度(du)會(hui)極大(da)地推高成(cheng)本。憑(ping)(ping)借小于10ms的(de)(de)超低時延，5G網(wang)(wang)(wang)絡可(ke)以代替光(guang)纖(xian)去做(zuo)差動(dong)保(bao)(bao)(bao)護(hu)，實現降(jiang)本增效。

二是無人(ren)巡檢(jian)。在變電站機器人(ren)巡檢(jian)等電力生產管理中(zhong)的(de)中(zhong)低速率(lv)移動(dong)場景中(zhong)，具備大帶寬(kuan)特(te)性(xing)的(de)5G網絡一方(fang)面(mian)可以(yi)對巡檢(jian)機器人(ren)進(jin)行移動(dong)/飛行控(kong)制，在降低人(ren)工(gong)成本(ben)和(he)安全風險的(de)同時(shi)大幅提升(sheng)(sheng)巡檢(jian)效率(lv)，另一方(fang)面(mian)還能把高清視頻圖像及時(shi)回傳到指(zhi)揮中(zhong)心做分析處(chu)理，提升(sheng)(sheng)運(yun)維效率(lv)。

三是高(gao)級計(ji)量(liang)。隨(sui)著家庭和(he)(he)工商業用(yong)(yong)戶對用(yong)(yong)電信息(xi)、電價信息(xi)等的知情和(he)(he)管理訴求日益凸(tu)顯，電力計(ji)量(liang)需要從傳(chuan)統計(ji)量(liang)向高(gao)級計(ji)量(liang)演進(jin)。具備(bei)廣連接特(te)性(xing)的5G網絡可以連接海量(liang)的智能(neng)電表(biao)設備(bei)，并提升采(cai)集頻次，豐富采(cai)集內(nei)容，實現雙向互(hu)動(dong)，最終滿足客(ke)戶智能(neng)用(yong)(yong)電和(he)(he)個性(xing)化(hua)服務的需求。

四是安(an)全(quan)隔(ge)離(li)。5G獨特的(de)(de)可定制化的(de)(de)網絡切片技術，可端到端保障電網的(de)(de)高隔(ge)離(li)性(xing)應用(yong)，更好地滿足(zu)電力網絡對(dui)“行(xing)業專(zhuan)網”的(de)(de)訴(su)求，為智能電網不同(tong)業務(wu)提供差(cha)異化的(de)(de)網絡服(fu)務(wu)能力。比如上述三(san)大類場(chang)景(jing)應用(yong)，就可以在5G網絡下并行(xing)不悖，滿足(zu)用(yong)戶對(dui)安(an)全(quan)性(xing)、可靠性(xing)和靈活性(xing)的(de)(de)多重(zhong)需(xu)求。

標準護航5G+智能電網發展

場(chang)景契(qi)合背后(hou)，是5G與(yu)智能電(dian)網(wang)在標準層面的(de)“碰(peng)撞”。中(zhong)(zhong)國(guo)電(dian)力(li)(li)行業公司積極參與(yu)到(dao)3GPP5G電(dian)力(li)(li)需(xu)(xu)求標準的(de)制定中(zhong)(zhong)，和運營商以及(ji)華為一起致力(li)(li)于將(jiang)智能電(dian)網(wang)需(xu)(xu)求納(na)入5G國(guo)際(ji)標準，截止目(mu)前已(yi)(yi)向3GPP提(ti)交18篇電(dian)力(li)(li)需(xu)(xu)求提(ti)案，內容涉及(ji)5G網(wang)絡授時、5G承(cheng)載配網(wang)差(cha)動保護、網(wang)絡能力(li)(li)開放、網(wang)絡切片管理、終端二次(ci)認證等，其中(zhong)(zhong)9篇已(yi)(yi)被采納(na)，分別納(na)入4篇3GPP國(guo)際(ji)標準中(zhong)(zhong)。電(dian)力(li)(li)需(xu)(xu)求提(ti)案融入5G標準，指(zhi)引和保障了5G+智能電(dian)網(wang)的(de)發展。

多方聯合推進5G+智能電網應用落地

自2018年以來，中國電(dian)力行(xing)業(ye)公(gong)司、運營商及華為積極聯合，在產(chan)、學、研(yan)、用(yong)各環節通力合作，在5G+智能電(dian)網領域取得一系列豐(feng)碩的成(cheng)果，持(chi)續推進兩大超級基礎設施(shi)之間(jian)的“融會貫通”。

去(qu)年5月(yue)，南方電網(wang)(wang)(wang)與中(zhong)國(guo)移動(dong)、華為簽署5G使(shi)能智能電網(wang)(wang)(wang)MOU。6月(yue)，三方聯合發(fa)布《5G助(zhu)力智能電網(wang)(wang)(wang)應用(yong)白皮書》并(bing)簽署戰略合作框(kuang)架協議(yi)，明確5G可(ke)以(yi)更好(hao)地滿足電網(wang)(wang)(wang)業務的安全性(xing)、可(ke)靠(kao)性(xing)和靈活性(xing)需求，實現差異化服(fu)務保障。11月(yue)，三方完成實驗室配網(wang)(wang)(wang)差動(dong)保護測試(shi)，并(bing)做好(hao)了深圳外場測試(shi)網(wang)(wang)(wang)絡的端到端建設。

今(jin)年2月，三方聯合完成5G智(zhi)慧(hui)電(dian)網的外(wai)場(chang)測試，驗證了5G低時延及端(duan)到(dao)端(duan)切片的安全隔離能力。在(zai)本次外(wai)場(chang)測試真實復雜的網絡環境中(zhong)，5G低時延端(duan)到(dao)端(duan)達到(dao)10ms以內，表現良好穩定，可滿足電(dian)網的差動(dong)保(bao)護和配網自動(dong)化需求。

今年6月，三方(fang)聯合完成了基于SA架(jia)構的(de)(de)端到(dao)端切(qie)片(pian)(pian)驗(yan)證，第(di)(di)一(yi)個切(qie)片(pian)(pian)承(cheng)載電(dian)(dian)力(li)一(yi)二區(qu)業(ye)(ye)務(wu)(wu)，保障低時延，傳輸電(dian)(dian)力(li)的(de)(de)配網(wang)自動化業(ye)(ye)務(wu)(wu)；第(di)(di)二個切(qie)片(pian)(pian)承(cheng)載電(dian)(dian)力(li)三四區(qu)業(ye)(ye)務(wu)(wu)，保障大帶寬(kuan)，傳輸電(dian)(dian)力(li)的(de)(de)視頻(pin)監控業(ye)(ye)務(wu)(wu)；第(di)(di)三個切(qie)片(pian)(pian)承(cheng)載公(gong)(gong)眾(zhong)業(ye)(ye)務(wu)(wu)。核心(xin)網(wang)、傳輸、無線(xian)在內的(de)(de)網(wang)絡端到(dao)端經過驗(yan)證，在公(gong)(gong)眾(zhong)業(ye)(ye)務(wu)(wu)超流(liu)量情(qing)況(kuang)下，不影響(xiang)電(dian)(dian)力(li)業(ye)(ye)務(wu)(wu)的(de)(de)安全可(ke)靠運行。面向未來(lai)，三方(fang)表示將完成更多應用場景的(de)(de)驗(yan)證，攜(xie)手共同打造5G智(zhi)能(neng)電(dian)(dian)網(wang)的(de)(de)示范區(qu)，推進智(zhi)能(neng)電(dian)(dian)網(wang)的(de)(de)商用。

國(guo)(guo)家(jia)(jia)電(dian)網(wang)(wang)(wang)的(de)(de)(de)5G應用也熱火朝天。去年(nian)6月，國(guo)(guo)家(jia)(jia)電(dian)網(wang)(wang)(wang)與中國(guo)(guo)電(dian)信、華為(wei)在2018世(shi)界(jie)(jie)移動(dong)大(da)會·上海期間聯(lian)合演(yan)示了業(ye)界(jie)(jie)首個基于5G網(wang)(wang)(wang)絡切片的(de)(de)(de)智能電(dian)網(wang)(wang)(wang)業(ye)務(wu)，從(cong)端(duan)到端(duan)SLA保障、業(ye)務(wu)隔離性和運營獨立(li)性等(deng)視角展示了5G網(wang)(wang)(wang)絡切片對智能電(dian)網(wang)(wang)(wang)帶來的(de)(de)(de)全面提升。今年(nian)6月，國(guo)(guo)家(jia)(jia)電(dian)網(wang)(wang)(wang)與中國(guo)(guo)電(dian)信和華為(wei)聯(lian)合IHSMarkit聯(lian)合發布了《5G網(wang)(wang)(wang)絡切片使能智能電(dian)網(wang)(wang)(wang)商(shang)業(ye)可行(xing)性分(fen)析》產業(ye)報告(gao)，第一(yi)次從(cong)定量的(de)(de)(de)角度(du)探索了5G電(dian)力切片的(de)(de)(de)商(shang)業(ye)可行(xing)性。

從技(ji)術到(dao)商業，從暢(chang)想(xiang)到(dao)實(shi)踐，5G給電力行業帶來的(de)改變正(zheng)在(zai)發生。相信(xin)在(zai)多方努力之下，5G+智能電網將(jiang)交出一份1+1＞2的(de)完(wan)美答卷。