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當前，全球(qiu)電力(li)網(wang)絡(luo)正加速(su)向(xiang)智能電網(wang)升級，信(xin)息通信(xin)也迅速(su)向(xiang)5G時(shi)代(dai)邁(mai)進，兩大高(gao)速(su)演進中的超級基礎(chu)設施(shi)之間，正在產生一(yi)些奇妙(miao)的化學反應(ying)。

5G給智能電網注入新動能

ITU給5G定義了(le)三大場景(jing)，即增(zeng)強(qiang)移(yi)動(dong)帶寬（eMBB）、超高可靠低時延通信(xin)（uRLLC）和(he)大規模(mo)機(ji)器類通信(xin)（mMTC），它(ta)們在電(dian)(dian)力系統的發電(dian)(dian)、輸電(dian)(dian)、變電(dian)(dian)、配電(dian)(dian)、用電(dian)(dian)，以及應(ying)急通信(xin)各個環(huan)節(jie)均有(you)不同程(cheng)度的應(ying)用。

在(zai)發電端，5G應用的(de)(de)主要(yao)(yao)場景有(you)新(xin)能源功率預測與(yu)狀態感(gan)知、分散式(shi)風電組網(wang)管理與(yu)控制(zhi)等。這些(xie)場景對無(wu)線(xian)通信的(de)(de)連(lian)接(jie)(jie)數(shu)和時延(yan)有(you)較高(gao)要(yao)(yao)求。其中(zhong)，集中(zhong)式(shi)新(xin)能源監控需要(yao)(yao)百萬級的(de)(de)連(lian)接(jie)(jie)數(shu)，風電的(de)(de)葉片變槳控制(zhi)需要(yao)(yao)不(bu)超(chao)過20毫秒的(de)(de)低時延(yan)。

在輸電段(duan)，5G應用的主要(yao)(yao)場景是輸電線(xian)路狀態監(jian)測和(he)無人機(ji)巡檢。這類場景對連接數和(he)帶寬要(yao)(yao)求較(jiao)高。其中，對輸電線(xian)路進(jin)行(xing)在線(xian)監(jian)測需要(yao)(yao)連接和(he)管理(li)千萬級的傳感器(qi)，無人機(ji)巡檢線(xian)路需要(yao)(yao)100Mbps級的大帶寬。

在變電(dian)端，5G應用(yong)的主要(yao)場景是變電(dian)站智能(neng)巡檢(jian)。借助(zhu)智能(neng)機器人代替人工(gong)進入(ru)變電(dian)站內移動(dong)作業，可(ke)降低風(feng)險并提高(gao)效率。這類(lei)場景需要(yao)100Mbps級(ji)的大帶寬以支撐機器人回傳高(gao)清視頻。

在配(pei)(pei)電側，5G的(de)應(ying)用比(bi)(bi)較廣泛，涵蓋故(gu)障監測定位(wei)到精準負(fu)(fu)荷(he)控(kong)制的(de)全流程。這(zhe)些(xie)應(ying)用對低(di)時(shi)延(yan)(yan)的(de)要(yao)(yao)求(qiu)非(fei)常高，其中(zhong)配(pei)(pei)網(wang)(wang)保護與控(kong)制、智能配(pei)(pei)電網(wang)(wang)微型同步相量(liang)測量(liang)都要(yao)(yao)求(qiu)低(di)于10毫秒的(de)超低(di)時(shi)延(yan)(yan)，基于用戶響應(ying)的(de)負(fu)(fu)荷(he)控(kong)制也要(yao)(yao)求(qiu)不超過20毫秒的(de)低(di)時(shi)延(yan)(yan)。同時(shi)，這(zhe)一(yi)環節需要(yao)(yao)管理的(de)連接數也比(bi)(bi)較大，基本都在百萬級和(he)千萬級。

在用(yong)電端，5G的應(ying)用(yong)也十分廣泛，涉(she)及(ji)用(yong)電信(xin)息采集、分布式能(neng)源(yuan)及(ji)儲能(neng)、電動汽(qi)車充電樁、智(zhi)能(neng)家居等電能(neng)計量及(ji)用(yong)電管(guan)理的方方面面。這一層應(ying)用(yong)最突出的需求是廣連接(jie)，基本都在千萬級(ji)甚至上億。

此外(wai)在應急通(tong)信方面，5G也能更(geng)好地支持(chi)語音調度(du)及視頻監控等場景(jing)應用，提供更(geng)大(da)的帶(dai)寬和更(geng)廣的連接，滿(man)足臨(lin)時(shi)場景(jing)的爆(bao)發式需(xu)求(qiu)。

5G＋智能電網四大典型應用

當前，圍繞電(dian)(dian)(dian)力(li)系統發電(dian)(dian)(dian)、輸(shu)電(dian)(dian)(dian)、變電(dian)(dian)(dian)、配電(dian)(dian)(dian)、用(yong)電(dian)(dian)(dian)全流程，基(ji)于5G的大(da)帶寬(kuan)、低時延、廣連(lian)接特性以及獨(du)特的“網(wang)絡切片”技術，電(dian)(dian)(dian)力(li)行(xing)業公(gong)司、運營商(shang)和設備商(shang)在推(tui)進5G＋智能電(dian)(dian)(dian)網(wang)應用(yong)落地時主(zhu)要集中在以下四(si)大(da)典型應用(yong)：

一是差(cha)(cha)動(dong)(dong)保護。憑(ping)(ping)借超低時延(yan)，5G可以替(ti)代光纖(xian)做配(pei)(pei)網(wang)(wang)差(cha)(cha)動(dong)(dong)保護，大幅降低成本。電(dian)力的(de)(de)配(pei)(pei)電(dian)網(wang)(wang)絡由配(pei)(pei)電(dian)站和輸電(dian)線(xian)組成，配(pei)(pei)電(dian)站里有輸電(dian)設備、變壓器(qi)、配(pei)(pei)電(dian)保護設備（DTU）等，假如(ru)全網(wang)(wang)按照有線(xian)連接(jie)的(de)(de)方式去(qu)部署(shu)差(cha)(cha)動(dong)(dong)保護，那么對光纖(xian)的(de)(de)需求(qiu)量和部署(shu)難(nan)度(du)會極大地推(tui)高成本。憑(ping)(ping)借小于10ms的(de)(de)超低時延(yan)，5G網(wang)(wang)絡可以代替(ti)光纖(xian)去(qu)做差(cha)(cha)動(dong)(dong)保護，實現降本增效。

二是無人(ren)巡檢(jian)。在變電站機(ji)器人(ren)巡檢(jian)等電力生產管理中(zhong)的(de)中(zhong)低速(su)率移(yi)動場景中(zhong)，具備大帶寬特性的(de)5G網絡一方(fang)面可以對巡檢(jian)機(ji)器人(ren)進行(xing)移(yi)動/飛行(xing)控(kong)制，在降低人(ren)工成本和安(an)全風險(xian)的(de)同時大幅提(ti)升巡檢(jian)效(xiao)率，另一方(fang)面還能把高清視頻(pin)圖(tu)像及(ji)時回傳(chuan)到指揮中(zhong)心(xin)做分(fen)析處(chu)理，提(ti)升運維效(xiao)率。

三(san)是高(gao)級(ji)計(ji)量。隨著(zhu)家庭和工商業用(yong)(yong)戶對用(yong)(yong)電(dian)信息、電(dian)價信息等的(de)知情和管理訴求日益凸顯，電(dian)力計(ji)量需要從(cong)傳統計(ji)量向高(gao)級(ji)計(ji)量演進。具備廣連接(jie)特性的(de)5G網(wang)絡可以連接(jie)海量的(de)智能(neng)電(dian)表設備，并提升采(cai)集頻次，豐富采(cai)集內容，實(shi)現雙(shuang)向互動，最終滿足客戶智能(neng)用(yong)(yong)電(dian)和個性化(hua)服務(wu)的(de)需求。

四是安全隔離(li)。5G獨(du)特的(de)(de)(de)可(ke)定制化(hua)的(de)(de)(de)網(wang)(wang)(wang)絡(luo)切(qie)片技術，可(ke)端到端保障(zhang)電(dian)網(wang)(wang)(wang)的(de)(de)(de)高隔離(li)性(xing)應(ying)用，更好地滿足(zu)(zu)電(dian)力(li)網(wang)(wang)(wang)絡(luo)對“行(xing)業(ye)專網(wang)(wang)(wang)”的(de)(de)(de)訴(su)求，為(wei)智能電(dian)網(wang)(wang)(wang)不同業(ye)務提供差異化(hua)的(de)(de)(de)網(wang)(wang)(wang)絡(luo)服(fu)務能力(li)。比如(ru)上述三大(da)類場景應(ying)用，就可(ke)以在5G網(wang)(wang)(wang)絡(luo)下并行(xing)不悖，滿足(zu)(zu)用戶對安全性(xing)、可(ke)靠性(xing)和靈(ling)活性(xing)的(de)(de)(de)多重需求。

標準護航5G+智能電網發展

場景(jing)契合背后，是5G與(yu)智能(neng)電(dian)(dian)網(wang)(wang)在標(biao)(biao)(biao)準層面的“碰(peng)撞(zhuang)”。中國(guo)電(dian)(dian)力(li)(li)行業公司(si)積極參與(yu)到3GPP5G電(dian)(dian)力(li)(li)需(xu)(xu)求標(biao)(biao)(biao)準的制定中，和運營(ying)商以及華為一起致力(li)(li)于將智能(neng)電(dian)(dian)網(wang)(wang)需(xu)(xu)求納(na)入5G國(guo)際標(biao)(biao)(biao)準，截止目(mu)前已(yi)向3GPP提(ti)交18篇(pian)電(dian)(dian)力(li)(li)需(xu)(xu)求提(ti)案，內容(rong)涉及5G網(wang)(wang)絡(luo)授時、5G承載配網(wang)(wang)差(cha)動保護、網(wang)(wang)絡(luo)能(neng)力(li)(li)開(kai)放(fang)、網(wang)(wang)絡(luo)切片管理、終(zhong)端二次認證等，其中9篇(pian)已(yi)被采(cai)納(na)，分別納(na)入4篇(pian)3GPP國(guo)際標(biao)(biao)(biao)準中。電(dian)(dian)力(li)(li)需(xu)(xu)求提(ti)案融入5G標(biao)(biao)(biao)準，指引和保障了(le)5G+智能(neng)電(dian)(dian)網(wang)(wang)的發展(zhan)。

多方聯合推進5G+智能電網應用落地

自2018年以來，中國電力行業公司、運營商及華為積極聯合，在(zai)產、學(xue)、研、用各環(huan)節通力合作(zuo)，在(zai)5G+智能電網領域取得一系列豐碩的成果，持續推進兩大超級基礎設(she)施之間的“融會貫(guan)通”。

去年5月，南方電(dian)網(wang)(wang)與中國移(yi)動(dong)、華為簽(qian)署5G使能智(zhi)能電(dian)網(wang)(wang)MOU。6月，三(san)(san)方聯合發布《5G助力智(zhi)能電(dian)網(wang)(wang)應用白皮書》并簽(qian)署戰略(lve)合作框(kuang)架(jia)協(xie)議，明確5G可以更(geng)好(hao)地滿足(zu)電(dian)網(wang)(wang)業務的安全性(xing)、可靠(kao)性(xing)和靈活性(xing)需求，實(shi)現差(cha)異化(hua)服務保障。11月，三(san)(san)方完成實(shi)驗室配網(wang)(wang)差(cha)動(dong)保護測試(shi)，并做好(hao)了深(shen)圳外(wai)場測試(shi)網(wang)(wang)絡的端(duan)到端(duan)建設。

今(jin)年2月，三方聯合完(wan)成5G智慧電(dian)網(wang)的(de)外(wai)場(chang)測(ce)試，驗證(zheng)了5G低時延及端(duan)到(dao)端(duan)切片(pian)的(de)安全隔離能(neng)力。在本(ben)次外(wai)場(chang)測(ce)試真實復雜的(de)網(wang)絡環境中(zhong)，5G低時延端(duan)到(dao)端(duan)達(da)到(dao)10ms以(yi)內，表(biao)現良好穩定，可(ke)滿(man)足電(dian)網(wang)的(de)差(cha)動保護(hu)和(he)配網(wang)自動化(hua)需求。

今年(nian)6月，三方聯(lian)合(he)完(wan)成(cheng)了(le)基于(yu)SA架構的(de)端(duan)到(dao)端(duan)切片(pian)驗(yan)證(zheng)(zheng)，第(di)一個切片(pian)承載電(dian)(dian)力(li)(li)一二區業(ye)務，保障低(di)時延(yan)，傳(chuan)輸(shu)電(dian)(dian)力(li)(li)的(de)配(pei)網自(zi)動化業(ye)務；第(di)二個切片(pian)承載電(dian)(dian)力(li)(li)三四區業(ye)務，保障大(da)帶寬，傳(chuan)輸(shu)電(dian)(dian)力(li)(li)的(de)視頻監控業(ye)務；第(di)三個切片(pian)承載公(gong)眾(zhong)業(ye)務。核心網、傳(chuan)輸(shu)、無線在內的(de)網絡端(duan)到(dao)端(duan)經(jing)過驗(yan)證(zheng)(zheng)，在公(gong)眾(zhong)業(ye)務超(chao)流(liu)量情況下，不(bu)影響電(dian)(dian)力(li)(li)業(ye)務的(de)安全可靠運行。面向未(wei)來(lai)，三方表示將(jiang)完(wan)成(cheng)更(geng)多應用場景的(de)驗(yan)證(zheng)(zheng)，攜手共同打造5G智能(neng)電(dian)(dian)網的(de)示范(fan)區，推(tui)進智能(neng)電(dian)(dian)網的(de)商用。

國家電(dian)網(wang)的(de)5G應用也(ye)熱火朝天。去年6月(yue)，國家電(dian)網(wang)與中(zhong)(zhong)國電(dian)信、華(hua)為(wei)在2018世界(jie)移動大會·上海期間(jian)聯合演示(shi)了業(ye)(ye)界(jie)首個基于5G網(wang)絡切(qie)片(pian)(pian)(pian)的(de)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)業(ye)(ye)務，從端到端SLA保(bao)障、業(ye)(ye)務隔離性(xing)和(he)運營獨立性(xing)等視角展示(shi)了5G網(wang)絡切(qie)片(pian)(pian)(pian)對(dui)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)帶來(lai)的(de)全面提升。今年6月(yue)，國家電(dian)網(wang)與中(zhong)(zhong)國電(dian)信和(he)華(hua)為(wei)聯合IHSMarkit聯合發(fa)布了《5G網(wang)絡切(qie)片(pian)(pian)(pian)使能(neng)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)商業(ye)(ye)可行(xing)性(xing)分析》產(chan)業(ye)(ye)報告，第一次從定量的(de)角度探索了5G電(dian)力切(qie)片(pian)(pian)(pian)的(de)商業(ye)(ye)可行(xing)性(xing)。

從技(ji)術到商(shang)業，從暢想(xiang)到實踐，5G給(gei)電(dian)(dian)力行業帶來的改(gai)變正在發生。相信在多(duo)方努力之下(xia)，5G+智能(neng)電(dian)(dian)網將(jiang)交出一份1+1＞2的完(wan)美答卷。