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国家电网5G话语权再次增强!“电网+5G”如何走起?

发布时间:2020-04-14来源:中华电气网

近日,中国电科院(国网能源互联网技术研究院)成功加入国际标准化组织3GPP,正式成为该组织成员单位。标志着国家电网公司在参与5G国际标准制定方面迈出重要步伐,进一步增强中国电科院(国网能源互联网技术研究院)在5G电力行业应用标准制定方面的话语权,扩大国家电网公司在5G标准制定过程中的国际影响力。

中国电信青岛分公司、国网青岛供电公司和华为于2019年8月共同组建了国内最大规模的5G智能电网实验室,在崂山金家岭、奥帆中心、国网大厦和西海岸古镇口建设5G网络,利用5G切片、5G MEC等技术,共同推进5G在智能电网、能源互联网体系的建设。目前,青岛5G智能电网已完成智能分布式配电、5G差动保护、电力切片安全隔离验证、5G MEC园区变电站作业监护等应用。

面对智能电网各项应用场景差异化和SLA确定性的网络需求,青岛电信技术人员攻坚克难,创新性地提出了5G SA组网架构下的MEC+多维动态切片的核心方案,可实现变电站、线路等区域各类采集设备数据不出园区即可获得基于AI的快速处理能力,并按需提供确定性低时延、保障带宽、生命管理周期、业务处理的负载均衡等能力,快速集成电网应用纳入5G切片网络,端到端验证了5G切片体验及安全隔离能力。馈线智能终端故障区段时间缩短至秒级,配电网差动保护故障恢复时间从天级降到分钟级,满足差动保护小于12ms的低时延和小于50μs的抖动要求,实物ID连接数每平方公里上万个连接数要求以及AR/VR智能巡检大于30Mbps带宽要求。

GSMA(全球移动通信系统协会)最近正式发布首个5G SA网络切片PoC(Proof of Concept)案例- 5G智能电网项目,该项目由南方电网联合中国移动、华为公司共同打造。

在南方电网5G电力切片PoC项目中,首次使用了GSMA GST通用切片模板对电力切片关键需求指标进行了定义,包含服务区域,时延容忍,单切片的下行吞吐量,单用户的上下行吞吐量等35个类别,近60个参数,并基于实践结果,针对GST模板中的切片隔离性、切片KPI监控频率、切片安全性、会话及业务连续性等参数提出了优化改进意见。本次南方电网5G电力切片PoC项目,通过取之于行业、用之于行业的模式,验证了GSMA通用切片模板的可落地性,同时对其他行业基于通用模板定义切片参数,以及组网落地实施起到了极大的示范参考作用。

5G智能电网切片PoC案例将电力业务场景划分为生产控制和管理信息两类。其中生产控制类场景包括智能分布式配电自动化、精准负荷控制、分布式能源调控等,主要解决配电网的超低时延超高可靠通信需求,要求网络满足15ms时延,5个9(99.999%)的可靠性,以及高安全隔离要求。管理信息类场景则包括低压用电信息采集、智能电网视频应用等,要求网络满足100ms时延、3个9的可靠性、4~100M带宽,和每平方公里数千个联接的海量接入要求。

智能电网具体有哪些应用呢?

第一,在控制类业务中,配电差动保护、配电自动化系统、配电PMU装置可以对电流差值、设备的模拟量值和运行状态,以及不同节点的电流、电压的数据进行及时检测,及时发现故障并实施故障快速隔离,避免扩大故障范围。

第二,在采集类业务中,高级计量以智能电表为基础,达到准实时的数据信息反馈。变电站巡检机器人、输电线路无人机在线监测及应急现场自组网综合应用等场景,通过5G实现现场可移动的高清视频回传,替代人工监测、巡检,避免人工现场作业带来的不确定性,同时降低了人工成本,大大提高了运维效率。例如:2018年,广东移动与南方电网、中国信息通信研究院、华为共同启动了面向商用的5G智慧电网试点,已开通的智慧电网搜索功能包括应急通信、配网计量、在线监测等方面。以上就是智能电网的发展趋势和应用场景。

在智慧能源方面,能源企业引入了馈线自动化(FA)技术。这项技术可以快速响应中断,快速实现故障定位和隔离,从而降低运维成本和提高可靠性。馈线自动化(FA)技术的应用需要网络满足低时延的要求,5G则为馈线自动化系统提供了低时延的通信网络支撑。通过为能源供应商之间形成优势互补,使得他们可以进行智能化分析实时响应异常信息。从而更快捷准确地进行电网控制。例如,江苏5G电力切片测试在南京成功完成,测试证实切片具备安全隔离性,能够实现电网对于符合单元毫秒级精准管理的业务需求。