基于5G公網(wǎng)專用模式下精準負荷控制試點驗證成功,推進5G+智能電網(wǎng)進程

12月10日，國網(wǎng)青島供電公司聯(lián)合中國電信青島分公司、華為首次依托邊緣計算及5G端到端切片實現(xiàn)毫秒級精準負荷控制裝置負荷量上送及整組傳動測試試驗，測試結(jié)果顯示5G通道時延滿足毫秒級需求。隨著測試的成功落地，國網(wǎng)全國范圍內(nèi)首套5G公網(wǎng)專用模式下的毫秒級精準負荷控制裝置在青島供電公司投入試運行。

自2019年8月開始，國網(wǎng)青島供電公司聯(lián)合中國電信青島分公司、華為在輸電、配電、變電等各環(huán)節(jié)開展聯(lián)合研究與密切合作，共同推進5G電力創(chuàng)新的商業(yè)化應用，成功建成全國首個大規(guī)模5G+智能電網(wǎng)實驗網(wǎng)，覆蓋青島嶗山、市南、西海岸等多個區(qū)域，先后在5G配網(wǎng)智能分布式FA 商業(yè)試點、輸電線路超高清監(jiān)拍、變電站智慧巡檢、智能削峰填谷等創(chuàng)新應用上取得了系列成果。本次基于5G公網(wǎng)專用模式下精準負荷控制試點驗證成功，是“5G+精準負荷控制”重要課題研究工作的重大突破，三方再度在5G專網(wǎng)及賦能電力行業(yè)方向上聯(lián)手取得又一階段性重要成果。

針對行業(yè)客戶對5G公網(wǎng)專用模式下廣域、局域?qū)＞W(wǎng)的需求，中國電信與華為共同規(guī)劃5G專網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)并積極開展創(chuàng)新探索，通過聯(lián)合深入分析包括電力在內(nèi)的行業(yè)典型需求與應用場景，推出“如翼、比鄰、致遠”三類模式5G公網(wǎng)專用服務，基于創(chuàng)新項目實踐不斷試點、驗證和優(yōu)化。在國網(wǎng)青島5G+智能電網(wǎng)實驗網(wǎng)項目中，三方采用了“如翼模式”5G專網(wǎng)，在網(wǎng)絡層面提供端到端5G SA切片網(wǎng)絡，在邊緣層面則結(jié)合5G MEC無處不在的聯(lián)接能力和超性能異構(gòu)計算能力，提供電力行業(yè)嚴苛的安全生產(chǎn)所需的差異化、確定性極致網(wǎng)絡體驗。

220kV黃埠站部署了青島區(qū)域精準負荷控制子站系統(tǒng)，子站系統(tǒng)傳統(tǒng)方式下是通過光纖有線方式實現(xiàn)對客戶站的負控終端進行控制，光纜敷設難度大、后期運維成本高，國網(wǎng)青島供電公司針對現(xiàn)實工作中的痛點，依托與中國電信青島分公司、華為聯(lián)合成立的5G應用創(chuàng)新實驗室，提出“5G+精準負荷控制”的思路，基于5G通信技術(shù)快速架設通信網(wǎng)絡，實現(xiàn)5G無線替代原有光纖有線通信環(huán)節(jié)。該測試的負控終端客戶站位于澳柯瑪公司，控制子站和客戶站之間通過5G專網(wǎng)進行連接。

控制子站和客戶站網(wǎng)絡連接示意圖

精準負荷控制屬于安全性要求高的電網(wǎng)I 區(qū)業(yè)務，對網(wǎng)絡安全和數(shù)據(jù)安全有非常高的要求。通過5G+邊緣計算及端到端切片技術(shù)，可以實現(xiàn)業(yè)務需求和網(wǎng)絡資源的靈活匹配，虛擬出多張滿足不同業(yè)務應用場景和差異化需求的5G 切片網(wǎng)絡，并能充分共享物理網(wǎng)絡資源。國網(wǎng)青島5G智能電網(wǎng)的業(yè)務劃分兩個大區(qū)映射為獨立的切片，大區(qū)內(nèi)兩個分區(qū)邏輯隔離。5G在同一切片內(nèi)，通過定制DNN 來區(qū)分數(shù)據(jù)網(wǎng)絡和路由隔離，保障用戶業(yè)務安全，而對于多個切片則通過切片標識來區(qū)分數(shù)據(jù)網(wǎng)絡和路由隔離，根據(jù)客戶簽約的隔離級別提供差異化的隔離方式，如資源隔離或資源預留。

本次現(xiàn)場調(diào)試工作對5G端到端、光纖+5G連接模式和原有的光纖連接模式三種通信模式進行了對比試驗，通過數(shù)據(jù)包響應測試和北斗精確時間測量，測試結(jié)果顯示5G通道時延在20毫秒以內(nèi)，精準負荷控制終端均可靠收到子站指令，滿足電網(wǎng)對負荷單元的管理需求。目前試點站點的精準負荷控制裝置為光纖與5G通信雙運行模式，課題組將繼續(xù)加強“5G+精準負荷控制”的日常運維監(jiān)測，為后續(xù)的大范圍推廣應用提供運維數(shù)據(jù)支撐，同時為驗證5G無線性能與源網(wǎng)荷友好互動系統(tǒng)緊急負荷控制通信需求的適配性提供有力支撐。

下一步，國網(wǎng)青島供電公司將與中國電信青島分公司、華為一道繼續(xù)加強“5G+精準負荷控制”的日常運維監(jiān)測，為后續(xù)的負控終端的大范圍推廣應用提供運維數(shù)據(jù)支撐。同時課題組將繼續(xù)強化跨專業(yè)、跨部門聯(lián)合協(xié)作和專項攻關(guān)，促進產(chǎn)研深度融合，在確保設備安全、人身安全和數(shù)據(jù)安全的前提下探索試點更多5G應用場景落地，形成一批可落地、可推廣的應用解決方案，推進5G+智能電網(wǎng)商用化進程。

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