5G助力電力實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)

“5G讓智能電網(wǎng)視野更清晰，5G讓智能電網(wǎng)動作更敏捷，5G讓智能電網(wǎng)管理更智慧。”在2月24日召開的5G切片產(chǎn)業(yè)峰會上，中國電信研究院專家、3GPP SA1副主席夏旭圍繞中國電信在5G電力切片方向的工作，分享了5G電力發(fā)展的諸多思考。

5G助力電力實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)

美國剛經(jīng)歷的大停電，讓人們更加認(rèn)識到持續(xù)穩(wěn)定的電力供應(yīng)是國家安全與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施。聯(lián)合國提出了“碳中和”目標(biāo)愿景，5G作為電力系統(tǒng)信息化和數(shù)字化的升級的關(guān)鍵技術(shù)，電力有剛需，5G有能力。在電網(wǎng)發(fā)、輸、變、配、用的5大主要環(huán)節(jié)中，點(diǎn)多面廣、尤其在配電和用電網(wǎng)絡(luò)需要泛在和靈活的無線接入，連接未連接；同時在強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)不出園的變電站等園區(qū)場景則需要給設(shè)備賦能無線化。

而現(xiàn)有主流通信技術(shù)中，光纖不夠經(jīng)濟(jì)靈活，Wi-Fi不夠安全、NB-IoT的窄帶低頻存在技術(shù)局限，傳統(tǒng)3G/4G公網(wǎng)的盡力而為又不滿足隔離要求。因此，全新的5G結(jié)合網(wǎng)絡(luò)切片、MEC邊緣計(jì)算等創(chuàng)新技術(shù)，可以很好的匹配電力終端接入網(wǎng)對于泛在、靈活、經(jīng)濟(jì)、安全、綠色、可靠的更高需求，作為現(xiàn)有電力專網(wǎng)的有效補(bǔ)充，賦能電力行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級。

首先，5G讓智能電網(wǎng)視野更清晰。5G的上行大帶寬讓輸電線5G 4K超高清安全監(jiān)拍視頻回傳成為可能，相比4G的標(biāo)清監(jiān)控，80%的場景無需再安排人到現(xiàn)場復(fù)核；以青島為例，全市120個長期施工點(diǎn)無需再安排專人蹲守。

其次，5G讓智能電網(wǎng)動作更敏捷。5G的超低時延超高可靠性讓智能分布式配電自動化成為可能。在過去的20年中，電網(wǎng)已經(jīng)從傳統(tǒng)的人工排障、天級恢復(fù)供電，演進(jìn)到了基于中心云計(jì)算模式的集中式、配電自動化三遙，故障自動定位，分鐘級恢復(fù)供電。而智能分布式配電自動化可進(jìn)一步，實(shí)現(xiàn)故障的就地自動定位、隔離和快速恢復(fù)，使得停電范圍最小，停電時間縮短到秒級甚至毫秒級。青島電信的實(shí)測結(jié)果顯示，配網(wǎng)智能終端STU間通信平均時延≤8.5ms，可以完全滿足業(yè)務(wù)需求。

最后，5G讓智能電網(wǎng)管理更智慧。5G的海量連接能力讓基于5G+AI的配網(wǎng)態(tài)勢感知成為可能。傳統(tǒng)上采用切除負(fù)荷的方式進(jìn)行削峰，屬于事后被動補(bǔ)救，業(yè)務(wù)有損操作。而基于5G的配網(wǎng)態(tài)勢感知可以基于事前主動預(yù)測，通過提前采取負(fù)荷轉(zhuǎn)供措施，避免負(fù)荷過重造成的設(shè)備故障和跳閘停電風(fēng)險(xiǎn)。

5G網(wǎng)絡(luò)切片+衛(wèi)星北斗方案正逐步落地

網(wǎng)絡(luò)切片是5G賦能垂直行業(yè)的關(guān)鍵抓手，是一種虛擬專網(wǎng)技術(shù)，通過切片管理平臺，讓網(wǎng)絡(luò)能夠?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)、智能工廠、車聯(lián)網(wǎng)及公共安全等不同行業(yè)提供5G端到端的大帶寬、低時延、高可靠的靈活定制化服務(wù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施共享（減少自建專網(wǎng)成本）、客戶業(yè)務(wù)的快速上線、網(wǎng)絡(luò)彈性的能力開放，以及更為極致的用戶體驗(yàn)。

在解決方案上遵循電力行業(yè)“安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專用、橫向隔離、縱向認(rèn)證”的16字核心方針，重點(diǎn)依托網(wǎng)絡(luò)切片和MEC，基于公網(wǎng)專用理念，提出了基于5G確定性網(wǎng)絡(luò)的電力行業(yè)虛擬專網(wǎng)解決方案，滿足電網(wǎng)“業(yè)務(wù)可用、安全可信、可管可控”的剛需。青島電信共計(jì)為電網(wǎng)部署了2張物理切片、4張邏輯切片，分別應(yīng)用于電力生產(chǎn)控制大區(qū)和管理信息大區(qū)。這也是業(yè)界第一個真正意義上的5G廣域行業(yè)虛擬專網(wǎng)。

5G+北斗也展示出其強(qiáng)大的支持能力。日前，首套基于5G+北斗無人機(jī)電力線路巡檢系統(tǒng)在國網(wǎng)青島供電公司完成研發(fā)、聯(lián)調(diào)和試飛工作，標(biāo)志著5G、北斗等新技術(shù)在電網(wǎng)又一項(xiàng)重要應(yīng)用落地。近年來為了減輕輸電線路巡檢工作強(qiáng)度和帶電工作人員安全性，無人機(jī)巡線作業(yè)模式開始大規(guī)模推廣。隨著這種模式的逐漸推行，一些問題也逐步顯現(xiàn)：一是飛行“操作難”。二是數(shù)據(jù)“回傳難”。針對上述問題，融合5G切片網(wǎng)絡(luò)、電力北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)，挖掘圖像缺陷智能分析潛力，形成無人機(jī)自主巡檢、圖像實(shí)時5G傳輸、缺陷智能識別、數(shù)據(jù)自動分析等一整套智能巡檢方案，大幅提升線路巡視效率和智能化水平，有效促進(jìn)北斗、5G等技術(shù)在電網(wǎng)的應(yīng)用。

5G商業(yè)模式適配分三個階段

5G的成功，不僅僅是技術(shù)上的實(shí)現(xiàn)，也有賴于商業(yè)模式的創(chuàng)新和適配，可立足于網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)模式，由運(yùn)營商為電網(wǎng)提供5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)的一攬子解決方案。短期內(nèi)，從電力獨(dú)占資源的視角，收取覆蓋網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本的基礎(chǔ)設(shè)施費(fèi)；中長期則匹配電力生產(chǎn)控制大區(qū)和管理信息大區(qū)不同業(yè)務(wù)場景對于網(wǎng)絡(luò)的不同需求，提供對應(yīng)的場景化切片套餐包，實(shí)現(xiàn)多量綱的、差異化SLA業(yè)務(wù)體驗(yàn)保障，未來甚至可以考慮共商、共建、共享、共贏。在深圳、北京、重慶、湖北等多地開展5G SA切片試點(diǎn)。

5G行業(yè)終端是公認(rèn)制約2B規(guī)模商用落地的最大短板之一，充分利用聯(lián)盟平臺，聚合產(chǎn)業(yè)鏈上下游生態(tài)伙伴，目前已經(jīng)成功孵化3款內(nèi)置5G芯片的電力行業(yè)終端，分別是用于輸電線4K安全監(jiān)拍的5G攝像頭、用于智能分布式配電自動化的5G工業(yè)路由器、以及國網(wǎng)集團(tuán)內(nèi)部首款支持5G SA的、用于配網(wǎng)態(tài)勢感知的5G智能融合終端，并正在和大疆開展5G電力巡檢無人機(jī)等終端合作。

做定制網(wǎng)的先行者

中國電信作為定制網(wǎng)的先行者，2020年天翼智能生態(tài)博覽會期間，正式對外發(fā)布“網(wǎng)定制、邊智能、云協(xié)同、應(yīng)用隨選”的5G定制網(wǎng)解決方案及《中國電信5G定制網(wǎng)產(chǎn)品手冊》，提供廣域接入，云網(wǎng)一體的“致遠(yuǎn)”、本地處理，云邊協(xié)同的“比鄰”、區(qū)域?qū)?、安全可信的“如翼”三類定制網(wǎng)服務(wù)模式。中國電信在5G定制網(wǎng)領(lǐng)域已經(jīng)開展了大量的創(chuàng)新實(shí)踐，“致遠(yuǎn)、比鄰、如翼”三類服務(wù)模式已在不同行業(yè)落地驗(yàn)證。

中國電信聯(lián)合深圳市公安局推出了首個5G SA網(wǎng)絡(luò)切片警務(wù)應(yīng)用，基于5G警務(wù)專網(wǎng)、5G警務(wù)邊緣計(jì)算等建立低空一體、立體巡防可視化智能指揮新模式，落地驗(yàn)證了5G定制網(wǎng)致遠(yuǎn)模式;與美的聯(lián)合部署5G邊緣專網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了5G超級上行服務(wù)和邊緣UPF的商用落地，推廣實(shí)施了5G定制網(wǎng)比鄰模式;聯(lián)合國網(wǎng)青島公司打造了全球首個5G智慧電網(wǎng)實(shí)驗(yàn)區(qū)部署5G獨(dú)立專網(wǎng)，提供了定制基站、定制幀結(jié)構(gòu)、邊緣UPF等一系列根據(jù)電網(wǎng)業(yè)務(wù)特性定制的專網(wǎng)服務(wù)，共同探索了5G定制網(wǎng)如翼模式。

中國電信一直認(rèn)為什么是5G，客戶說了算，目標(biāo)是基于云網(wǎng)融合，打造開放、協(xié)同、共贏的生態(tài)賦能體系和全球統(tǒng)一的5G標(biāo)準(zhǔn)，避免標(biāo)準(zhǔn)的碎片化。中國電信研究院也是3GPP副主席單位，把握好國際標(biāo)準(zhǔn)R18/19的關(guān)鍵工作窗口期，加強(qiáng)垂直行業(yè)合作，充分理解行業(yè)需求，共同參與GSMA、3GPP、ITU與IMT-2020、5GSA切片聯(lián)盟等技術(shù)探索與標(biāo)準(zhǔn)研究。

中國電信研究院還將承擔(dān)好對5G規(guī)模部署推進(jìn)過程中技術(shù)問題的快速響應(yīng)。由于疫情對標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)和落地帶來了一些滯后的影響，在此大環(huán)境下，更需要把5.5G如R18電力標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)在未來1-3年5G建設(shè)期間的先行先試，讓5G+電力更加智能、堅(jiān)強(qiáng)、綠色。

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