应用5G如何为智能电网“充电”.doc

应用5G如何为智能电网“充电”“媒体报道的中国广电与国家电网合资5G公司，给5G+智能电网的应用以巨大想象空间。那么5G在智能电网的场景应用究竟有哪些?商业实现还有多远?”融合5G和特高压输电两项新技术的智能电网建设进程不断提速。在以特高压为代表的电力能源流建设之后，以5G新技术为代表的电力信息流建设逐渐展开。5G因其优异的通信特性可以实现智能电网配电侧的双向通信，助力电网实现实时感知、海量传输、智能决策等功能，为电网信息化建设提供坚强保障。智能电网发展现状智能电网建立在安全稳定的高速双向通信网络基础之上。智能电网通过对先进的传感技术、安全稳定的通信技术以及智能决策系统的应用，可以实现电力资源优化配置、电力故障快速排查、大规模清洁能源快速并网等功能。智能电网包括三部分，坚强智能电网是电网的能源骨架，包括发电、输电、配电等环节，汇聚和传输全网的能源流。各类传感、监测设备是电网的神经末梢，是信息技术、传感器技术、自动控制技术与电网基础设施的有机融合，实时感知电网运行情况。通信网络是电网的传输神经，汇聚着全网的信息流，串联起海量终端和传感设备，为电网决策提供安全稳定信息流，是电网智能化升级的基础。我国在发、输电环节已建成全球规模最大的电力专网，但配电侧网络仍存问题。电力通信网承接智能电网源、网、荷、储各环节信息采集与监控，保障电网整体高效协调运行，对于电网安全、稳定、经济运行具有重要意义。目前我国已建成全球最大规模电力专网，形成以光纤通信与无线专网、相结合，电力载波、微波、卫星通信等为辅的电力通信发展模式。但在电网“最后一公里”的低压配电网络环节，现有4G无线网络无法满足电网控制类业务毫秒级时延、关键业务有效隔离、海量智能电网终端接入等需求，配电侧无线通信网络实时响应能力、网络隔离能力、承载能力亟需提升。5G打通低压配电通信网“最后一公里”。配电网在能源转换环节发挥着枢纽作用，5G通信的超大带宽、超可靠低时延、海量连接等特点与电网通信需求高度契合，其切片模式可完美对接电网业务多样性与隔离性需求。5G网络的应用可以连通配用电侧的采集、控制等设备，构筑全面感知、数据汇集、智能决策的电力物联网系统，满足配电网精益化管理需求，打通低压配电通信网“最后一公里”。5G应用于智能电网的几大优势5G网络切片助力实现智能电网三大功能。业务隔离，5G切片技术可以将运营商的物理网络划分为多个虚拟网络，使得不同切片之间相互隔离，互不影响，保证电力业务的安全隔离要求，同时专网和公网的隔离保证了数据访问安全和网络高可用性。功能定制，网络切片使得5G网络三大特性被划分到不同虚拟网络之中，根据终端类型和使用场景的不同满足其特定的网络需求，并可以降低网络建设成本和网络功耗，大大提升了用户体验和网络资源利用率。质量保障，网络切片之间相互隔离，任何一个切片的拥塞、过载、配置调整都不影响其它切片正常功能，这使得电网容错和抗风险能力更强，且网络功能部署在虚拟网元使得切片管理效率大大提升。5G技术赋能智能电网多维场景。高级计量，5G的海量连接特性使得智能电力终端得到广泛应用，电力公司能更深入了解客户实时负荷需求，实现电力公司与客户从单向测量向双向互动转变，并根据用户用能习惯，提供更加有效的用能服务和价格优惠，为电网末端供电质量提升提供精确指导。配电自动化，5G的超可靠低时延特性保障配电自动化设备终端实时在线，有效保障配电自动化业务信息传递，助力线路故障毫秒级精准判断，实现故障区域快速隔离和区域供电快速自愈。智能巡检，5G网络的超大带宽可以实现远程高清晰图像回传，使得基于无人机的电网巡检成为可能，实现巡检频次和效率的大幅提升。5G建设促进电网基础设施商业变现。激活杆塔资源，5G高密度基站可激活电网海量变电站与杆塔资源。5G基站密度将是4G的4-5倍，对铁塔的需求将会空间增加。电网数量巨大的杆塔可为5G基站提供建设空间，同时可靠的电力资源、庞大的电力营业厅网络为5G后期运营提供强大支撑。参与电网调峰，5G基站功耗是4G基站的3倍左右，对电能需求巨大，电网可与基站储能系统进行供需互动，在充分保障基站主设备正常运行的同时，合理利用用电波谷时段更为廉价电力资源，参与电网调峰过程。措施建议标准制定层面，一是要积极参加国际电工委员会、国际电信联盟等国际电力组织，参与国际电力标准制定，争取在智能电网领域的话语权。二是要联合运营商、电信设备提供商、电力企业等积极参与关于电力的5G标准制定，布好5G在电力方面垂直应用标准的“先手棋”。基础设施建设层面，一是要协调运营商、电力公司等开展合作，充分利用现有电力杆塔等物理基础设施，快速布设5G通信基站。二是要探索5G基站参与电网调峰的能源高效利用模式，科学布设基站储能系统，充分利用电网波谷资源，保障基站稳定高效电力供应。终端和应用层面，一是要加强配电自动化、用电信息采集、精准负荷控制、配变监测等智能终端研发和推广力度，筑牢智能电网感知神经末梢。二是要打造高效客户服务互动平台，改变现有电网粗放式计费方式，满足智慧用能需求，提高终端能源利用效率。