國家電網(wǎng)可靠性和安全性是引入5G的重大挑戰(zhàn)

本刊記者|程琳琳

隨著國際油價的不斷動蕩，越來越多的人意識到了能源的重要性。如今電力得到了更廣泛的關注和應用。但是電力行業(yè)一直以來都在被一個問題困擾著，那就是通信網(wǎng)的能力提升。

全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司工學博士、高級工程師陸陽表示，目前國網(wǎng)公司實際上有兩張實體網(wǎng)絡，一張是電網(wǎng)，一張是信息通信網(wǎng)，而且隨著未來業(yè)務的不斷發(fā)展，信息通信網(wǎng)的地位和重要性越來越凸出。

電力專網(wǎng)重要性與日俱增

從國網(wǎng)公司在建的通信網(wǎng)項目來看，目前國家電網(wǎng)主要聚焦電力無線專網(wǎng)，正在與運營商合作建設。電力無線專網(wǎng)建設是要實現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音、圖像、視頻等業(yè)務的泛在接入和可靠承載，滿足電力系統(tǒng)發(fā)輸配變用環(huán)節(jié)的業(yè)務通信需求。

據(jù)統(tǒng)計，LTE電力無線專網(wǎng)自2009年開始研發(fā)，國家電網(wǎng)11個省市公司已經(jīng)建設一定規(guī)模的LTE電力無線專網(wǎng)。2018年國家電網(wǎng)規(guī)劃在11個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）的電力公司29個城市C類級以上供電區(qū)域，計劃建設基站800余座，覆蓋1.12萬平方公里，接入業(yè)務終端15.9萬個。2019-2020年，國家電網(wǎng)規(guī)劃建設基站2500余座，接入終端數(shù)十萬個。

5G在國家電網(wǎng)的應用

如今國家電網(wǎng)正在開展面向5G的預研究。5G在智能電網(wǎng)的應用剛剛起步，針對5G的大帶寬、低時延、高可靠和大連接能力，國家電網(wǎng)在巡檢、配電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測、大數(shù)據(jù)采集、準負荷控制、配電自動化等應用方面都在積極推動5G技術的研究和落地。

電網(wǎng)的無線承載業(yè)務分成三大類。首先是電網(wǎng)控制類業(yè)務，涉及核心的生產(chǎn)控制業(yè)務流程，包括配電自動化、主動配電網(wǎng)差動保護、分布式電源接入控制、精準負荷控制等。第二類是信息采集類業(yè)務，具有點多、面廣的特點，包括用電信息、電動汽車充電站、電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測、視頻監(jiān)控等信息采集需求。第三類是移動應用類業(yè)務，主要是和電網(wǎng)企業(yè)經(jīng)營管理相關的業(yè)務需求。

總體來看，未來電力業(yè)務的發(fā)展和5G的發(fā)展趨勢是吻合的，在未來電網(wǎng)中，小流量、大連接的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務，寬帶業(yè)務以及低時延、高可靠的業(yè)務是并存的，呈現(xiàn)出廣覆蓋、大連接、低時延、高可靠、高安全等特征。

以大帶寬的場景為例，電網(wǎng)中可能應用到的場景主要是在巡檢方面。巡檢目前還是依靠人工進行作業(yè)，工作量非常大，運維的難度也非常大，未來引入5G技術后，可以使巡檢側實現(xiàn)自主化、精益化或智能化。通過引入AR/VR增強技術，可以實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)、高清圖像、視頻傳輸，提高巡檢的能力。

在配電自動化方面，國際一流的要求是要達到99.999%的可靠性，換算成年戶均停電時間則不超過5分鐘。這樣一個控制要求非常高的場景，需要5G低時延業(yè)務來滿足需求。

5G引入電力行業(yè)

總而言之，5G在運營商層面已經(jīng)日趨成熟。運營商開展了不少規(guī)模試點和應用，在電力行業(yè)5G卻剛剛起步。電力行業(yè)是關系到國計民生的基礎保障性行業(yè)，對技術的成熟度、穩(wěn)定性、可靠性要求極高。因此5G網(wǎng)絡在電網(wǎng)中的普及應用，還需要一定時間的試驗。

國網(wǎng)江蘇省電力有限公司南京供電分公司信息通信分公司副經(jīng)理李維曾表示，以電力切片為例，從總體業(yè)務性能表現(xiàn)來看，5G電力切片技術對現(xiàn)有的電力業(yè)務場景來看都有很強的適配性，尤其是在分布式配電自動化、海量用電信息采集及分布式能源管理等方面。但由于電網(wǎng)業(yè)務的特殊性，導致其對于無線接入業(yè)務的安全性和可靠性要求極高，雖然現(xiàn)在前期也開展了電網(wǎng)控制類信息的安全管理和方案設計，從現(xiàn)場測試中也得到了測試數(shù)據(jù)和業(yè)務驗證。但總體而言，未來國家電網(wǎng)通過5G實現(xiàn)電網(wǎng)業(yè)務的全面接入還有不少的路要走。