尊敬的各位領導,各位來賓,大家好,我是來自廣州中國南方電網公司的洪丹軻。今天給大家分享一下5G助力智能電網的應用研究。
匯報主要從三個方面,智能電網發展對通信專業帶來一個新的挑戰。電力工業雖然也是作為一個傳統的工業,也面臨著要轉型升級。習總書記在2014年提出來能源有四個革命,有消費要革命,供給要革命,技術要革命,體制要革命,在開放的環境下能夠保證能源安全。為了落實國家的能源安全的戰略,電網公司也進行了積極的跟進,南方電網在“十三五”初期就開展了智能電網的研究,提出來智能電網要向安全、可靠、綠色、高效的方向發展。如果以后多種能源,像風能、太陽能進來以后,清潔能源在國家政策上又是符合三大攻堅戰當中的污染防治攻堅戰,也是國家戰略,有非常關鍵的作用,一定要發展智能電網。
南方電網公司在轉型時的目標之一,向智能電網運營商轉型,需要我們對電網設備的狀態能做到透明,電網的運行狀態要做到透明,市場交易狀態做到透明,現在如果大家關心電力體制改革,提得最多的就是電力市場改變。目前的三大攻堅戰,污染防治、扶貧攻堅,實際上農村電力質量保證也是我們的一個關鍵點,這就對通信專業提了很大要求,這些透明電網可能有海量的傳感設備,需要監控設備、采集設備,信息需要采集的時候,對通信提了很高的要求。
要想真正智能電網,首先要覆蓋到千家萬戶的配網這一層要做到智能,目前這些業務里型材比較多有的是窄帶,有的是寬帶,有的對實時性要求很高,有的對可靠性要求很高。這些目前基本上都是由公網來支撐有一個骨干通信網,光纖全覆蓋已經做到了。對配網的要求,做到泛在化和全覆蓋,目前我們專網覆蓋不到2%,由三大運營商的無線通信來支撐。面臨一個新的挑戰,海量終端,通信低成本的覆蓋問題,目前是百萬級,目前我們用了三大運營商三級、兩級甚至四級加起來,大概300多萬張。還有信息安全傳輸的問題,電網是作為國家的基礎設施,是我們國家的一個基石。
目前電網是按電壓等級來走的,有低電壓,我們聽到了特高壓,一直到每家每戶的220V,中間都很大,電網的運行狀態透明的話,35%以上基本上是透明的,每家每戶到每個企業,實際上目前只能做到,不能出問題,我們對電網自動化這些控制都要求是專網專用,特別是網絡安全,烏克蘭被攻擊以后,這個事情又提到新的高度。網絡安全已經到了非常嚴格的管理程度。還有高質量傳輸的問題,還有業務差異化,很多業務有各種各樣的,有窄帶有寬帶,還有通信網智能管控的問題。
面對這些挑戰,我們跟有關廠家和運營商合作時對5G進行了一些研究,因為發現5G技術的三大特性比較符合我們智能電網對通信的要求,2017年開始跟進,2018年,中國移動聯合一些廠家進行了共同的推進,5G標準在電網里的應用,還發布了一些電力行業的白皮書,還有5G的安全隔離分析。2018年我們內部成立了專項工作組,2018年2月份正式成為3GPP和CCSA組織的會員單位,我們致力于將智能電網需求納入5G國際標準,已向3GPP提交14篇電力需求提案。
5G網絡,面臨智能電網發展的需求,配網通信的業務的確提供了一種更優的解決方案,特別是滿足泛在化和全覆蓋的要求,還有5G三大技術特性,為電網的不同業務提供了差異化網絡的服務能力,特別是網絡切片技術為不同的業務分區提供了安全的隔離能力,在我們電網內部電力業務分了四個不同的區域,這個區域之間基本上要求物理隔離。5G智能電網典型業務場景,分采集和控制類,控制類的東西對時延要求很高,安全性要求很高,現在的采集,可能每家每戶電表收費是兩個月收一次,實際上5G技術出來后會把這個縮短到一個月甚至更短的時間。
采集類的東西,2018年通過4G技術的深度覆蓋已經解決了,現在電網基本上沒有抄表工這個崗位。下一步,每個電表,有一個集中器,一個集中器能夠帶100塊表,以后5G起來后可以直接抄表,你打開手機App就知道此時此刻用了多少電。我們以后能夠單向向雙向的實時采集演進,將深刻影響電網管理,影響電網和用戶之間的關系。智能電網用戶對通信的指標要求,我們在時延、帶寬、可靠性、安全隔離和連接性方面是比較契合在智能電網這個垂直行業應用的技術特點。
在研究方面有一些實際的成果,2018年參加了世界移動大會,與中國移動合作展示了5G智能電網五大典型應用場景,特別是5G承載配網差動保護技術實現方案,配網差動保護這個技術是在所有業務里面要求最苛刻的,如果滿足了,電網里面的通信業務基本上沒有任何問題,配網差動保護是一個關鍵,目前在配電網基本上沒有用配網差動保護技術,就像家里有漏電,自己自動跳了,不能解決一個地方故障會影響一大片的問題。
會同移動、華為發布了《5G助力智能電網應用白皮書》首次對5G應用智能電網端到端切片解決方案五大類的應用場景也進行了分析。依據電力監控系統安全防護總體方案要求,聯合移動、華為,從電網最末端的千家萬戶,到表,到各種線路的采集裝置,進行了端到端全過程的分析,特別是空口、基站等,能夠承載DTU配網差動保護+三遙,廣州、深圳每年的平均停電時間在全國都是排在第一第二的,連續五年都是,是因為大量采用了三遙的技術。
深圳是一個試點,我們在深圳結合這個試點開展了5G的測試,通過環網柜開關情況進行控制,目前已經完善了一些試點,測試的結論是在節點保護上是可用的,在網絡切片時是互不影響的,也驗證了切片管理器管理、配置、發布和監測等性能。深圳外場還驗證了核心網切片自動管理的能力,跟移動一起還要做進一步的工作。還有關于5G開放能力平臺,跟現在不一樣,現在發了卡就用了,用得怎么樣也不管,以后在5G的時候這個管理會大幅提升,電力業務會有一個深度的融合。
下一步我們相信5G技術一定會給智能電網發展帶來深刻變革,特別是大量智能傳感設備的應用粗電網透明化、可感知,真正實現萬物互聯、萬物感知。電網一定能夠向智能電網運營商改變,圍繞5G,大量的傳感設備,我們的終端研發、業務適配、合作方式、產業鏈方面,2019年、2020年會在廣州、深圳開展大量的工作,和運營商一起能夠形成共享共贏的機制,希望能做成一個標桿性的垂直行業的應用。
我就匯報到這里,謝謝大家!
(審核編輯: 智匯小新)
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