當前,在國家政策的大力加持下,5G網絡建設按下“快捷鍵”,以特高壓為代表的電力網絡也正加速向智能電網升級。5G在電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電以及在應急通信各個環(huán)節(jié)都有了成熟的應用,兩大超級基礎設施在高速演進的同時,也在加速融合。
那么,5G與智能電網將解決哪些痛點?又會給行業(yè)應用帶來怎樣的驚喜?中國南方電網電力調度控制中心通信處高級經理洪丹軻在通信世界全媒體主辦,5G確定性網絡產業(yè)聯(lián)盟協(xié)辦的“2020新基建5G發(fā)展論壇”之“新基建5G行業(yè)應用論壇”上,對南方電網的5G+智能電網建設進行了詳細的解讀。
可管可控,5G適配電網全業(yè)務環(huán)節(jié)通信訴求
“隨著能源發(fā)展‘四個革命,一個合作’的戰(zhàn)略推進,傳統(tǒng)電網向智能電網轉型是必然趨勢。”洪丹軻表示,智能電網具有高度的信息化、自動化、互動化、透明化的要求,對通信的要求很高,特別是新能源、新業(yè)務的大規(guī)模介入,控制由局部向全域的拓展,響應由骨干向末端的延伸,信息采集爆炸式的增長,這些都為電力通信提出了一個重要的挑戰(zhàn)。
進一步來說,智能電網的發(fā)展也需要不斷突破瓶頸,電力通信面臨的新挑戰(zhàn)及問題包括多個方面:一是海量終端通信低成本覆蓋,當前通信終端數量為百萬級,未來數字電網將會達到千萬級或者過億級;二是信息傳輸的安全問題,電網控制類業(yè)務若被惡意攻擊將導致大面積停電,現(xiàn)有的3G/4G、公網通信無法滿足安全性要求,5G能否滿足安全性是業(yè)界關注的重點;三是高質量可靠傳輸,繼電保護等電網控制類業(yè)務需要毫秒級低時延通信、通道可測可控;四是差異化業(yè)務適配,電網業(yè)務種類異常豐富,通信的帶寬、安全性要求、時延要求、成本要求差異性非常大;五是通信資源管控,智能電網發(fā)展高度依賴通信,海量終端的通信質量可監(jiān)測、故障可定位、資源可管控。
5G作為一種通用型技術,只有面向行業(yè)企業(yè),應用到垂直領域,才能發(fā)揮其最大的價值;而智能電網若要實現(xiàn)數字化轉型,則需要5G通信技術的賦能。二者結合是各取所需,融合互補。“電網業(yè)務類型豐富,結合電網發(fā)、輸、變、配、用各生產環(huán)節(jié)對通信的訴求,可實現(xiàn)5G大帶寬、低時延、大連接三大類場景的全覆蓋;5G網絡切片、能力開放等技術特點,可望解決末端海量接入的通信‘卡脖子’問題,作為電力通信專網的補充。”洪丹軻如是說。
攜手共贏,落實5G智能電網應用示范項目
自2018年以來,為落實國家的5G戰(zhàn)略,依托國家發(fā)改委的項目,南方電網公司聯(lián)合中國移動、華為等單位共同推進了5G國際標準的制定,5G智能電網白皮書的發(fā)布和5G承載電網控制類業(yè)務測試,5G網絡切片功能驗證和切片管理平臺預研等工作。
同時,南方電網公司自2017年已開展5G+智能電網應用研究,攜手各方共建5G+智能電網生態(tài)圈。今年初,進一步明確,與國內電信運營商合作,促進雙方在5G應用領域的互補與粘合。將電網的特征需求融入5G的解決方案,從頂層設計、國際標準、關鍵技術、線網測試、工業(yè)驗證等方面創(chuàng)了5項行業(yè)第一,并獲得工信部第二屆綻放杯全國5G應用一等獎,得到了業(yè)界充分的肯定。
據洪丹軻介紹,2020年1月9日南網、中國移動、華為聯(lián)合開展了國家發(fā)改委5G規(guī)模組網建設及應用示范工程,5G智能電網項目順利驗收,這個項目打造了國內外首條5GSA組網網絡配網分布式保護,成功研發(fā)了適配三項智能電網的5G通信模塊還有5G應急通信的自組網等。值得一提的是,南方電網公司的5G智能電網項目入選GSMA二大聯(lián)合發(fā)布,成為首個網絡切片POC的案例,這個項目入選了GSMA2020中國5G垂直行業(yè)應用的案例。
同時安全是智能電網應用最關鍵的問題,5G的安全防護認證總體方案也是南方電網研究的重點之一。“我們從終端的接入安全、切片的管道安全、終端的訪問安全和切片管理安全這幾個維度進行了初步的深入研究,同時我們在5G電力通信管理支撐系統(tǒng)架構上進行了設計,特別是從運行維護、計費運行、能力開放三大領域實現(xiàn)對5G的綜合驗證和管控。”洪丹軻如是說。
扎實推進,打造5G+智能電網行業(yè)應用標桿
南方電網致力于打通技術、商業(yè)和產業(yè)3大斷點,牽引產業(yè)共識,推動商用落地,
在5G+智能電網典型業(yè)務場景進行了深入的梳理,通過橫向部門和業(yè)務部門的咨詢,梳理出了53種涵蓋發(fā)輸配變用綜合各個環(huán)節(jié)的電場的業(yè)務場景,這些業(yè)務場景把電網的業(yè)務類型從采集控制類等對通信的要求,時延要求、帶寬要求、可靠性的要求和安全要求等進行了一個系統(tǒng)的分類和梳理。
洪丹軻舉例稱,南方電網在廣州南沙打造了一個5G+智能電網的示范區(qū),分為兩個階段建設,一個是2020年業(yè)務驗證階段,計劃完成示范區(qū)內23類業(yè)務場景的驗證,共涉及業(yè)務終端55個;另一個是2021年應用示范階段,將完成示范區(qū)內50個業(yè)務場景的應用示范,共涉及業(yè)務終端2703個。
未來,南方電網將積極響應國家新基建的戰(zhàn)略部署,持續(xù)推動5G+智能電網產業(yè)鏈發(fā)展。洪丹軻表示,南方電網將扎實推進南沙5G+智能電網示范區(qū)的建設打造行業(yè)應用標桿,通過區(qū)域的連片應用形成相關的技術標準和應用規(guī)范,為全面推廣5G+智能電網應用做好準備;加快電網與電信運營商之間跨行業(yè)5G創(chuàng)新的商業(yè)模式和資源共建共享方式的探索,在集團層面加速推進未來5G大規(guī)模成長電網業(yè)務的情況下,電網企業(yè)與運營商之間在業(yè)務運營、安全的措施、職責分工、運營保障方面創(chuàng)新模式,結合電網和運營商之間的資源特點及未來的發(fā)展訴求,盡快形成面向5G大規(guī)模商用的跨產業(yè)資源共建共享服務模式的方案。
最后,洪丹軻表示,南方電網響應國家新基建的戰(zhàn)略部署,推動5G+智能電網的產業(yè)發(fā)展,加強多方面的溝通合作,共同推動上下游網絡側電力側的研發(fā)技術升級,逐步培育和發(fā)展5G智能電網應用的生態(tài)產業(yè)鏈,形成5G+智能電網的應用方案,用實際行動支撐國家新基建戰(zhàn)略的部署在南方電網的應用落成。通信世界