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5G和特高壓是新基建領(lǐng)域的兩大超級基礎(chǔ)設(shè)施。當(dāng)前,在國家政策的大力加持下,5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)按下“快捷鍵”,以特高壓為代表的電力網(wǎng)絡(luò)也正加速向智能電網(wǎng)升級。兩大超級基礎(chǔ)設(shè)施在高速演進的同時,也在加速融合。那么,5G+智能電網(wǎng),兩者“強強聯(lián)手”會產(chǎn)生哪些化學(xué)反應(yīng), 5G如何為智能電網(wǎng)“充電”? 5G+智能電網(wǎng)加速融合 5G作為當(dāng)前最先進的通信技術(shù),其以大帶寬、低時延、高可靠、高連接、泛在網(wǎng)等特點備受矚目。電力作為第二次工業(yè)革命以來最偉大的應(yīng)用之一,對推動產(chǎn)業(yè)變革和社會發(fā)展發(fā)揮著無可替代的作用。 當(dāng)時代的車輪滾滾向前,不同領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)在不斷融合中強大了自己,也成就了別人,從而產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)成了社會不斷進步和發(fā)展的巨大推動力。 5G和電力能源,本屬于相互平行、毫不相干的兩個領(lǐng)域卻在“改變社會”的使命中開始了“親密接觸”。 其中,中國南方電網(wǎng)、中國移動和華為之間的5G智能電網(wǎng)試點項目。這是首個正式的5G獨立(SA)網(wǎng)絡(luò)切片驗證概念案例。南方電網(wǎng)公司自2017年已開展5G+智能電網(wǎng)應(yīng)用研究,攜手各方共建5G+智能電網(wǎng)生態(tài)圈。今年初,進一步明確,與國內(nèi)電信運營商合作,促進雙方在5G應(yīng)用領(lǐng)域的互補與粘合。 今年3月,GSMA(全球移動通信系統(tǒng)協(xié)會)發(fā)布一系列行業(yè)報告,其中,中國電信和華為聯(lián)合申報的基于5G+邊緣計算+網(wǎng)絡(luò)切片的智能電網(wǎng)案例成為5個入選案例中唯一工業(yè)能源行業(yè)應(yīng)用案例,展示5G獨立組網(wǎng)方案如何為電力行業(yè)提供支持。據(jù)悉,該項目是中國電信青島分公司、國網(wǎng)青島供電公司和華為于2019年8月共同組建的國內(nèi)最大規(guī)模的5G智能電網(wǎng)實驗室。 就在前不久,南方電網(wǎng)廣東江門供電局與中國電信江門分公司共同簽署了《關(guān)于5G在智能電網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用研究合作協(xié)議》,合作雙方充分應(yīng)用5G網(wǎng)絡(luò)、云計算、AI人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)手段,發(fā)揮各自的專業(yè)優(yōu)勢,共同開展5G技術(shù)在智能電網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用研究。 實際上早在2018年,國家電網(wǎng)、中國電信就聯(lián)合發(fā)布了《5G智能電網(wǎng)》報告;同年,南方電網(wǎng)也聯(lián)合中國移動發(fā)布《5G智能電網(wǎng)》白皮書。 各取所需融合互補 5G作為一種通用型技術(shù),其只有面向行業(yè)企業(yè),應(yīng)用到垂直領(lǐng)域,才能發(fā)揮其最大的價值;而智能電網(wǎng)若要實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,則需要5G通信技術(shù)的賦能。 二者結(jié)合是各取所需,融合互補。 其憑借超高帶寬、超低時延以及超大規(guī)模連接等技術(shù)特性,瞄準(zhǔn)了千行百業(yè)的B端應(yīng)用市場。工業(yè)和信息化部部長苗圩曾指出,5G未來80%的應(yīng)用場景是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),也就是各類垂直行業(yè)場景。5G不僅是一種技術(shù),更是促進社會數(shù)字化變革的利器。 其實電網(wǎng)由兩張網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成,一張是我們接觸到的,傳統(tǒng)意義上的電網(wǎng),另一張是為了保證電網(wǎng)可靠運行,為其提供數(shù)據(jù)支持的信息通信網(wǎng)。在智能電網(wǎng)時代,信息通信網(wǎng)的作用將日益顯著。 智能電網(wǎng),就是電網(wǎng)智能化,它是建立在集成、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上,通過先進的傳感和測量技術(shù)、先進的設(shè)備技術(shù)、先進的控制方法以及先進的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用,形成的新一代電力系統(tǒng),具有高度信息化、自動化、互動化等特征。 5G是目前先進的通信技術(shù),其在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代注定將會大放異彩,在智能電網(wǎng)領(lǐng)域也不例外。特別是5G的切片技術(shù),它作為5G前沿技術(shù)的一大重要分支在電力行業(yè)存在十分豐富的應(yīng)用場景,具體包括智能分布式FA、低壓用電信息采集、毫秒級精準(zhǔn)負荷控制以及能源互聯(lián)網(wǎng)的分布式電源。 這些應(yīng)用場景都是電力行業(yè)的剛需,而5G網(wǎng)絡(luò)的超低時延、超低能耗、超低成本、高移動性、高帶寬等網(wǎng)絡(luò)能力均能夠滿足電力業(yè)務(wù)的實際需要。同時,將5G技術(shù)應(yīng)用到電力行業(yè),幫助電力行業(yè)實現(xiàn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng),是5G應(yīng)用的重要方向。 強強聯(lián)手加速生態(tài)裂變 在5G的加持下,智能電網(wǎng)的應(yīng)用場景被抱以巨大的想象空間。 有通信專家表示,一方面,對于電網(wǎng)自身來講,泛在電力物聯(lián)網(wǎng),全面感知是基礎(chǔ),數(shù)據(jù)融通是驅(qū)動,將電力生產(chǎn)、傳輸、服務(wù)過程中的數(shù)據(jù)顯性表達出來,把一切業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化,進一步在數(shù)據(jù)中挖掘新的業(yè)務(wù)價值,產(chǎn)生新的業(yè)務(wù)模式。比如通過5G海量的數(shù)據(jù)實時回傳的積累和邊緣計算MEC故障模式的學(xué)習(xí),能夠提前預(yù)測某個設(shè)備故障,實現(xiàn)預(yù)測性維護等。 另一方面,新業(yè)態(tài)的最大價值是服務(wù)終端客戶,借助5G大連接的能力助力泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè),增強電網(wǎng)企業(yè)內(nèi)部感知能力,如規(guī)劃建設(shè)、調(diào)度調(diào)控、運維檢修等,可以向智慧小區(qū)、智慧城市整體能源解決方案、智慧交通整體能源供給方案、智慧能源套餐及交易模式、用戶能效分析及用戶畫像、智能家居與用能管理等方面延伸。 概括起來,5G在電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電,以及應(yīng)急通信各個環(huán)節(jié)均有不同程度的應(yīng)用。 在發(fā)電端 5G的應(yīng)用在于“差動保護”。即被保護設(shè)備發(fā)現(xiàn)輕微的故障立馬可以啟動保護并正確動作,同時不影響其他設(shè)備正常運行。這就好比,當(dāng)故障發(fā)生時,差動保護就像電網(wǎng)“大腦”,可對故障第一時間作出智慧判斷,快到0.02秒即可實現(xiàn)自動隔離,大幅降低配網(wǎng)故障供電恢復(fù)時間,真正實現(xiàn)停電“零感知”。 在輸電和變電端 5G應(yīng)用的主要場景是輸電線路狀態(tài)監(jiān)測和無人機巡檢。以往,變電站、輸電線路設(shè)備巡視,須出動多名技術(shù)人員駕車攜帶無人機奔赴各巡視點操作,巡視影像需帶回辦公場所進行數(shù)據(jù)拷貝后才可供后方專家查看分析。 當(dāng)5G應(yīng)用到電力行業(yè)以后,只需要值班人員下發(fā)“保供電巡視”任務(wù)命令,無人機即可自動執(zhí)行巡視任務(wù),在飛回停機坪自動更換電池期間,依托5G網(wǎng)絡(luò)大帶寬特性,以700兆比特每秒的高速率將高清巡視影像自動、實時回傳至主站,使得后臺指揮人員、技能技術(shù)專家等也能一同“跟隨”無人機進行巡視。 借助智能機器人代替人工進入變電站內(nèi)移動作業(yè),可降低風(fēng)險并提高效率。 在配電側(cè) 5G的應(yīng)用比較廣泛,涵蓋故障監(jiān)測定位到精準(zhǔn)負荷控制的全流程。這些應(yīng)用對低時延的要求非常高,其中配網(wǎng)保護與控制、智能配電網(wǎng)微型同步相量測量都要求低于10毫秒的超低時延,基于用戶響應(yīng)的負荷控制也要求不超過20毫秒的低時延。同時,這一環(huán)節(jié)需要管理的連接數(shù)也比較大,基本都在百萬級和千萬級。 在用電端 具備廣連接特性的5G網(wǎng)絡(luò)可以連接海量的智能電表設(shè)備,并提升采集頻次,豐富采集內(nèi)容,實現(xiàn)雙向互動,最終滿足客戶智能用電和個性化服務(wù)的需求。 此外,5G獨特的可定制化的網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù),可端到端保障電網(wǎng)的高隔離性應(yīng)用,更好地滿足電力網(wǎng)絡(luò)對“行業(yè)專網(wǎng)”的訴求,為智能電網(wǎng)不同業(yè)務(wù)提供差異化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力。 在應(yīng)急通信方面,在5G技術(shù)的加持下,在自然災(zāi)害、保供電等特殊場景面前,將可以進一步做到把全景狀態(tài)實時傳回指揮中心。同時,電網(wǎng)也可以協(xié)同運營商,充分發(fā)揮各自優(yōu)勢,融合多種通信技術(shù)共同組網(wǎng),這樣既可以保證電網(wǎng)在應(yīng)急狀態(tài)下的通信需求,也可以幫助運營商在極端環(huán)境下快速恢復(fù)通信能力。 向“通信信息報”投稿,請致信:txxxb2001@163.com, 稿件一經(jīng)刊發(fā),將根據(jù)文章質(zhì)量, 提供千字200元-500元的稿酬。 其他合作、建議、新聞線索, |
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