隨著“新基建”的部署按下快進鍵，5G迎來新一輪增長機遇期。5G賦能千行百業(yè)，作為與通信技術(shù)息息相關(guān)的電力行業(yè)也迎來了轉(zhuǎn)型升級。目前，中國電力行業(yè)公司、運營商、設(shè)備商等產(chǎn)業(yè)鏈及高校組織積極聯(lián)合――產(chǎn)、學、研、用各環(huán)節(jié)通力合作，在5G+智能電網(wǎng)領(lǐng)域取得一系列豐碩的成果。
“中國聯(lián)通與國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)及中國電科院等資源共享，優(yōu)勢互補，進行了廣泛的交流與合作，推進5G、MEC、VR/AR、AI等創(chuàng)新技術(shù)在輸電、變電、配電和用電等環(huán)節(jié)的落地應(yīng)用。”中國聯(lián)通核心網(wǎng)總架構(gòu)師王常玲在接受通信世界全媒體記者采訪時表示。
5G滿足電力行業(yè)多場景差異化需求
5G作為電力行業(yè)信息化智能化的重要抓手，廣泛使能電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)：ITU定義了5G的三大場景――增強移動帶寬(eMBB)、超高可靠低時延通信(uRLLC)和大規(guī)模機器類通信(mMTC)，它們在電力系統(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。
由于電力行業(yè)在發(fā)、輸、變、配、用各個環(huán)節(jié)的不同應(yīng)用場景對于網(wǎng)絡(luò)的帶寬、時延、抖動、授時等有不同的需求，這需要我們基于同一個網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，滿足不同業(yè)務(wù)場景的差異化+確定性網(wǎng)絡(luò)需求。“5G在電力行業(yè)的應(yīng)用場景與廣義的5G應(yīng)用場景趨同，由于智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)存在多樣化、差異化特點，需要結(jié)合電力需求推進具體的應(yīng)用場景落地。”王常玲介紹稱，“在電力行業(yè)，超低時延超高可靠(uRLLC)典型應(yīng)用場景包括差動保護、智能分布式配電自動化、精準負荷控制等。在大帶寬(eMBB)方面，行業(yè)主要跟隨視頻監(jiān)控、AR/VR、AI等能力的提升，政府、工業(yè)等應(yīng)用場景類似，比如，變電站視頻監(jiān)控、機器人巡檢、輸電線路無人機巡檢、應(yīng)急搶修等，這些應(yīng)用需將多路4K超高清視頻實時回傳，要求網(wǎng)絡(luò)具備大帶寬能力，特別是提供上行大帶寬業(yè)務(wù)保障。在大連接(mMTC)方面，電力的應(yīng)用與廣域大連接的應(yīng)用場景類似，只是電力更側(cè)重信息采集及控制等的應(yīng)用，比如，用電信息采集、配電狀態(tài)監(jiān)測等，需支持百萬級甚至過億的海量終端連接，要求網(wǎng)絡(luò)具備大規(guī)模連接能力。”
此外，網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)在電力行業(yè)有著非常重要的應(yīng)用。在王常玲看來，5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)不僅能夠為電力行業(yè)打造定制化的行業(yè)專網(wǎng)，更好地滿足電網(wǎng)業(yè)務(wù)對安全性、可靠性和靈活性需求，實現(xiàn)差異化服務(wù)保障，還能通過網(wǎng)絡(luò)切片管理平臺和網(wǎng)絡(luò)能力開放讓電網(wǎng)行業(yè)客戶可自運維、自管理自己的切片網(wǎng)絡(luò)。
綜上，5G憑借三大技術(shù)特征，以及獨特的網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)，可以實現(xiàn)電力應(yīng)用場景的全覆蓋。通過5G技術(shù)賦能電網(wǎng)典型應(yīng)用場景，可以促進信息技術(shù)和電力行業(yè)的深度融合，利用電網(wǎng)與通信新技術(shù)互相促進的優(yōu)勢，從根本上滿足發(fā)展中電力行業(yè)多場景差異化的需求,而且能夠充分滿足電網(wǎng)公司的生產(chǎn)和運營需求，實現(xiàn)電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展和持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展。
中國聯(lián)通首個5G+電力商用案例落地
中國聯(lián)通攜手工業(yè)企業(yè)積極推進5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實踐，在電力行業(yè)亦是很早開始布局。“在電力系統(tǒng)的發(fā)、輸、變、配、用電五大環(huán)節(jié)中，中國聯(lián)通主要聚焦布局輸、變、配、用電4個環(huán)節(jié)，并打造諸多成功案例。”王常玲表示，“比如，中國聯(lián)通推進5G+MEC在變電、輸電等環(huán)節(jié)，進行了5G無人機巡檢、AR/VR巡檢、5G安全帽、應(yīng)急搶修等不同應(yīng)用，并進行了商用部署，在國內(nèi)第一個實現(xiàn)了5G+電力商用應(yīng)用。在示范試點測試方面，中國聯(lián)通與國家電網(wǎng)、中國電科院在張家口冬奧會籌備方面進行電力巡檢、維護、應(yīng)用。”
據(jù)悉，中國聯(lián)通還打造了多項業(yè)界“首次應(yīng)用”。比如，攜手國網(wǎng)新疆電力成功在世界電壓等級最高的電力鐵塔上部署了5G基站。這是5G技術(shù)首次在世界上電壓等級最高、輸送容量最大、輸送距離最遠、技術(shù)水平最先進的特高壓工程中全站應(yīng)用。
此外，中國聯(lián)通還完成了天津電力天地一體化巡檢、南京電力多功能變電站、新疆電力昌吉換流站等共享共建以及智能化示范項目，在寧夏、遼寧、江西電力等多地開展了共建5G泛在物聯(lián)實驗室等方面深入合作，形成了一批可復制可推廣的5G電力應(yīng)用示范案例。
同時，中國聯(lián)通也與南方電網(wǎng)針對5G在電力的應(yīng)用場景測試，推動試點應(yīng)用。例如，中國聯(lián)通與南方電網(wǎng)研發(fā)了首例面向5G商用的智能電網(wǎng)巡檢機器人，驗證了5G大流量數(shù)據(jù)傳輸能力，有效提升了電網(wǎng)安全巡檢水平。
產(chǎn)業(yè)鏈需攜手同步推進5G+電力應(yīng)用
產(chǎn)業(yè)發(fā)展，標準先行。在5G領(lǐng)域，國際標準已成為爭奪的制高點。近年來，中國聯(lián)通在標準化領(lǐng)域建設(shè)方面進行了大量探索，在5G+電力領(lǐng)域也不例外。中國聯(lián)通積極參與到3GPP 5G電力需求標準的制定中。尤其值得一提的是，近日5G智能電網(wǎng)研究項目在3GPP R18中成功立項，這是包括中國聯(lián)通在內(nèi)的28家成員單位為之努力的結(jié)果。這也是第一次定義5G+智能電網(wǎng)端到端標準體系架構(gòu)，為5G+智能電網(wǎng)的快速發(fā)展奠定標準框架和平臺。
但王常玲強調(diào)，在標準層面還需進一步優(yōu)化、完善，包括網(wǎng)絡(luò)層面也需要不斷進行優(yōu)化，甚至是最小的上行鏈路某個窗口的優(yōu)化。“移動網(wǎng)絡(luò)最大的特點是其不確定性，從廣義來看，移動網(wǎng)絡(luò)還是‘盡力而為’的網(wǎng)絡(luò)。如何將不確定性轉(zhuǎn)變?yōu)榇_定性，也是電力行業(yè)面臨的主要問題。在封閉的場景，可以進行參數(shù)指標的優(yōu)化，以便將其變?yōu)榇_定性的場景，但在廣義的場景如何將不確定性變?yōu)榇_定性，還需要同步專項推進網(wǎng)絡(luò)層面及標準層面優(yōu)化，加快對電力應(yīng)用場景的更好匹配。”王常玲如是說。
穩(wěn)定高效的電力供應(yīng)一直都是支撐社會經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵因素。面向未來，隨著智慧城市的發(fā)展，對智能電網(wǎng)的安全性、可靠性、運行效率等提出了更高的要求，全產(chǎn)業(yè)鏈需加強電網(wǎng)業(yè)務(wù)與5G技術(shù)的深度融合。通過在高壓線路保護、城市電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測、客戶用電信息采集等專業(yè)領(lǐng)域試點應(yīng)用，挖掘5G技術(shù)優(yōu)勢，實現(xiàn)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的萬物互聯(lián)，助力智慧城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
對此，王常玲認為，5G+電力的應(yīng)用推進還需要跨行業(yè)合作，進行大量測試，全產(chǎn)業(yè)鏈同步分工深度合作，開展不同層面的創(chuàng)新合作關(guān)系，通過優(yōu)勢互補，共同開拓5G智慧能源生態(tài)，實現(xiàn)互利共贏，共同推動產(chǎn)業(yè)升級。
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