目前,已有不少新兴通信技术,例如Cat.1、Cat.4等,在智能电网的采集、控制等领域发挥作用。基于新兴物联网技术的智能电表,凭借低功耗、低成本等特点,正在逐渐取代传统电表成为主流。而价值更大、潜力更大的新兴通信技术,毫无疑问是5G。

5G赋能智能电网四大应用

电网“发输变配用”全业务类型丰富,5G凭借三大技术特征,以及独特的网络切片技术,可以实现应用场景的全覆盖。目前,业界已经研究并落地了5G在智能电网的四大应用场景。

一是差动保护,利用5G小于1ms的超低时延特性,用5G替代光纤,可大幅减少光纤部署,降低部署难度,实现降本增效。二是无人巡检,利用5G高达Gbps大带宽特性,在变电站机器人巡检等场景中,采用5G无人机可以降低降低人工成本和安全风险的同时大幅提升巡检效率,并能够实时回传高清视频。三是高级计量,利用5G大连接特性,连接海量智能电表,最终为用户提供智能用电等个性化需求。

四是网络切片,这是5G独有的新型技术,能够为电力行业打造定制化的行业专网,更好地满足电网业务对安全性、可靠性和灵活性需求,实现差异化服务保障,从而提升电网企业对自身业务的自主可控能力。5G切片技术可以优先保障电力高优先级业务,并在必要情况下通过灵活切片资源调配,满足紧急保障类业务需求。

从电网企业角度看,国网信通副总经理孙德栋之前在中国无线电大会上指出,针对控制业务,国家电网的所有控制业务,原来都是建在专网上,5G从精度上能够很好地满足。针对连接业务,5G网络将可以提供百万级的大连接,并且打破孤岛运行的局面,实现大电源并网,区域信息采集得到很大的改善。2019年,国家电网联合产业链生态合作伙伴在青岛建成了全国最大规模5G智能电网实验网。2020年,国网信通产业集团面向能源互联网信息通信需求,开展产品开发和应用,率先推出了面向电力行业的系列化5G通信终端。标准型5G通信终端搭载国产双核处理器,主频1GHz,配有256MB内存,双频Wi-Fi无线传输速率可达900Mbps,搭载广和通高性能工业级5G通信模组FG150/FM150,兼容2G/3G/4G/5G通信,支持NSA和SA组网模式,提供以太网、BT、USB3.0等丰富的本地通信接口,能够灵活应用于换流站、变电站、配电房、充电站、综合管廊、虚拟电厂等电力业务场景,现网实测业务速率500Mbps以上。

国网信通产业集团推出5G标准型通信终端-搭载广和通5G模组FG150/FM150

南方电网则联合产业链合作伙伴打造的 5G+智能电网,在国际上首次完成了5G空口高精度授时关键技术、5G承载低时延电网控制类业务、基于SA的端到端5G公网切片安全隔离性的研究和试验,并完成了5G承载配网分布式差动保护、配网自动化三遥、电表集抄、应急通信、输变电设备在线监控等业务的现场验证,相关成果获第二届“绽放杯”5G应用大赛一等奖,入选GSMA《中国5G垂直行业应用案例2020》。