智能电网为什么需要5G？ 5G+电网的一场变革正在路上-第2页-北极星输配电网

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第二层是业务安全隔离需求。

安全是电网公司压倒一切的根本性需求，因此应按照“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”的安全防护总体原则，通过网络切片来提供端到端的灵活的软硬隔离的解决方案，以及支持安全加密芯片、IPSec、空口完保、二次认证等差异化的安全防护能力等，来提供安全可信的5G电力行业的虚拟专网。

第三层是独立自运维自管理需求。

电网企业向运营商购买了5G网络切片服务后，可对自己的切片网络做到可视、可管、可控，甚至一定程度的自运营，做到简简单单地购买、明明白白地消费。

正是在这样的需求背景下，中国电信青岛分公司联合国网青岛供电公司、华为及产业链上下游合作伙伴在青岛成功建成了中国规模最大、场景丰富、生态全面的5G智能电网实验网，并逐步成为了业界最佳实践。

现在就让我们走进这个实验网，看看5G智能电网到底有哪些应用场景？采用了哪些技术方案？

走进全国规模最大的5G智能电网实验网

自2019年10月以来，青岛5G智能电网项目先后在青岛古镇口、金家岭、奥帆中心以及青岛供电公司调度大楼四大示范区建设5G站点29个，部署电力专用MEC 2套，建成了目前国内甚至是国际上规模最大的5G智能电网实验网。

本次项目聚焦智能分布式配电（包括5G纵差保护、5G智能分布式FA）、电力切片&安全隔离、变电站作业监护及配网态势感知、5G基站智能削峰填谷四大专题，无论是业务场景的丰富性，还是技术验证的深度和广度，都走在了行业前列。

5G智能分布式配电

5G纵差保护和智能分布式FA（馈线自动化）属于智能分布式配电自动化的业务场景。如前所述，智能分布式配电自动化是坚强智能电网的关键应用，对网络的时延、可靠性、隔离性保障要求极高，非常考验5G网络切片能力。为此，中国电信青岛分公司、国网青岛供电公司和华为就5G纵差保护和5G智能分布式FA开展了全国首次外场验证测试，并成功验证了5G可满足业务需求。

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2020年1月12日，在青岛古镇口区域，“基于5G网络切片的5G配网纵差保护外场试点”上线。基于5G SA电力切片虚拟专网的实测结果显示，环网柜智能终端STU和STU之间单向通信的平均时延为9.8ms，可满足差动保护15ms的通信要求，故障隔离差动保护判定全部正确，创新性解决了配网线路差动保护的通信难题。

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2020年1月15日，在青岛崂山区金狮广场，“基于5G切片的智能分布式FA试点商业应用”上线。和纵差保护类似，同属智能分布式配电自动化技术的智能分布式FA同样对于超低时延超高可靠存在刚需。基于5G SA电力切片虚拟专网解决方案，环网柜智能终端STU间的单向平均通信时延低至6.5ms，完全满足智能分布式FA系统20ms的通信要求，从而使能100ms的故障隔离。

电力切片&安全隔离

由于电力行业对安全隔离性要求非常严格，本次项目一开始就把5G的安全隔离性放在了首位。

依据电力监控系统安全防护总体方案要求，结合5G承载电网业务模型，本次项目从终端（含电力终端和通信终端）、基站、传输网、核心网、边缘计算到切片管理，端到端验证了5G切片体验及安全隔离能力。

中国电信青岛分公司5G应用总监陈增辉介绍，本次中国电信青岛分公司为国网青岛供电公司提供了业内首发的端到端多维、智能、动态切片方案。在无线5G SA基站侧，采用5QI（QoS优先级）方式在大区内部实现了基于业务优先级调度的逻辑软隔离；在传输侧，采用FlexE技术实现了物理硬隔离，采用VPN或者信道子接口方式实现了逻辑软隔离。在核心网侧，针对生产控制大区、管理信息大区和变电站区，分别部署独享的MEC设备，打造了2张5G广域切片专网和1张5G局域切片专网，同时新建三层架构的网络切片管理平台，通过北向API接口与电力综合业务管理平台对接集成，实现电力切片的可视、可管、可控。

变电站作业监护及配网态势感知

针对变电站内部的管理信息大区业务（如视频监控、机器人巡检等），为了将变电站园区采集的现场信息快速回传和AI处理，并保障数据不出园区，本次项目还通过核心网用户面和MEC下沉部署到变电站园区内部，并在5G NR侧采用专用基站与公网业务之间物理硬隔离的方式，建设了一张5G电力局域专网切片，以满足变电站的高安全隔离需求。

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5G配电态势感知利用5G网络实时采集配电网电压、电流向量类数据，将数据间隔周期性上传主站，由主站进行状态估算和态势感知，以提前预测负荷和采取措施，避免负荷过重造成设备故障和跳闸停电风险。早在2019年10月，国网青岛供电公司联合中国电信青岛分公司和华为就创新性上线了“基于5G切片的变电站配电感知系统”，为2019年跨国公司青岛峰会提供5G+保电服务。

丰富的应用场景和先进的技术方案验证让本次项目获得了业界广泛认可。该项目于2019年11月获得了山东省移动互联网5G应用创新技能大赛一等奖，于2020年3月作为唯一工业能源领域案例入选GSMA 5G独立组网驱动应用案例集，于2020年4月在Layer123举办的第三届网络自动化峰会上荣获“5G自动化最佳创新商业项目奖”，国际影响力凸显。

首个5G智能电网商业合同签订，规模应用信心倍增

最值得欣喜的是，青岛5G智能电网项目的成功进展让行业对5G智能电网的未来充满了信心。

2020年新年伊始，中国电信青岛分公司与国网青岛供电公司正式签订了5G电力切片商业合同，这是全球5G智能电网领域的首个商业合同。

首个5G智能电网商业合同诞生将助力中国电信和国家电网建成中国最大的基于5G SA的电力切片商业网络，也将对推动5G智能电网规模商用起到极大的示范效应。

专家们表示，接下来将在阶段性成果的基础上，从技术、商业、生态、标准、政策等全方位持续推动产业发展，推进5G智能电网规模商用。

1、在技术与商业应用方面，一是要提升网络切片管理及能力开放平台支撑赋能，实现动态电力切片端到端定制、自动化部署，满足5G电力业务日常运维管控需求；二是要进一步开展端到端5G切片的安全隔离验证；三是扩大应用试点规模和业务场景，打造一批可复制、可推广的业务应用场景。

2、在生态方面，考虑目前5G电力终端普遍存在体积较大、成本较高等不足，下一步需推动产业链上下游企业加快合作，加快配电自动化终端、智能电表、无人机、巡检机器人、高清摄像头等5G电力终端的研发和量产。

3、在国际标准输出方面，近期由中国电信牵头，联合国家电网和欧洲运营商沃达丰，西班牙电信，法国电信，以及华为等28家公司在3GPP成功推动了R18 5G智能电网立项成功。立项成功离不开青岛5G智能电网项目前期的阶段性成果作为关键输入技术。后续三方公司还将继续依托本项目，在基于3GPP R18的标准框架下，进一步将项目的更多成果转换为国际标准输入，在标准化上提升国际影响力。

4、在产业政策方面，将联合中国电科院、华为、电信研究院等共同开展5G电力切片安全专题测试，推动相关5G电力安全标准制定，逐步推动行业政策与时俱进的刷新。

随着5G规模部署，产业链越来越成熟，5G智能电网正一天天走进现实，相信在不久的将来5G将全面助力电力行业数字化、智能化转型。而5G与电力行业的融合经验也将被复制到更多垂直行业，最终真正实现5G赋能千行百业，5G改变社会的大使命。

电力与通信已是人类生产生活不可或缺的基础设施。回顾过去，电的发明和利用掀起了第二次工业革命，信息技术发展推动了第三次工业革命，如今进入5G新基建时代，5G与电网这两大超级基础设施的融合和相互赋能，让沟通和光明无处不在，必将掀起一场新的时代变革。

原标题：5G+电网，一场变革正在路上

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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