随着能源生产和消费的变革,新能源、分布式发电、储能、充电桩、家庭智慧能源等新业务的大量涌现,同时,随着智能化社会的到来,以大数据、云计算、物联网、移动互联为代表的新一代信息通信技术正在逐步与电力行业融合。如何运用新一代信息通信技术建设安全、可靠、灵活、泛在的通信基础网络,促进能源生产和消费变革,已成为当前电网企业和信息通信领域厂商共同探索的方向。
国家电网公司在2018年工作会议上提出建设“全业务泛在电力物联网”,华为公司积极响应,探索运用无线专网技术与电力业务结合,满足广覆盖、海量终端的电力物联网需求。华为公司是全球首家将LTE技术引入电力行业的厂商,率先于2012年帮助珠海供电局构建全球首张TD-LTE无线专网,承载配网自动化、计量自动化、移动视频等业务。
近年来,华为公司在电力行业无线专网领域持续投入研发,开发基于230MHz、1.8GHz、5.8GHz频谱的电力无线专网产品并持续引入最新技术,一方面匹配当前电力现有频段,另外一方面保证方案的可持续演进。
在电力业务匹配上,针对电力业务中的低时延、实时在线需求,如精准负荷控制、配电自动化业务,华为eLTE-G解决方案支持配电自动化实现低时延回传,支持室内、户外、杆塔等多种场景,通过外接天线还可以支持地下、半地下等场景,保障业务的高可靠通信。
针对电力物联网中的高带宽、移动化需求,如智能变电站移动巡检业务,华为开创性的将LTE技术应用在免授权5.8GHz频段上,构建宽带物联。解决方案中采用一体化基站,支持POE供电,基站可以安装在墙面和抱杆上,增加了网络部署的灵活性,节省了网络部署的成本和时间。相比WLAN技术,大幅提升了安全性和覆盖范围,为客户带来稳定可靠的连接,一套设备即可覆盖500KV智能变电站。同时也可支持远距离通信,如变电站基建期无光缆覆盖的情况下,可实现点对点的远距离高带宽通信回传,满足基建期视频监控的通信需求。
针对电力物联网中的低功耗、广覆盖、低速率、海量联接等场景需求,如配电线路故障指示器、用电信息采集等业务,华为在eLTE-G解决方案引入IoT技术,构建窄带物联。如故障指示器的汇集单元一般采用太阳能供电,供电能力有限,因此采用低功耗通信技术是必然选择。华为eLTE-G解决方案在采用低功耗技术的同时,应用跳频技术避免外部干扰,以及先进的纠错码实现快速纠错能力。
当前,华为eLTE-G电力无线专网解决方案基于4.5G,并率先将5G空口分片、Grant-free低时延调度算法等关键技术提前引入eLTE-G解决方案,满足电力行业精准负荷控制、配电自动化等全业务需求;在安全上,eLTE-G解决方案通过频率隔离、物理隔离和逻辑隔离方式满足电力行业多业务安全隔离需求,未来5G slicing也可引入电力无线专网提供更多样化的安全隔离方案;华为eLTE-G解决方案后续将持续面向5G演进,引入更多5G关键技术,满足未来电力发展新需求。
