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国网浙江电力的5G虚拟专网,了解一下!

日期:2021-04-09    来源:国网浙江电力  作者:李斐 徐阳洲

国际电力网

2021
04/09
08:40
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关键词: 国网浙江电力 电网转型 5G电力虚拟专网

如果说,不用自己多建基站,就能拥有一张唤醒海量终端,兼顾经济安全、既高速又稳定的电力行业专用通信网络,你干不干? --有这样的好事? --还真有!

事情是这样的:今年3月,国网浙江电力发布了《5G公网电力应用示范工作推进方案》,走上了一条新型电力通信的求索之路。

四大难题拦路,电网面临转型需求

随着能源转型不断深入,浙江电网面临源荷互动不足、安全冗余度大、平衡能力下降、提效手段有限四大难题。

四大难题图示

国网浙江电力提出的能源互联网形态下多元融合高弹性电网建设,就致力于解决这些问题。举措之一,便是连接海量的终端!当前,挖掘社会海量资源参与电网平衡,最大困难是通信方式。于是,要做的事情呼之欲出——无线通信!5G!

怎么?我们的现任通信网不“香”吗?

通信网和通信网之间还真有差别

首先来看看我们现有的电力通信网络。

·电力有线专网

国网浙江电力拥有自己的电力有线专网,截至2020年12月底,浙江省级骨干光缆网长度24752.9公里。

不足之处在于连接节点大多以变电站、供电单位为主,很难对各楼宇之间、输电线路沿线终端、微小负荷进行覆盖,终端连接难、运维难度大。

·电力无线专网

国网浙江电力也尝试过自建一套无线专网——嘉兴230专网,共计建设88座基站,实现嘉兴全覆盖,是国家电网系统内网络和业务规模最大的无线专网。

但也有不足之处:成本(建设、运维、后期升级)太高,4G承载能力不足,频谱资源有限,无法支撑大规模的无线通信技术应用,就比如汽车在马路上跑,需要占用一定的车道,要跑的车多且快,车道就得多。同样的道理,频谱就是信号传输过程中所占用的“车道”。

现有通信网存在问题

一个是点多面广难覆盖,一个是成本太高不实惠,不足以支撑多元融合高弹性电网建设。我们需要具备更为灵活的电力通信网络接入能力。

现在,5G电力虚拟专网要来了!

5G电力虚拟专网是指在电信运营商的5G网络中,基于网络切片、多接入边缘计算(MEC)等技术,在无线、承载、核心网等环节虚拟出一张面向电力行业的专用网络,并与电力通信专网跨域融合,实现端到端的电力业务承载、高强度安全隔离以及资源管理。

5G电力虚拟专网图示

我们来简单看一下它的关键技术。

·网络切片

就是将一个物理网络切割成多个虚拟的端到端的网络,使其每一个都可获得逻辑独立的网络资源,且各切片之间可相互绝缘。每个虚拟网络就好比瑞士军刀上的钳子、锯子一样,具备不同的功能特点,面向不同的需求和服务。

·多接入边缘计算(MEC)

相较于云计算的“资源集中共享模式”,多接入边缘计算则是各边缘节点的“分布式互助共享模式”,也就是在无线接入网络的边缘节点处部署具备计算、存储和通信能力的服务应用平台。就好比原先需要从一个中心仓统一发货,现在则可以从地方仓库就近发货,大幅度缩短端到端时延。

具体来说,它比前两张通信网“能”在哪里?

第一,更好用!5G具有的大带宽、低时延、海量连接等特性,可以很好地匹配电力终端接入网对于泛在、灵活、经济、安全、绿色、可靠的更高需求。

第二,成本低!大部分基础通信设施直接用运营商的,不需要自建。只要做好电力虚拟专网架构规划、电力网络切片规划、电力无线公网管理平台建设即可。

5G电力虚拟专网作为现有电力通信网的有效补充,助力电力行业数字化转型升级。

电网业务有需求,5G专网有能力

5G电力虚拟专网个性又百搭,可以适应电力行业发、输、变、配、用、调六大环节不同业务场景的通信需求。

看它如何赋能!

控制类业务

在可中断、可调节负荷接入上,2020年,国网浙江电力利用5G通信方式,实现百万千瓦秒级可中断负荷接入,在工程实施速度大幅提升的同时,降低了通信建设和运维成本,为后续采用无线方式扩大可中断负荷接入规模提供了可行经验。

百万负荷秒级控制系统图:

在配网差动保护上,基于5G的差动保护技术速度快、可靠性高、可动态适应,通过差动保护算法对故障进行快速响应,可以精确定位和隔离配电网故障。

采集类业务

拿用电信息采集来说,5G网络的海量高密度接入能力和可靠性,可以实现用电信息的自动采集、计量异常监测、电能质量监测、用电分析和管理等功能。

采集类业务图示:

移动应用类业务

5G专网的应用可以有效提升运维效率,降低人力投入30%以上。

在移动巡检业务(变电站机器人、移动式现场施工作业管控、应急现场自组网综合应用三大场景)上,有效保障视频回传质量、数据传输安全、环境及灾害监测预警等。

此外,随着智能电网和电力物联网的深入建设,多站融合等电网新型业务逐渐涌现,5G专网的出现可以更好地与传统通信方式结合,满足电网新型业务的个性化通信需求,对内支撑坚强智能电网业务,对外拓展能源服务渠道。

所以,当这样一张能够唤醒海量终端、兼顾经济安全、既高速又稳定的电力行业专用通信网络摆在面前,怎能不心动?

国网浙江电力的5G通信求索之路已然开启。

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