國家電網可靠性和安全性是引入5G的重大挑戰

本刊記者|程琳琳

隨著國際油價的不斷動蕩，越來越多的人意識到了能源的重要性。如今電力得到了更廣泛的關注和應用。但是電力行業一直以來都在被一個問題困擾著，那就是通信網的能力提升。

全球能源互聯網研究院有限公司工學博士、高級工程師陸陽表示，目前國網公司實際上有兩張實體網絡，一張是電網，一張是信息通信網，而且隨著未來業務的不斷發展，信息通信網的地位和重要性越來越凸出。

電力專網重要性與日俱增

從國網公司在建的通信網項目來看，目前國家電網主要聚焦電力無線專網，正在與運營商合作建設。電力無線專網建設是要實現數據、語音、圖像、視頻等業務的泛在接入和可靠承載，滿足電力系統發輸配變用環節的業務通信需求。

據統計，LTE電力無線專網自2009年開始研發，國家電網11個省市公司已經建設一定規模的LTE電力無線專網。2018年國家電網規劃在11個省（自治區、直轄市）的電力公司29個城市C類級以上供電區域，計劃建設基站800余座，覆蓋1.12萬平方公里，接入業務終端15.9萬個。2019-2020年，國家電網規劃建設基站2500余座，接入終端數十萬個。

5G在國家電網的應用

如今國家電網正在開展面向5G的預研究。5G在智能電網的應用剛剛起步，針對5G的大帶寬、低時延、高可靠和大連接能力，國家電網在巡檢、配電網狀態監測、大數據采集、準負荷控制、配電自動化等應用方面都在積極推動5G技術的研究和落地。

電網的無線承載業務分成三大類。首先是電網控制類業務，涉及核心的生產控制業務流程，包括配電自動化、主動配電網差動保護、分布式電源接入控制、精準負荷控制等。第二類是信息采集類業務，具有點多、面廣的特點，包括用電信息、電動汽車充電站、電網狀態監測、視頻監控等信息采集需求。第三類是移動應用類業務，主要是和電網企業經營管理相關的業務需求。

總體來看，未來電力業務的發展和5G的發展趨勢是吻合的，在未來電網中，小流量、大連接的物聯網業務，寬帶業務以及低時延、高可靠的業務是并存的，呈現出廣覆蓋、大連接、低時延、高可靠、高安全等特征。

以大帶寬的場景為例，電網中可能應用到的場景主要是在巡檢方面。巡檢目前還是依靠人工進行作業，工作量非常大，運維的難度也非常大，未來引入5G技術后，可以使巡檢側實現自主化、精益化或智能化。通過引入AR/VR增強技術，可以實現現場數據、高清圖像、視頻傳輸，提高巡檢的能力。

在配電自動化方面，國際一流的要求是要達到99.999%的可靠性，換算成年戶均停電時間則不超過5分鐘。這樣一個控制要求非常高的場景，需要5G低時延業務來滿足需求。

5G引入電力行業

總而言之，5G在運營商層面已經日趨成熟。運營商開展了不少規模試點和應用，在電力行業5G卻剛剛起步。電力行業是關系到國計民生的基礎保障性行業，對技術的成熟度、穩定性、可靠性要求極高。因此5G網絡在電網中的普及應用，還需要一定時間的試驗。

國網江蘇省電力有限公司南京供電分公司信息通信分公司副經理李維曾表示，以電力切片為例，從總體業務性能表現來看，5G電力切片技術對現有的電力業務場景來看都有很強的適配性，尤其是在分布式配電自動化、海量用電信息采集及分布式能源管理等方面。但由于電網業務的特殊性，導致其對于無線接入業務的安全性和可靠性要求極高，雖然現在前期也開展了電網控制類信息的安全管理和方案設計，從現場測試中也得到了測試數據和業務驗證。但總體而言，未來國家電網通過5G實現電網業務的全面接入還有不少的路要走。