5G 專網(wǎng)技術(shù)在電網(wǎng)配網(wǎng)差動保護中的應(yīng)用研究

［彭海燕 郭釗杰 瞿水華］

1 引言

長期以來，配電網(wǎng)缺乏自動化運行控制和管理手段，難以及時掌控電網(wǎng)的運行狀態(tài)，電網(wǎng)的運行長期處于“盲調(diào)”狀態(tài)。國家能源局提出在十三五規(guī)劃末期實現(xiàn)配網(wǎng)自動化覆蓋率達到95%以上，配網(wǎng)自動化水平得到了大幅提高。為保證差動保護的判斷準(zhǔn)確、啟動及時，需盡量保證一組差動電流為同一時刻采樣值，即需要嚴(yán)格保證差動電流的時間同步，因此差動保護對保護裝置DTU 之間的通信時延以及可靠性有較高要求，時延小于15 ms，時間同步精度：小于10 μ s，可靠性：大于99.999%。傳統(tǒng)的配電差動保護在相鄰配電站的差動保護裝置之間采用光纖專線傳輸，帶來鋪設(shè)光纖專線成本高，難度大等問題，無法滿足日益增多的接入需求。

5G 專網(wǎng)技術(shù)分別在R15 和R16 兩個版本定義了5G uRLLC（切片）、TSN 和5G LAN 的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，分步滿足電網(wǎng)差動保護對通信時延的要求，及其電網(wǎng)嚴(yán)格的安全隔離需求。本文針對智能電網(wǎng)中的差動保護場景的特點，簡要介紹5G uRLLC 切片、5GTSN、5GLAN、CPE 授時等關(guān)鍵技術(shù)，并結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)場景進行了切片驗證，達到滿足電網(wǎng)差動保護場景下配電站之間的可靠通信需求。

2 5G 專網(wǎng)技術(shù)概述

2.1 uRLLC 切片

5G 為了滿足三大應(yīng)用場景（eMBB/uRLLC/mMTC），在R15 定義了“切片技術(shù)”，能更好地滿足行業(yè)業(yè)務(wù)的安全性、可靠性和靈活性需求，可為行業(yè)虛擬出一個“無線專網(wǎng)”，如圖1 所示，一個uRLCC 專用切片實現(xiàn)可接入網(wǎng)、傳輸網(wǎng)絡(luò)和核心網(wǎng)全程專用網(wǎng)絡(luò)資源的分配，實現(xiàn)一個邏輯隔離的通道，進行更高強度的安全隔離，定制化分配資源，相比于以往的移動通信技術(shù)，5G 更適配行業(yè)發(fā)展需求。……