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    國網信息通信產業集團:研發系列5G產品 拓展電力應用場景

    中國電力網發布時間:2021-06-22 12:24:21  作者:呂玉祥、邱蘭馨、金鑫

      6月10日,浙江電力信通公司聯合國網信通股份安徽繼遠軟件有限公司完成了國內首個電力“5G+”量子一體化仿真實驗測試系統搭建工作,并實現精準負荷控制生產業務的加載測試。這意味著今后有望通過量子加密方案解決電力業務數據通過公網5G傳輸的安全保障性問題。

      “5G+”量子一體化仿真實驗測試系統主要由5G一體化仿真測試平臺和量子保密系統組成。其中,5G一體化仿真測試平臺是能源行業首個5G自主網絡測試系統,截至目前已經完成4類生產控制業務仿真測試。該平臺填補了電力行業自主開展5G一體化仿真測試的空白,可為能源互聯網業務5G承載提供技術研究、應用測試、驗證仿真的自主網絡環境。

      近年來,國網信通產業集團研發了5G邊緣物聯代理終端、5G多類型通信終端、5G電力定制化移動邊緣計算裝置(MEC)、5G站房綜合管控平臺等一系列軟硬件產品,支撐多家省級電力公司開展無人機巡檢、機器人巡檢、人工智能門禁、安防監控、差動保護、負荷控制等5G創新應用,推動數據共享和價值挖掘。

      5G助力源荷互動

      國網浙江省電力有限公司是能源互聯網5G生產控制業務應用的實踐用戶之一。近年來,浙江全社會用電負荷持續走高,2020年最高用電負荷達9268萬千瓦。但浙江全社會用電負荷達到全年最高負荷95%以上的累計時長僅為27小時,如果為此建設大量的發電、電網設施,不僅會占用大量資金,還會造成設備使用效率低下,增加電網調節難度。

      從5月5日起,國網浙江電力利用公網5G技術實現對客戶側700余臺秒級可中斷負荷終端的安全可靠管理,相關負荷超100萬千瓦。

      “浙江電網接入的多元電源在一定程度上能夠緩解用電負荷緊張的局面,但同時加大了電網運行控制難度和安全穩定運行風險。”國網浙江電力調控中心通信處處長邵煒平介紹,“立足電網實際,我們建設了基于5G的百萬千瓦秒級可中斷負荷接入工程,上線了5G電力虛擬專網綜合管理平臺。在5G網絡中,電力需求側實時管理系統能夠在1分鐘內完成企業空調負荷下調等操作,在負荷尖峰‘讓電于民’。”

      5月10日,由浙江電力信通公司與國網信通股份安徽繼遠軟件有限公司聯合研發的5G一體化仿真測試平臺上線,實現秒級可中斷負荷、差動保護、智能安防等生產及管理業務在自主5G網絡環境中的技術論證,并為切片技術在電網中的實踐應用奠定基礎。

      “開展基于5G通信方式的切負荷控制業務、配電網差動保護業務、配電自動化業務等應用,能夠進一步提升居民客戶用電的穩定性、可靠性。”浙江電力信通公司通信服務中心主任王彥波說,“我們已經完成累計100萬千瓦時的切負荷控制業務部署應用工作。下一步,我們計劃借助5G一體化仿真測試平臺,探索5G切片、邊緣計算等技術在電網業務中的應用,保障電網安全穩定運行和電力供需平衡。”

      5G提升變電站智能化運檢水平

      5月24日,安徽電力信通公司與國網信通股份安徽繼遠軟件有限公司在±1100千伏特高壓古泉換流站開展了系列5G驗證測試,實現了換流站站房環境的遠程智能管控應用及特高壓密集通道鐵塔5G信號覆蓋,為特高壓換流站智能化巡檢提供了支撐。

      古泉換流站目前已經實現站內5G網絡全覆蓋,并通過換流站內全域5G信號檢測以及電磁互擾測試驗證了站內5G網絡的服務可靠性,即5G網絡能夠為換流站內各專業提供可靠的通信通道。

      2020年6月,古泉換流站5G網絡兼容性測試以及5G系列電力定制化終端應用示范工程投入試運行。一年來,站內完成5G信號與復雜電磁信號之間的互擾性測試與評估,論證了特高壓站點建設5G基站的可行性,同時完成5G電力定制通信終端、5G邊緣物聯代理終端等新裝置在視頻監控實時回傳、巡檢機器人遠程監控、站內虛擬現實遠程檢修作業指導、站房邊端側智能管控等方面的業務應用測試,為換流站管理提供了實時、安全、可靠、遠程、經濟的通信技術服務。

      “我們之前需要不定期投入不同專業的技術人員完成站內日常巡檢、設備運維等相關工作。而基于5G的各類運檢應用明顯節約了人力物力。”安徽電力信通公司信息通信調控中心三級職員于浩說,“后續我們將開展基于電力定制化MEC的變電站虛擬專網應用,提升站內巡檢、控制、安防等業務數據的傳輸可靠性,避免與外部網絡的交互風險。”

      5月12日,國網安徽省電力有限公司在池州市境內的特高壓線路上完成了能源行業首個特高壓密集通道5G覆蓋工程,以桿塔共享的方式增加基站布點,解決了輸電線路通信信號覆蓋不足的難題,實現490基鐵塔、總計47千米輸電線路5G信號覆蓋。安徽電力信通公司信息通信調控中心副主任林航說:“智慧管控必須建立在可靠的通信網絡基礎上。特高壓密集通道5G覆蓋可助力‘5G+人工智能+北斗’組合應用,以及5G無人機巡檢、北斗監測、人工智能處理的端邊云協同應用體系建設,提升設備實時感知及診斷能力。”

      加快輸變電設施配套的智慧運檢體系建設,能夠全面提升輸變電運檢的可靠性、安全性、實效性。采用“5G+”輸變電覆蓋及通信應用方案,不僅可以從網絡上為各類業務提供便捷的通信通道,同時能夠為微氣象、周界安防、作業檢查、設備監測等輔助業務賦予邊端智慧能力,幫助運行維護人員掌握電力傳輸動態,輔助相關決策。

      構建“5G+”電力應用新模式

      在電網生產業務配套信息通信工程的研究、建設、應用、運營和維護過程中,國網信通產業集團建立了一支涵蓋5G通信網建設、裝備研制、安全防護、業務應用的專業團隊,形成了“5G終端層-5G網絡通信層-5G網絡平臺層-5G應用服務層”的5G自主“一站式”產品服務體系。

      “已研發的‘5G+’電力產品實現了部分電力業務場景的應用驗證,但面向能源互聯網的應用需進一步開展5G切片、MEC、安全防護、無線異構管理等支撐技術的探索。”邵煒平說,“國網浙江電力已經聯合國網信通產業集團開展了能源互聯網5G應用全體系方案研究,并取得了一定的進展,保障5G應用各個環節的可靠性。”

      目前,國網信通產業集團在公網5G電力應用的網絡建設、網絡管理、網絡安全等方面深入探索:面向不同電力業務的通信需求,構建了公網共享、混合組網、專享專網等不同網絡服務模式,提升公網5G與電力業務間的適配度;基于國家電網有限公司系統廣泛應用的無線通信體系,探索5G、4G、無線專網等多種無線方式下的綜合管控技術,提升無線通信應用透明度;面向業務邊緣化、終端多樣化、服務差異化等特征,構建了終端安全、信道安全、數據安全、接入安全等完備的安全防護體系,全方位保障公網5G承載電力業務的傳輸安全。

      國網信通股份安徽繼遠軟件有限公司負責人表示:“我們著力打造涵蓋終端、網管、安全、平臺、應用為一體的5G產業生態,并已經形成‘5G+’電力多場景應用的系列自主產品、建設方案和實踐案例,后續將持續深化5G技術應用,服務新型電力系統建設。”

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