在日前召開的“中國聯(lián)通邊緣云合作伙伴大會”上，全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司工學博士、高級工程師陸陽表示，5G在智能電網(wǎng)的應(yīng)用剛剛起步，針對5G的大帶寬、低時延、高可靠和大連接的三大能力，國家電網(wǎng)在巡檢、配電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測、大數(shù)據(jù)采集、準負荷控制、配電自動化等應(yīng)用方面都在積極推動5G技術(shù)的研究和落地。

5G在未來電網(wǎng)中的應(yīng)用

展望5G，隨著對大帶寬、低時延、高可靠、大連接等業(yè)務(wù)的不斷上線，業(yè)務(wù)需求也是不斷增長的態(tài)勢，陸陽測算，以密集城區(qū)單基站覆蓋半徑1km為例，單扇區(qū)平均承載終端數(shù)量可達2萬個以上。

總體來看，未來電力業(yè)務(wù)的發(fā)展和5G的發(fā)展趨勢是相吻合的，在未來電網(wǎng)中，小流量的大連接的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，以及寬帶業(yè)務(wù)和低時延、高可靠的業(yè)務(wù)是并存的，呈現(xiàn)出廣覆蓋、大連接、低時延、高可靠、高安全等要求很高的特征。

5G是新型的無線通信技術(shù)，最大的特點，和傳統(tǒng)2G/3G/4G相比，引入了包括邊緣計算和網(wǎng)絡(luò)切片新型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，邊緣計算，企業(yè)部署邊緣云、邊緣計算的目的是為了降低業(yè)務(wù)端到核心網(wǎng)側(cè)的時延，提供本地的閉環(huán)的控制，能夠滿足低時延應(yīng)用的要求。網(wǎng)絡(luò)切片能夠?qū)崿F(xiàn)一網(wǎng)多能，一張網(wǎng)絡(luò)同時承載多種業(yè)務(wù)的需求，真正實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)跟隨業(yè)務(wù)的需求而發(fā)生變化，實現(xiàn)了網(wǎng)隨云動或者網(wǎng)隨業(yè)務(wù)需求而動這樣一種新型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，這是未來5G在電網(wǎng)這個垂直行業(yè)中應(yīng)用的最大優(yōu)勢。

陸陽表示，針對5G的大帶寬、低時延、高可靠和大連接的三大能力，國家電網(wǎng)在巡檢、配電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測、大數(shù)據(jù)采集、準負荷控制、配電自動化等應(yīng)用方面都在積極推動5G應(yīng)用的研究和落地。

“在大帶寬的場景下，電網(wǎng)中可能應(yīng)用到的場景主要是應(yīng)用在巡檢過程中。”陸陽表示，巡檢目前很多還是依靠人工來進行作業(yè)，工作量非常大，運維的難度也非常大，未來引入5G的技術(shù)以后，有可能支撐巡檢側(cè)實現(xiàn)自主化、精益化或者叫智能化的巡檢。通過引入AR/VR增強技術(shù)，可以實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)、高清圖像、視頻，實現(xiàn)遠程和現(xiàn)場的實時會商，提高巡檢的能力。“目前巡檢更多是發(fā)生在變電站或者輸電線路上，離業(yè)務(wù)的機房往往會有一定的距離。如何去部署這種邊緣的計算能力，通過這種先進的運維手段能夠獲得實時的交互，也是下一步需要進一步研究的方向。”

在大連接方面，電網(wǎng)的主要應(yīng)用包括兩個場景。一是面向配電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測，小數(shù)據(jù)量的特征，包括對配電一次設(shè)備的溫度、環(huán)境的溫濕度，以及開關(guān)的狀態(tài)等來進行實時監(jiān)測，把信息傳回到主站進行實時分析。目前配網(wǎng)這塊真的是點多面廣，國網(wǎng)公司目前在用的配電變壓器達到440萬臺以上，其他的設(shè)備包括一些配網(wǎng)的開關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜、分支箱等在800萬臺以上，對網(wǎng)絡(luò)的大連接能力和低功耗能力確實提出了新的挑戰(zhàn)。陸陽表示，“類似于NB這種技術(shù)，它的功耗或者應(yīng)對現(xiàn)場復雜環(huán)境的深度覆蓋的能力，是否能夠滿足配網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測應(yīng)用的需求，也需要進一步研究。”

二是針對大數(shù)據(jù)量的采集，國網(wǎng)也考慮是否要進行一些邊緣計算能力的部署。陸陽指出，“如果把所有的數(shù)據(jù)量都上送到云上去處理，一是沒有必要，而是數(shù)據(jù)量非常大。在輸電線路狀態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用，輸電線路和配網(wǎng)不同的是，輸電線路一般分布在偏遠地區(qū)，無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋往往是非常薄弱的。針對輸電線路的監(jiān)測，如何把監(jiān)測信息實現(xiàn)回傳，也是需要研究的方面。”

關(guān)于低時延、高可靠，這也是電網(wǎng)中非常關(guān)注的一個場景，涉及到生產(chǎn)控制類的業(yè)務(wù)流程。

“國網(wǎng)公司跟其他企業(yè)在探討5G時，都會把精準負荷控制作為潛在的低時延、高可靠的應(yīng)用場景。”陸陽指出，精準負荷控制就是大電網(wǎng)系統(tǒng)保護的一個部分，最終目標是要實現(xiàn)發(fā)用電的平衡。

精準負荷控制通過切除用戶側(cè)可中斷的負荷，來實現(xiàn)當電網(wǎng)輸電發(fā)生故障以后，負荷側(cè)不受到過大的沖擊。時延要求是50ms，但是這個50ms是從終端到整個主站整個的通信時延，5G在空口上有1ms以內(nèi)的能力，我們也在思考如何構(gòu)建這樣一個系統(tǒng)保護或者精準負荷控制的網(wǎng)絡(luò)。5G已經(jīng)達到了1ms以內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)主站應(yīng)該怎樣部署，能夠?qū)崿F(xiàn)在控制信號在傳輸?shù)倪^程中不至于浪費更多5G在空口上的努力。