1月17日,全國首套省域5G電力示范網(wǎng)安全運行已滿3個月。
2021年,國網(wǎng)山東省電力公司積極承擔國家電網(wǎng)有限公司5G規(guī)?;痉稇霉こ蹋谌珖氏冉ǔ墒∮?G電力示范網(wǎng),接入5G終端7000余臺,實現(xiàn)超過1萬座分布式光伏電站高可靠并網(wǎng),減少光纜建設成本數(shù)億元。同時,該公司不斷深化5G技術(shù)應用,探索5G業(yè)務應用和商業(yè)合作模式,賦能新型電力系統(tǒng)建設,促進“5G+電網(wǎng)”生態(tài)蓬勃發(fā)展。
強強聯(lián)合 專網(wǎng)專用
5G技術(shù)特性與智能電網(wǎng)業(yè)務需求高度契合。按照公司統(tǒng)一部署,國網(wǎng)山東電力堅持適度超前原則,從2020年開始探索5G技術(shù)在電網(wǎng)中的應用。
青島市是全國首批5G試點城市之一,在新型基礎設施建設上具備先發(fā)優(yōu)勢。國網(wǎng)山東電力選擇青島作為研發(fā)基地,建設5G智能電網(wǎng)實驗網(wǎng),以電力發(fā)、輸、配、變、用多業(yè)務場景應用為主線,一方面開展5G技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域的應用研究,另一方面與通信運營商以及華為等在5G領域具有優(yōu)勢的企業(yè)加強溝通交流,為5G產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展和未來的規(guī)?;逃锰铰贰?/p>
要使5G與智能電網(wǎng)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)深度融合,必須充分運用5G特有的網(wǎng)絡切片技術(shù),構(gòu)建專屬電力用戶的網(wǎng)絡切片。經(jīng)過廣泛交流和深度測試,國網(wǎng)山東電力逐漸與中國移動、中國聯(lián)通、中國電信三大運營商達成合作共識,創(chuàng)新5G網(wǎng)絡建設模式,綜合運用軟件定義網(wǎng)絡(SDN)、網(wǎng)絡功能虛擬化(NFV)等技術(shù),為不同業(yè)務、不同用戶劃分獨立的網(wǎng)絡資源,做到一張網(wǎng)絡各專業(yè)共享,并按需保證業(yè)務隔離,滿足不同業(yè)務的組網(wǎng)需求。
2021年7月,國網(wǎng)山東電力響應《5G應用“揚帆”行動計劃(2021~2023年)》,制訂5G規(guī)?;瘧糜媱潱赃\營商網(wǎng)絡為依托,在全省統(tǒng)一構(gòu)建電力生產(chǎn)、管理信息、客戶服務三類5G電力切片網(wǎng)絡。截至2021年9月25日,山東電網(wǎng)5G應用基站超過7萬座,省域5G電力示范網(wǎng)累計接入電力終端7000余臺,應用范圍遍及16個地市,成為國內(nèi)覆蓋范圍最廣、應用規(guī)模最大的5G行業(yè)專網(wǎng)。
自主管理 嚴保安全
以省域5G電力示范網(wǎng)建設為標志,國網(wǎng)山東電力面向新能源電源有效調(diào)度等業(yè)務場景,計劃推廣30萬臺5G通信終端。
綜合考慮業(yè)務性能、管控需求和經(jīng)濟因素,國網(wǎng)山東電力將電網(wǎng)生產(chǎn)類業(yè)務5G主站設置在所屬各市供電公司中心機房,將管理信息類業(yè)務5G主站集中部署在省公司,分別通過光纖鏈路與運營商承載網(wǎng)對接。該公司利用運營商部署的共享設備,通過虛擬專網(wǎng)方式構(gòu)建客戶服務類切片,并開通專線與電網(wǎng)業(yè)務對接。
不同的業(yè)務、切片、接口、服務……為了兼容各方需求,解決5G基站設備、應用終端生產(chǎn)廠家不一、建設規(guī)范不同等問題,國網(wǎng)山東電力創(chuàng)新網(wǎng)絡管理模式,聯(lián)合3家運營商重新設計統(tǒng)一的5G網(wǎng)絡設備接口,編制5G能力開放接口規(guī)范,促使運營商將5G網(wǎng)絡管理權(quán)限按需向電力用戶開放。在此基礎上,該公司打造省級5G專網(wǎng)運營管理平臺,統(tǒng)一處理來自所屬各單位的切片開通、切片監(jiān)控、5G號卡需求申請業(yè)務,統(tǒng)一執(zhí)行5G核心網(wǎng)元管理、終端管理、業(yè)務流程管理和網(wǎng)絡全景可視管理,實現(xiàn)電力5G專網(wǎng)“自服務、自運維、自管理、自運營”。
針對大規(guī)模終端接入電網(wǎng)帶來的安全風險,2021年,國網(wǎng)山東電力與紫金山實驗室等單位共建智能電網(wǎng)5G融合應用及安全技術(shù)研究實驗室,形成了5G技術(shù)柔性團隊,積極探索5G安全防護技術(shù),測評、升級防護體系,并針對發(fā)現(xiàn)的漏洞開展安全加固整改。截至2021年8月,柔性團隊聯(lián)合中國電科院等單位,編制了面向商業(yè)用戶SA網(wǎng)絡基站、傳輸網(wǎng)、核心網(wǎng)等網(wǎng)元及接口的5G網(wǎng)絡安全測評方案,完成了覆蓋5G網(wǎng)元安全評估、基線檢查、切片業(yè)務隔離度、漏洞掃描等方面的省域5G電力示范網(wǎng)安全及性能測評。隨后,國網(wǎng)山東電力自主研發(fā)了電力物聯(lián)網(wǎng)設備安全檢測平臺,并將其合并到省級5G專網(wǎng)運營管理平臺,形成了面向終端安全、切片安全、網(wǎng)元安全、邊界安全、運營安全的智能電網(wǎng)5G安全防護體系。一系列舉措為5G安全應用奠定了基礎。國網(wǎng)山東電力還申報了《電力5G終端測試規(guī)范》等2項行業(yè)標準,促進了5G技術(shù)在電力領域的規(guī)范化應用。
共建共享 做強產(chǎn)業(yè)
“在配電室、供電所等站址空間合作建設5G機房,供電公司能給我們提供‘拎包入住’配套服務。建設周期短、成本低,不用擔心場地、安全性方面的問題,還可以享受直供電,共享收益。”1月17日,在煙臺萊山區(qū)“5G+智慧充換電站”,前來檢修機房設備的中國移動山東分公司工作人員許克棟說。
萊山區(qū)“5G+智慧充換電站”由國網(wǎng)山東電力和中國移動山東分公司合作建設,集5G基站、新能源汽車充換電站、變電站、供電所等于一體。雙方共享場地、通信光纜、配電箱、管廊等資源,是國網(wǎng)山東電力“共建共享”5G商業(yè)模式的一個窗口。
2021年,國網(wǎng)山東電力有序推進基礎資源共享運營的商業(yè)模式,助力5G基站供電“轉(zhuǎn)改直”,為運營商節(jié)省了20%的基站電費,同步促成三大運營商將5G專網(wǎng)切片構(gòu)建費用大幅降低,為降低電力5G應用成本提供了樣本。
國網(wǎng)山東電力創(chuàng)新推動“5G+電網(wǎng)”多場景應用,使5G技術(shù)深入應用到電力發(fā)、輸、變、配、用及綜合管理等各個環(huán)節(jié)。在分布式能源領域,該公司廣泛部署5G終端,完成了對全省1萬余座分布式光伏電站的安全接入、全面監(jiān)控和平滑調(diào)度,提升了新能源消納水平。在輸電環(huán)節(jié),基于5G+北斗的無人機智能巡檢系統(tǒng)實現(xiàn)無人機自動巡線、安全實時回傳高清視頻,將無人機巡檢效率提升了8倍。在變電業(yè)務中,5G智能巡檢機器人通過4K高清視頻,實現(xiàn)對站內(nèi)設備的實時監(jiān)控、故障智能分析,使現(xiàn)場核查維護工作量減少60%。在配電場景中,應用基于5G的分布式饋線自動化系統(tǒng)(FA)后,智能終端平均通信時延降低至13毫秒,可將線路停電時間縮短至秒級,提升配電網(wǎng)供電可靠性至99.996%。
做強創(chuàng)新鏈,賦能應用鏈,帶動產(chǎn)業(yè)鏈。國網(wǎng)山東電力建立產(chǎn)用協(xié)同機制,協(xié)同國網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團、南瑞集團研發(fā)推廣10款嵌入式終端,比外置式終端平均可降低應用成本50%以上。該公司還聯(lián)合中國電科院、中國信通院開展電力5G標準制訂,共同構(gòu)建了覆蓋模組終端、切片網(wǎng)絡、場景應用的全環(huán)節(jié)技術(shù)標準體系。
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