5G技术在电力配电网领域的思考与探索

1、5G技术在电力配电网领域的思考与探索标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-Kn5G技术在电力配电网领域的思考与探索存在的问题1、基础薄弱。配电网是电网的重要组成部分。是联接电 网和用户的最关键结点，其安全和可靠性与主网相比配电网仍 显薄弱和发展相对滞后；2、自动化面少。配电自动化目前仍集中在城市中心区， 规模化、系统化尚未实现，实用化水平有待进一步提升；3、外部环境复杂。用户侧分布式新能源规模并网，配电网 缺乏与外部环境的互动，新能源消纳与电网安全稳定运行之间的 矛盾日益突出。企业经营遇到瓶颈1、电力市场化改革。市场竞争主体剧增。9号文放开售电

2、 侧和增量配网业务，数千家售电公司出现；2、连续降电价。政府降低输配电价要求，企业经营收入 形式严峻；3、新技术的冲击。直流配电网与储能电池的突破，将给 传统配电网带来冲击。社会经济形态发生变化1、互联网经济。“互联网+“吸引行业外公司采用互联网的 创新方式开展跨界经营,带来大量资本；2、数字经济提高了社会劳动生产率，客户要求日益多样 化和精益化，给配电网企业经营效益提出了更高要求。9传統电网WnB电财（输砲网）能源互联网（配电财）“扬®源新业扩不断接入 ICmfle HHt 充电住WlmIVffe跄灯 以输ItU变惑用制力主眩引您处“来热”雋求爆发堆K M:十THe *Ztt K&

3、lt;½: 笊:实时A实时.控利钱次：低钱A离抄 .f5RMM>CJW乐*麺次和实时性摆烝 iiK*WHJWJRiKm配电财、分m式电簿和削户IH5G技术特征据中国信通院预'J 2020-2025年中国5G将直接带动经济总产出10.6万亿元,直接创造经济增长3.3万亿,创造直接就业岗位超过300万个。曲1979 吒汽电诂ZflH 可0«设20XXKttlaIO2619601990ILnnWRAXWM&3G40562020102020面向应用定义“网络即服务"吃联胃fcMIl WKAtfl2SiiZE (S)5 片 BtRI 一切片模板仓库(Y

4、y-Q* WH-IUEA3 畑© © O ««««»ORf8功能实傅共專网塔功能O网烙功繼1、瓦特、比特融合，配电网末端连接是瓶颈（1）连接痛点：点多、面广智能终端和用户终端连接困 难、连接匮乏、无线通信质量低；（2）智能配网需要5G连接：新能源新业务亿级大连接、 毫秒级业务、髙精度授时、高带宽业务；配网连接提升高在 线、易运维、全覆盖、安全可靠；基于5G的新智能技术应用无 人机机器人、高清智能视频；（3）配电网特点：点多面广，海量设备实时监控，信息 双向交互频繁，且光纤敷设成本高、运维难度大技术选型：有 线是“干"

5、;，无线是“支"，无线是有线的拓展和补充，尤其在解 决配电网业务“最后一公里"接入方面，无线是快速、灵活部署 的最佳选择。（4）5G是配、用电泛在连接的重要选项。（5）无线“安全、可靠、经济、灵活、泛在"，赋能全联接 电网。更多新能源接入发电装 冒呈分布式趋势输电线路逐步实现全线路 实时监控,霊要广域网络 联接配网控制逐步从IOICV走向0.4kV ,联接节点千万+4.5亿电表的高频，高祐 度抄表，需要新的接入技 术（6）联接数从万到亿，覆盖从干线到全覆盖，无线是关键。2、配电网典型业务场景可分为控制、采集两大类（1）控制类：分布式配电自动化、用电负荷需求侧响 应

6、、分布式能源调控等。随着精准负控、分布式能源接入等业 务发展,主站系统逐步下沉,更多地本地就近控制，与主网需要控 制联动,时延需求将达到毫秒级；（2）采集类：低压集抄、站所内外场景的智能电网大视 频应用等。未来采集对象将趋于多媒体化、深入用户行为分析; 采集内容将趋于视频化、高清化;采集频次将趋于准实时,且从单 向采集向双向互动演进。（3）应用场景关键通信指标Al. AT X¼31. JV -*AUI通信需求"才尖ijr时延带宽可第性安全隔离连接数智能分仇式配电自动化15ms2Mbps99.999%安全生产I区10 个 km2控制类精准负控2msIOkbPS*2MbPS99

7、.999%安全生产I区分布式能源调控采集¾3s 控制类WIS2Mbps99.999%综合包含1、Ih 川区业务百万千万级低压集抄3s2Mbps99.9管理猪息大区Ill架抄模式x 100 个 km2F沉到用户后W50- 1 倍采集类电站迪檢机器人集中在局部区 U2 个M电线路无人机遇检4 IOMbPS视频20OmS 控制10OmS配电房视频综合监控2ms骨理信息大区Ill移动现场施工作业骨控20 IOOMbPS99.9%局部区域内应急现场自组网综合应用5T0个3、5G网络为配电网业务无线接入提供了一种更优化解决 方案各类电网设备、电力终端、用电客户的通信需求爆发式增 长，迫切需要构建

8、安全可信、接入灵活、双向实时互动的”泛在 化、全覆盖',配电通信接入网，并采用先进、可靠、稳定、高效 的新兴通信技术及系统予以支撑。4、5G多场景适配为智能电网不同业务提供差异化的网络 服务能力智能电网业务需求广泛，同时包含了eMBB（如巡检机 器人、无人机巡检、应急通信等智能电网大视频应用）、RLLC（智能分布式配电自动化）、mMTC（低压集抄、分布式能源 等）三大场景。多场景适配可同时满足海量连接、大带宽、低时 延、授时等多样化需求,更有针对性地解决智能电网不同业务的 通信需求。5、5G网络切片为电网不同分区业务提供高可靠的安全隔 离能力5G网络切片技术可为电网不同分区业务提供物理

9、资源、 虚拟逻辑资源等不同层次的安全隔离能力，为智能电网的业务 承载提供更好的安全保障。6、5G能力开放为海量接入终端提供高效灵活的运营管理 能力电力企业可利用公网运营商提供的各种能力开放，实现电 力通信终端的连接管理、设备管理、业务管理、网络切片管理 等创新业务,满足电力终端通信的可管可控要求。4 5G赋能配电网思考1、配电房、开闭站集中监控。在城市中心配电房与开闭 站.运维班组所辖区域部署5G网络，实现对配电房、开闭电站控 制系统、视频和状态监测数据、机器人巡检的实时远程监视和 控制，同步实现移动操作和AR巡检，通过5G网络实时回传移动 终端现场巡检数据和远程会诊。网络要求：带宽50M,时

10、延 IOOmSO2、线路保护隔离。配电线路中环网柜、柱上开关、隔离 开关等设备启用5G网络通道后，线路保护功能将发挥更大作 用，通过预设设备的定值，实现自动分段隔离，停电范围将大 大减少。其网络要求：带宽1M,时延IOmSO3、配电线路立体巡检。在配电线实现无人机和可视化监 拍装置(杆塔摄像头)，完成移动作业(PAD)的立体巡检，通过5G无线通道实时回传巡检图 像，确保输电线路和通道安全。网络要求：带宽50M,时延 IOOmSO5展望1、5G技术将给电力配电网发展带来深刻变革。推动大量 智能微型传感器在配电设备中的应用，5G通信技术应用，促进电网“智能化二“透明化二“可感 知、可互动二 助力电网向智慧能源运营商、能源产业价值链整 合商、能源生态系统服务商转型发展；2、5G+配电的应用将在配电网全寿命周期中发挥不可估量 的作用。“规划、设计、建设、运维',全链条；3、电网行业与通信运营商的合作模式将发生变革。“BtOC普遍性服务"向-BtOB差异化服务”过渡；推动共享式、深度嵌 入式的双赢、高质量发展。后续工作展望如下：终端研发：研发电力定制化5G通信终端和标准化，切片的 定制。大