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国家电网再次增强5G方向的话语权!电网+5G会怎么玩?

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行业新闻
2020/04/20
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【摘要】:

根据国网能源互联网技术研究院官微415日消息,近日,中国电科院(国网能源互联网技术研究院)成功加入国际标准化组织3GPP,正式成为该组织成员单位。3GPP5G标准等通信标准制定方面极具影响力,本次成功加入3GPP,标志着国家电网公司在参与5G国际标准制定方面迈出重要步伐,可进一步增强中国电科院(国网能源互联网技术研究院)在5G电力行业应用标准制定方面的话语权,扩大国家电网公司在5G标准制定过程中的国际影响力。

延伸阅读:

3GPP成立于1998年12月,多个电信标准组织伙伴共同签署了《第三代伙伴计划协议》。3GPP最初的工作范围是为第三代移动通信系统制定全球适用的技术规范和技术报告。第三代移动通信系统基于的是发展的GSM核心网络和它们所支持的无线接入技术,主要是UMTS。随后3GPP的工作范围得到了改进,增加了对UTRA长期演进系统的研究和标准制定。目前有欧洲的ETSI、美国的ATIS、日本的TTC、ARIB、韩国的TTA、印度的TSDSI以及我国的CCSA作为3GPP的7个组织伙伴(OP)。目前独立成员超过550多个,此外,3GPP还有TD-SCDMA产业联盟(TDIA)、TD-SCDMA论坛、CDMA发展组织(CDG)等13个市场伙伴(MRP)。

3GPP的组织结构中,项目协调组(PCG)是最高管理机构,代表OP负责全面协调工作,如负责3GPP组织架构、时间计划、工作分配等。技术方面的工作由技术规范组(TSG)完成。目前3GPP共分为3个TSG(之前为5个TSG,后CN和T合并为CT,GERAN被撤销)分别为TSG RAN(无线接入网)、TSG SA(业务与系统)、TSG CT(核心网与终端)。每一个TSG下面又分为多个工作组(WG),每个WG分别承担具体的任务,目前共有16个WG。如TSG RAN分为RAN WG1(无线层1)、RAN WG2(无线层2和层3)、RAN WG3(无线网络架构和接口)、RAN WG4(射频性能)、RAN WG5(终端一致性测试)和RAN WG6(GERAN无线协议)6个工作组。

317日,GSMA(全球移动通信系统协会)发布一系列行业报告,中国电信参与构建的青岛智能电网成功入选GSMA 5G独立组网驱动应用案例集,展现出5G独立组网方案赋能电力行业的强大能力。

中国电信青岛分公司、国网青岛供电公司和华为于20198月共同组建了国内最大规模的5G智能电网实验室,在崂山金家岭、奥帆中心、国网大厦和西海岸古镇口建设5G网络,利用5G切片、5G MEC等技术,共同推进5G在智能电网、能源互联网体系的建设。目前,青岛5G智能电网已完成智能分布式配电、5G差动保护、电力切片安全隔离验证、5G MEC园区变电站作业监护等应用。

面对智能电网各项应用场景的差异化和SLA确定性的网络需求,青岛电信技术人员攻坚克难,创新性地提出了5G SA组网架构下的MEC+多维动态切片的核心方案,可实现变电站、线路等区域各类采集设备数据不出园区即可获得基于AI的快速处理能力,并按需提供确定性低时延、保障带宽、生命管理周期、业务处理的负载均衡等能力,快速集成电网应用纳入5G切片网络,端到端验证了5G切片体验及安全隔离能力。馈线智能终端故障区段时间缩短至秒级,配电网差动保护故障恢复时间从天级降到分钟级,满足差动保护小于12ms的低时延和小于50μs的抖动要求,实物ID连接数每平方公里上万个连接数要求,以及AR/VR智能巡检大于30Mbps带宽要求。

近日,GSMA(全球移动通信系统协会)正式发布了首个5G SA网络切片PoCProof of Concept)案例- 5G智能电网项目,该项目由南方电网联合中国移动、华为公司共同打造。

在南方电网5G电力切片PoC项目中,首次使用了GSMA GST通用切片模板对电力切片关键需求指标进行了定义,包含服务区域,时延容忍,单切片的下行吞吐量,单用户的上下行吞吐量等35个类别,近60个参数,并基于实践结果,针对GST模板中的切片隔离性、切片KPI监控频率、切片安全性、会话及业务连续性等参数提出了优化改进意见。本次南方电网5G电力切片PoC项目,通过取之于行业、用之于行业的模式,验证了GSMA通用切片模板的可落地性,同时对其他行业基于通用模板定义切片参数,以及组网落地实施起到了极大的示范参考作用。

5G智能电网切片PoC案例将电力业务场景划分为生产控制和管理信息两类。其中生产控制类场景包括智能分布式配电自动化、精准负荷控制、分布式能源调控等,主要解决配电网的超低时延超高可靠通信需求,要求网络满足15ms时延,5999.999%)的可靠性,以及高安全隔离要求。管理信息类场景则包括低压用电信息采集、智能电网视频应用等,要求网络满足100ms时延、3个9的可靠性、4~100M带宽,和每平方公里数千个联接的海量接入要求。

智能电网具体有哪些应用呢?它被广泛应用在各类业务场景中。

第一,在控制类业务中,配电差动保护、配电自动化系统、配电PMU装置可以对电流差值、设备的模拟量值和运行状态,以及不同节点的电流、电压的数据进行及时检测,及时发现故障并实施故障快速隔离,避免扩大故障范围。

第二,在采集类业务中,高级计量以智能电表为基础,达到准实时的数据信息反馈。变电站巡检机器人、输电线路无人机在线监测及应急现场自组网综合应用等场景,通过5G实现现场可移动的高清视频回传,替代人工监测、巡检,避免人工现场作业带来的不确定性,同时降低了人工成本,大大提高了运维效率。例如:2018年,广东移动与南方电网、中国信息通信研究院、华为共同启动了面向商用的5G智慧电网试点,已开通的智慧电网搜索功能包括应急通信、配网计量、在线监测等方面。以上就是智能电网的发展趋势和应用场景。

在智慧能源方面,能源企业引入了馈线自动化(FA)技术。这项技术可以快速响应中断,快速实现故障定位和隔离,从而降低运维成本和提高可靠性。馈线自动化(FA)技术的应用需要网络满足低时延的要求,5G则为馈线自动化系统提供了低时延的通信网络支撑。通过为能源供应商之间形成优势互补,使得他们可以进行智能化分析实时响应异常信息。从而更快捷准确地进行电网控制。例如,江苏5G电力切片测试在南京成功完成,测试证实切片具备安全隔离性,能够实现电网对于符合单元毫秒级精准管理的业务需求。

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