
國家電網再次增強5G方向的話語權!電網+5G會怎么玩?
根據國網能源互聯網技術研究院官微4月15日消息,近日,中國電科院(國網能源互聯網技術研究院)成功加入國際標準化組織3GPP,正式成為該組織成員單位。3GPP在5G標準等通信標準制定方面極具影響力,本次成功加入3GPP,標志著國家電網公司在參與5G國際標準制定方面邁出重要步伐,可進一步增強中國電科院(國網能源互聯網技術研究院)在5G電力行業應用標準制定方面的話語權,擴大國家電網公司在5G標準制定過程中的國際影響力。
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3GPP成立于1998年12月,多個電信標準組織伙伴共同簽署了《第三代伙伴計劃協議》。3GPP工作范圍是為第三代移動通信系統制定全球適用的技術規范和技術報告。第三代移動通信系統基于的是發展的GSM核心網絡和它們所支持的無線接入技術,主要是UMTS。隨后3GPP的工作范圍得到了改進,增加了對UTRA長期演進系統的研究和標準制定。目前有歐洲的ETSI、美國的ATIS、日本的TTC、ARIB、韓國的TTA、印度的TSDSI以及我國的CCSA作為3GPP的7個組織伙伴(OP)。目前獨立成員超過550多個,此外,3GPP還有TD-SCDMA產業聯盟(TDIA)、TD-SCDMA論壇、CDMA發展組織(CDG)等13個市場伙伴(MRP)。
3GPP的組織結構中,項目協調組(PCG)是高管理機構,代表OP負責全面協調工作,如負責3GPP組織架構、時間計劃、工作分配等。技術方面的工作由技術規范組(TSG)完成。目前3GPP共分為3個TSG(之前為5個TSG,后CN和T合并為CT,GERAN被撤銷)分別為TSG RAN(無線接入網)、TSG SA(業務與系統)、TSG CT(核心網與終端)。每一個TSG下面又分為多個工作組(WG),每個WG分別承擔具體的任務,目前共有16個WG。如TSG RAN分為RAN WG1(無線層1)、RAN WG2(無線層2和層3)、RAN WG3(無線網絡架構和接口)、RAN WG4(射頻性能)、RAN WG5(終端一致性測試)和RAN WG6(GERAN無線協議)6個工作組。
3月17日,GSMA(全球移動通信系統協會)發布一系列行業報告,中國電信參與構建的青島智能電網成功入選GSMA 5G獨立組網驅動應用案例集,展現出5G獨立組網方案賦能電力行業的強大能力。
中國電信青島分公司、國網青島供電公司和華為于2019年8月共同組建了國內大規模的5G智能電網實驗室,在嶗山金家嶺、奧帆中心、國網大廈和西海岸古鎮口建設5G網絡,利用5G切片、5G MEC等技術,共同推進5G在智能電網、能源互聯網體系的建設。目前,青島5G智能電網已完成智能分布式配電、5G差動保護、電力切片安全隔離驗證、5G MEC園區變電站作業監護等應用。
面對智能電網各項應用場景的差異化和SLA確定性的網絡需求,青島電信技術人員攻堅克難,創新性地提出了5G SA組網架構下的MEC+多維動態切片的核心方案,可實現變電站、線路等區域各類采集設備數據不出園區即可獲得基于AI的快速處理能力,并按需提供確定性低時延、保障帶寬、生命管理周期、業務處理的負載均衡等能力,快速集成電網應用納入5G切片網絡,端到端驗證了5G切片體驗及安全隔離能力。饋線智能終端故障區段時間縮短至秒級,配電網差動保護故障恢復時間從天級降到分鐘級,滿足差動保護小于12ms的低時延和小于50μs的抖動要求,實物ID連接數每平方公里上萬個連接數要求,以及AR/VR智能巡檢大于30Mbps帶寬要求。
近日,GSMA(全球移動通信系統協會)正式發布了首個5G SA網絡切片PoC(Proof of Concept)案例- 5G智能電網項目,該項目由南方電網聯合中國移動、華為公司共同打造。
在南方電網5G電力切片PoC項目中,首次使用了GSMA GST通用切片模板對電力切片關鍵需求指標進行了定義,包含服務區域,時延容忍,單切片的下行吞吐量,單用戶的上下行吞吐量等35個類別,近60個參數,并基于實踐結果,針對GST模板中的切片隔離性、切片KPI監控頻率、切片安全性、會話及業務連續性等參數提出了優化改進意見。本次南方電網5G電力切片PoC項目,通過取之于行業、用之于行業的模式,驗證了GSMA通用切片模板的可落地性,同時對其他行業基于通用模板定義切片參數,以及組網落地實施起到了極大的示范參考作用。
5G智能電網切片PoC案例將電力業務場景劃分為生產控制和管理信息兩類。其中生產控制類場景包括智能分布式配電自動化、精準負荷控制、分布式能源調控等,主要解決配電網的超低時延超高可靠通信需求,要求網絡滿足15ms時延,5個9(99.999%)的可靠性,以及高安全隔離要求。管理信息類場景則包括低壓用電信息采集、智能電網視頻應用等,要求網絡滿足100ms時延、3個9的可靠性、4~100M帶寬,和每平方公里數千個聯接的海量接入要求。
智能電網具體有哪些應用呢?它被廣泛應用在各類業務場景中。
第一,在控制類業務中,配電差動保護、配電自動化系統、配電PMU裝置可以對電流差值、設備的模擬量值和運行狀態,以及不同節點的電流、電壓的數據進行及時檢測,及時發現故障并實施故障快速隔離,避免擴大故障范圍。
第二,在采集類業務中,高級計量以智能電表為基礎,達到準實時的數據信息反饋。變電站巡檢機器人、輸電線路無人機在線監測及應急現場自組網綜合應用等場景,通過5G實現現場可移動的高清視頻回傳,替代人工監測、巡檢,避免人工現場作業帶來的不確定性,同時降低了人工成本,大大提高了運維效率。例如:2018年,廣東移動與南方電網、中國信息通信研究院、華為共同啟動了面向商用的5G智慧電網試點,已開通的智慧電網搜索功能包括應急通信、配網計量、在線監測等方面。以上就是智能電網的發展趨勢和應用場景。
在智慧能源方面,能源企業引入了饋線自動化(FA)技術。這項技術可以快速響應中斷,快速實現故障定位和隔離,從而降低運維成本和提高可靠性。饋線自動化(FA)技術的應用需要網絡滿足低時延的要求,5G則為饋線自動化系統提供了低時延的通信網絡支撐。通過為能源供應商之間形成優勢互補,使得他們可以進行智能化分析實時響應異常信息。從而更快捷準確地進行電網控制。例如,江蘇5G電力切片測試在南京成功完成,測試證實切片具備安全隔離性,能夠實現電網對于符合單元毫秒級精準管理的業務需求。