行業動態
當5G遇上電網 會擦出怎樣的“火花”?

時值深圳經濟特區建立40周年,8月17日,“點亮深圳,5G智慧之城”主題發布會在深圳福田香格里拉大酒店正式啟動。在會上,南方電網深圳供電局副總經理謝宏作了“5G+全棧國產化+智能電網 助力打造5G智慧之城”的演講,分享了5G、AI、云與智能電網融合發展實踐成果,以及電網行業推動5G部署的舉措。

助力“5G智慧之城”,先行先試打造5G智能電網

深圳供電局致力為深圳中國特色社會主義先行示范區和粵港澳大灣區核心城市提供優質的供電服務,始終緊跟特區發展脈搏。隨著5G時代到來,5G、云、AI等技術深度融合將加速推動智慧城市升級,為城市發展和經濟轉型帶來了新機遇。面向5G數字經濟時代,深圳市政府針對5G建設和AI與云生態建設,出臺了一系列卓有成效的激勵政策,統籌協調,正全力鋪設5G高速公路,全方位打造智慧城市。

穩定高效的電力供應一直都是支撐社會經濟發展的關鍵因素。深圳供電局積極融入和服務“雙區”建設,將深圳電網從1979年負荷僅0.76萬千瓦的漁村電網,發展為1913萬千瓦現代化城市大電網,推動深圳從曾經全國缺電最嚴重的地區之一,逐漸發展成為全國供電負荷密度最大、供電可靠性領先的城市。2019年,深圳電網實現客戶平均停電時間降至32.4分鐘/戶,優于倫敦等國際一流城市,福田中心區僅為0.19分鐘/戶,達到世界頂尖水平。

面向未來,伴隨著深圳智慧城市發展,對智能電網的安全性、可靠性、運行效率等提出了更高的要求,為此,在南方電網公司的指導下,深圳供電局先行先試,早在2017年底就開始研究5G+智能電網應用,并在2020年入選為深圳地區唯一的國家新基建重點項目,在深圳開展5G規模商用。

回顧深圳供電局探索實踐5G智能電網歷程,2017年7月11日深圳供電局承接發改委批復的首個5G試點項目,2018年6月參與完成全球首個5G智能電網白皮書發布,2018年11月與華為成立ICT聯合實驗室,2019年6月,基于5G網絡能力和全球首創授時5G終端,在坂田完成了全球首個配網差動保護試點驗證;2020年3月,在鵬城變電站部署南方電網首個5G基站,實現巡檢機器人業務接入;2020年6月,在僑香路實現5G+智能攝像頭對輸電電纜在線監測。

5G+全棧國產化賦能智能電網

電網主要包含了輸電、變電、配電等環節,電能從發電廠出來,先通過變電升壓,進入高壓輸電線路,再經過變電降壓,然后配電給各個用戶。對于整個電網,安全可靠是第一需求。對于不同環節的數字化、智能化應用,對網絡要求不盡相同,比如,配電環節對網絡時延和可靠性要求極高,變電、輸電環節的機器人巡檢應用對網絡帶寬要求很高。同時,由于電網覆蓋面積大,還需要廣覆蓋的網絡。

5G大帶寬、低時延和廣覆蓋的無線網絡比光纖部署更加靈活方便,還可通過高隔離、高安全和SLA可保障的端到端網絡切片為電力行業提供定制化“行業專網”,比“盡力而為”和業務“一刀切”的4G網絡更可靠、更安全。因此,5G可更好的匹配智能電網需求,更好的賦能電網網絡化、數字化,并與AI、云等技術融合推動更加安全可靠、靈活高效的智能電網升級。

為支撐5G與電網業務深度融合,深圳供電局構建了5G電力通訊專網,運用5G攝像頭、5G機器人、5G智能網關等智能裝備,基于全棧國產化數據中心,打造了涵蓋輸變配環節的5G智能電網應用場景。

安全高效的輸電

深圳供電局在全國電力行業首創5G攝像頭與多功能智能桿結合,通過人工智能算法實現對高壓電纜通道沿線及周邊施工情況的智能監控。此外,深圳供電局已在輸電線路安裝智能AI攝像頭1812套,實現深圳電網輸電線路全覆蓋,以巡視一回500千伏輸電線路為例,傳統人工巡視需要2個人巡視10天,現在通過新一代輸電智能巡檢系統2小時就可以完成。

智能互聯的變電

深圳供電局建成完工首個5G智能變電站——鵬城變電站,利用自主研發的智能運行支持平臺,通過5G大帶寬、低時延網絡,實時回傳智能攝像頭高清數據,遠程實時精準操控現場機器人,從而支撐了變電站巡視、操作等日常業務的無人化、智能化,將巡視效率提升了2.7倍。

(5G巡檢機器人)靈活可靠的配電

當電網線路出現故障時,配網差動保護可快速隔離和恢復故障點,盡可能的減小停電時間和停電影響區域。配網差動保護是保障電網穩定運行的關鍵技術,對網絡能力要求極高,要求通信網絡的傳輸時延為毫秒級,授時精度在微秒級以內。

(5G無線通信差動保護柜)為了驗證5G對配網差動保護的支撐作用,深圳供電局聯合華為完成全球首個5G SA網絡跨基站帶業務的差動保護測試,成功驗證了5G滿足電網控制類業務毫秒級低時延和微秒級高精度網絡授時的需求,達到了國際領先水平,6項技術成果創全球第一。

5G低時延、高可靠等特性打破了4G和光纖的局限,有效承載配網差動保護的技術要求,實現將故障隔離時間從秒級升級到毫秒級,大幅降低配網故障供電恢復時間,真正實現停電“零感知”,滿足社會經濟發展對智能電網的需求。

自主可控的全棧國產化IT基礎架構

深圳供電局在行業內率先開展自主可控的全棧國產化架構研究,引入了國產泰山服務器、國產鯤鵬處理器、國產openEuler操作系統、國產GaussDB數據庫等全棧國產化IT基礎架構,實現智慧輸電等系統的核心部件國產化率100%,打破了過去依賴國外產品的局面,杜絕了安全后門隱患和斷供風險,有效保障電力業務和數據安全。共享多贏推動5G高效部署

5G網絡是通往未來智能社會的“數字高速公路”,但要修好這條路,需建設大量的5G基站、邊緣節點等基礎設施。深圳供電局積極響應國家“新基建”建設要求,積極承擔社會責任,充分發揮變電站、配電房、電力塔及電纜管廊等場地資源點多面廣的優勢,助力深圳市5G建設實現 “多、快、好、省”。

深圳供電局擁有8千多座電力塔,具有覆蓋廣、取電容易、塔上空間充足等優勢,是現成的5G基站站址資源。深圳供電局還擁有261座變電站,超過1.5萬間配電房,具有站址空間充足、供電穩定、靠近用戶等優勢,是合適的ICT機房資源。

為高效整合資源,深圳供電局還與市政資源、電信運營商、設備制造商尋求產業合作,構建5G基站、儲能站、智能配電房、MEC、北斗地基增強站等多功能融合的站點,以及構建5G基站、電網攝像頭、公安攝像頭等融合的多功能智能桿,以創新運營模式,拓展業務新形態,實現資源優化配置及共享多贏。

目前,深圳市已實現5G全覆蓋,基站數量達4.5萬個,建設密度全國第一。面對5G用電需求量加大的問題,深圳供電局積極落實深圳建設新型智慧城市戰略,專門成立5G供電服務工作組,通過開展現場調研、建立綠色通道優化流程、開展5G基站轉供電改直供電等舉措,全力做好5G基站的用電保障,為5G運營商節約年用電成本約1億元。謝宏副總經理在演講最后表示,深圳供電局將繼續落實好國家新基建發展戰略,利用5G等新一代數字技術推進數字化轉型,打造安全、可靠、綠色、高效的智能電網,為5G產業發展提供優質的電力供應和能源保障,與5G產業鏈緊密合作,加速推動智慧城市升級,點亮深圳5G智慧之城。

過去,電力走進了千家萬戶、千行百業,推動了社會經濟高速發展。未來,5G也將走進千行百業,賦能全社會數字化轉型,推動數字經濟高速發展。今天,當電網遇上5G,兩者相互融合與賦能,必將迸發出絢麗的智慧火花,為全社會創造更大的價值。

  摘自北極星智能電網在線


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