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通信世界全媒体|中国移动5G智能电网将“三步走”，“云管端”同时发力

随着全球新一轮科技革命和产业变革的兴起 ， 先进信息技术、互联网理念与能源产业深度融合 ， 推动着能源新技术、新模式和新业态的兴起 ， 发展智能电网成为保障能源安全、应对气候变化、保护自然环境、实现可持续发展的重要共识 。
智能电网发展正当时
根据国家《能源发展“十三五”规划》《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》等指导文件 ， 为实现“安全、可靠、绿色、高效”的总体目标 ， 围绕发、输、变、配、用全环节 ， 智能电网未来发展方向包括五大重点领域 ， 分别为清洁友好的发电、安全高效的输变电、灵活可靠的配电、多样互动的用电、智慧能源与能源互联网（如图所示） 。
通信世界全媒体|中国移动5G智能电网将“三步走”，“云管端”同时发力
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图智能电网发展目标及重点方向
经过多年建设 ， 电网企业35kV以上的主网通信网已具备完善的全光骨干网络和可靠高效数据网络 ， 光纤资源已实现35kV及以上厂站、自有物业办公场所/营业所全覆盖 。 随着大规模配电网自动化、低压集抄、分布式能源接入、用户双向互动、智能化巡检、移动作业终端等业务快速发展 ， 各类电网设备、电力终端、用电客户的通信需求爆发式增长 ， 现有的以光纤为主的通信网络无法满足电力业务发展的需求 ， 在发、输、变、配和用各个环节对电力通信网提出了新的业务要求 。
在发电环节 ， 现阶段发电厂主要通过自建光纤环网、无线专网或Wi-Fi网络的方式实现厂站通信 。 但自建光纤环网施工维护成本高、难度大、数据接入不灵活；自建无线专网运维及终端成本高 ， 无线频段申请门槛高且带宽受限；自建Wi-Fi网络安全性差、信号质量不稳定 ， 服务保障性差 ， 容易受到干扰 。
在输电环节 ， 在输电线路无人机巡检领域 ， 控制台与无人机之间主要采用2.4GHz公共频段的Wi-Fi或厂家私有协议进行通信 ， 有效控制半径一般小于2千米 ， 无法满足巡检范围绵延数千米的业务需求 。 同时 ， 由于带宽的限制 ， 巡检视频无法实时回传或回传质量低 ， 无法完成远程故障诊断 。
在变电环节 ， 在变电站 ， 目前主要通过Wi-Fi进行全站覆盖 ， Wi-Fi网络使用公用频段 ， 无法完全满足电力业务对于安全性的要求 。 同时Wi-Fi网络信道少、资源有限、时延不稳定 ， 在快速移动场景下无法实现实时切换 ， 难以满足变电站多样化的业务需求 。
在配电环节 ， 由于配电网节点点多面广 ， 海量设备需要实时监测或远程控制 ， 信息双向交互频繁 ， 且光纤网络建设成本高、运维难度大 ， 难以满足配电网各类终端通信全接入的需求 。 同时 ， 配电网控制类业务对于通信安全、时延及网络授时精度有很高要求 ， 现有的无线网络无法有效支撑配电通信网可观、可测、可控的需求 。
在用电环节 ， 现阶段 ， 电网计量采用集中抄表方式 ， 集中器下挂几十至上百个智能电表 ， 由集中器采集电表数据后统一回传至计量主站 。 为实现双向实时互动 ， 满足智能用电和客户个性化服务需求 ， 提升电网用电负荷精细化监控水平 ， 需要电表与主站间实现直连通信 ， 并将采集频次提升至秒级 。
中国移动5G智能电网解决方案
当前电力业务种类繁多 ， 各类应用针对5G网络性能及安全隔离提出了不同需求 。 各类控制类业务需要低时延高可靠的通信网络进行电力控制；无人机、机器人巡检、智能安防业务需要大带宽进行视频回传；电力计量、新能源场站业务需要海量连接开展综合服务 。 5G网络对智慧电力业务的承载更具全面性 ， 如大规模设备连接场景（mMTC）提供百万甚至千万级的连接能力、增强移动带宽场景（eMBB）提供单终端10～100Mbit/s级别的带宽承载能力、超高可靠低时延场景（uRLLC）提供网络端到端10毫秒级的时延能力 。
中国移动依托5G优势及核心产品能力 ， 打造智慧电力“云管端”一体化行业解决方案 ， 满足电力业务发、输、变、配、用各个环节的安全性、可靠性和灵活性需求 ， 实现差异化服务保障 ， 进一步提升发电及电网企业对自身业务的自主可控能力 ， 促进未来智能电网取得更大的技术突破 。


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