【sa36百家樂外掛下載】5G+電網,一場變革正在路上_LK娛樂城

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  今天,我們生活在一個燈火永不熄滅的世界,電力已成為人類生產生活不可或缺的部分。哪怕是一次短暫的停電,也會給人們帶來恐慌。而如果是大停電事故,會給社會和經濟帶來巨大的損失。

  隨著人類社會對電力的消耗和需求不斷增長,迫切需要高效、穩定、安全的電力供應,打造堅強的智能電網已是世界各國共同的目標。現代通信技術作為輔助技術,可賦能電網網絡化、數字化,提升電網自預測、自響應和自愈能力,減少甚至避免停電事故。當前,全球電力網絡正加速向智能電網升級,信息通信也迅速向5G時代邁進,兩大高速演進中的超級基礎設施之間,正在產生一些奇妙的化學反應。當瓦特遇上比特,5G將如何賦能智能電網?

  帶著疑問,本文將帶你走進全國規模最大的5G智能電網實驗網,采訪相關專家,一探究竟。

  智能電網為什麼需要5G?

  先來看看電網長啥樣?

5G+電網,一場變革正在路上

  我們經常看到的電線桿、高壓電力塔、配電櫃… 都是電網的組成部分。

  具體的說,基於電能潮流的走向,電網業務分為發電、輸電、變電、配電、用電5個主要環節,電能從發電廠出來,通過變電升壓,進入高壓輸電線路,再經過變電降壓,配電給各個用戶。

5G+電網,一場變革正在路上

  在整個發、輸、變、配、用環節中,除瞭我們經常看到的電力塔、配電櫃、輸電線等,還有斷路器、隔離開關、接觸器等我們平時看不到的設備,這些設備都直接用於生產、輸送和分配電能,稱為“一次設備”。

  此外,電網中還有一些保護裝置、控制開關、繼電器等設備,它們對一次設備進行監控、測量、調節和保護等,稱為“二次設備”。5G賦能電網後,5G網絡就屬於“二次設備”范疇。

  那智能電網是如何定義的呢?

  它是建立在集成的、高速雙向通信網絡的基礎上,通過先進的傳感和測量技術、先進的設備技術、先進的控制方法以及先進的決策支持系統技術的應用,實現電網的可靠、安全、經濟、高效、環境友好和使用安全的目標。

  這定義是不是有點難理解?簡單的說,就是在電網上“疊加”通信網絡,讓從發電廠到用戶端整個輸配電過程中的所有節點之間可雙向通信和電流流動,從而實現監視和控制每個節點。

  建立在通信網絡的基礎上,那光纖有線網絡行不行?

  “對應發電、輸電、變電的電力通信網稱為骨幹通信網,在中國已實現光纖專網的全面覆蓋;對應配電及用電的電力通信網稱為終端接入網,具有點多面廣、全程全域全覆蓋的特征。而傳統光纖專網的建設成本高、業務開通時間長,在橋梁、高架等特殊地形場景下有較大局限性,無法滿足廣域的泛在接入需求,這就決定瞭目前仍存在相當大的覆蓋盲區;同時變電站機器人巡檢、輸配電線路無人機巡檢等移動性場景也對無線通信提出瞭剛需,因此智能配、用電網亟需泛在、靈活、經濟、可靠的無線通信技術。”國家電網電力規劃領軍人徐群在接受采訪中解釋道。

  部署泛在、靈活、廣覆蓋的配、用電的電力通信網需要移動通信網絡,那4G網絡行不行呢?

  要回答這個問題,先來看看智能電網的一些典型應用場景?看看這些應用場景對移動通信網絡有哪些需求?

  1)超低時延超高可靠(uRLLC)

  典型應用場景包括智能分佈式配電自動化、精準負荷控制等。

  以配電自動化為例,你可能不知道,電網最怕的是雪崩效應,單條輸電線路發生故障,如果不及時將故障線路隔離和處理,就可能引發連鎖反應,讓一大片地區陷入黑暗。為此,智能電網需要能及時發現故障,並及時將故障電路隔離,以避免發生大面積停電事故。

  在傳統的集中式配電自動化方式下,所有的配電終端都需要將數據上報給集中部署的主站/子站系統,由主站/子站負責基於采集到的數據來進行配電線路的故障定位、隔離和恢復操作。這種方式類似於IT的雲計算部署模式,對於通信的時延要求為百毫秒級,可能導致停電時間為分鐘級或者小時級。

  而智能分佈式配電自動化通過配電終端之間點到(多)點通信,可自主完成故障的就地定位、隔離和恢復,實現配電網故障快速自愈,從而讓停電時間更短、停電影響區域更小,理想情況下甚至可以做到不停電。

  智能分佈式配電自動化通過去中心化實現信息的快速互動,與集中式配電自動化相比,就像分佈式的邊緣計算與集中式的雲計算之間的差別,可大幅降低時延,提升效率,大幅提升配電可靠性和穩定性,但它對網絡能力要求非常高,要求通信時延達到毫秒級(配網差動保護要求小於15ms,智能分佈式FA要求小於20ms),可靠性達4個9。此外,分佈式配電自動化屬於電力生產控制大區業務,遵循電力信息系統“業務分區、網絡專用、橫向隔離、縱向認證”的十六字指導方針,還需要確保電力生產控制大區業務與電力管理信息大區業務、以及其它行業業務間實現嚴格物理隔離,以保障安全隔離性。

  2)大帶寬(eMBB)

  典型應用場景包括變電站視頻監控、機器人巡檢、輸電線路無人機巡檢等,這些應用需將多路4K超高清視頻實時回傳,要求網絡具備大帶寬能力,特別是提供上行大帶寬業務保障。

  3)大規模連接(mMTC)

  典型應用場景包括低壓集抄、現場環境監測等,需支持百萬級甚至過億的海量終端連接,要求網絡具備大規模連接能力。

  顯然,智能電網業務存在多樣化、差異化特點,各種業務對網絡帶寬、時延、連接密度、安全性、可靠性、隔離性都有不同需求。

  而4G主要面向移動寬帶業務(MBB),是一張“一刀切”和“盡力而為”的網絡,所有的業務幾乎都被無差別的對待,就像一條交通大道,中間沒有實線隔離,所有車輛可相互搶道,會造成交通擁堵,這無法滿足智能電網的業務需求。

  5G網絡就不一樣瞭,它可根據不同業務對網絡帶寬、時延、安全性、可靠性、地理覆蓋范圍等SLA需求,通過網絡切片技術從一張基礎網絡上“切”出多個相互隔離的、安全的、SLA可保障的虛擬專網,為不同的業務提供差異化服務。這就好比根據不同的車輛、運營方式將交通大道進行實線隔離,比如設置BRT快速公交通道,非機動車專用通道等。

5G+電網,一場變革正在路上

  5G網絡切片技術不僅可以滿足電網不同應用場景對於大帶寬、低時延、大連接、安全性、可靠性、隔離性、SLA保障的不同需求,還能通過網絡切片管理平臺和網絡能力開放讓電網行業客戶可自運維、自管理自己的切片網絡。

5G+電網,一場變革正在路上

  華為雲核心網產業發展高級總監楊曉華表示,整個智能電網對5G網絡的關鍵需求可總結為業務可用、安全可信、可管可控的三層需求馬斯洛模型。

5G+電網,一場變革正在路上

  第一層是差異化+確定性的SLA/QoS業務保障需求。

  由於電力行業在發、輸、變、配、用各個環節的不同應用場景對於網絡的帶寬、時延、抖動、授時等有不同的需求,這需要我們基於同一個網絡基礎設施,滿足不同業務場景的差異化+確定性網絡需求。

  第二層是業務安全隔離需求。

  安全是電網公司壓倒一切的根本性需求,因此應按照“安全分區、網絡專用、橫向隔離、縱向認證”的安全防護總體原則,通過網絡切片來提供端到端的靈活的軟硬隔離的解決方案,以及支持安全加密芯片、IPSec、空口完保、二次認證等差異化的安全防護能力等,來提供安全可信的5G電力行業的虛擬專網。

  第三層是獨立自運維自管理需求。

  電網企業向運營商購買瞭5G網絡切片服務後,可對自己的切片網絡做到可視、可管、可控,甚至一定程度的自運營,做到簡簡單單地購買、明明白白地消費。

  正是在這樣的需求背景下,中國電信青島分公司聯合國網青島供電公司、華為及產業鏈上下遊合作夥伴在青島成功建成瞭中國規模最大、場景豐富、生態全面的5G智能電網實驗網,並逐步成為瞭業界最佳實踐。

  現在就讓我們走進這個實驗網,看看5G智能電網到底有哪些應用場景?采用瞭哪些技術方案?

  走進全國規模最大的5G智能電網實驗網

  自2019年10月以來,青島5G智能電網項目先後在青島古鎮口、金家嶺、奧帆中心以及青島供電公司調度大樓四大示范區建設5G站點29個,部署電力專用MEC 2套,建成瞭目前國內甚至是國際上規模最大的5G智能電網實驗網。

  本次項目聚焦智能分佈式配電(包括5G縱差保護、5G智能分佈式FA)、電力切片&安全隔離、變電站作業監護及配網態勢感知、5G基站智能削峰填谷四大專題,無論是業務場景的豐富性,還是技術驗證的深度和廣度,都走在瞭行業前列。

  5G智能分佈式配電

  5G縱差保護和智能分佈式FA(饋線自動化)屬於智能分佈式配電自動化的業務場景。如前所述,智能分佈式配電自動化是堅強智能電網的關鍵應用,對網絡的時延、可靠性、隔離性保障要求極高,非常考驗5G網絡切片能力。為此,中國電信青島分公司、國網青島供電公司和華為就5G縱差保護和5G智能分佈式FA開展瞭全國首次外場驗證測試,並成功驗證瞭5G可滿足業務需求。

  2020年1月12日,在青島古鎮口區域,“基於5G網絡切片的5G配網縱差保護外場試點”上線。基於5G SA電力切片虛擬專網的實測結果顯示,環網櫃智能終端STU和STU之間單向通信的平均時延為9.8ms,可滿足差動保護15ms的通信要求,故障隔離差動保護判定全部正確,創新性解決瞭配網線路差動保護的通信難題。

5G+電網,一場變革正在路上

  2020年1月15日,在青島嶗山區金獅廣場,“基於5G切片的智能分佈式FA試點商業應用”上線。和縱差保護類似,同屬智能分佈式配電自動化技術的智能分佈式FA同樣對於超低時延超高可靠存在剛需。基於5G SA電力切片虛擬專網解決方案,環網櫃智能終端STU間的單向平均通信時延低至6.5ms,完全滿足智能分佈式FA系統20ms的通信要求,從而使能100ms的故障隔離。

5G+電網,一場變革正在路上

  電力切片&安全隔離

  由於電力行業對安全隔離性要求非常嚴格,本次項目一開始就把5G的安全隔離性放在瞭首位。

  依據電力監控系統安全防護總體方案要求,結合5G承載電網業務模型,本次項目從終端(含電力終端和通信終端)、基站、傳輸網、核心網、邊緣計算到切片管理,端到端驗證瞭5G切片體驗及安全隔離能力。

  中國電信青島分公司5G應用總監陳增輝介紹,本次中國電信青島分公司為國網青島供電公司提供瞭業內首發的端到端多維、智能、動態切片方案。在無線5G SA基站側,采用5QI(QoS優先級)方式在大區內部實現瞭基於業務優先級調度的邏輯軟隔離;在傳輸側,采用FlexE技術實現瞭物理硬隔離,采用VPN或者信道子接口方式實現瞭邏輯軟隔離。在核心網側,針對生產控制大區、管理信息大區和變電站區,分別部署獨享的MEC設備,打造瞭2張5G廣域切片專網和1張5G局域切片專網,同時新建三層架構的網絡切片管理平臺,通過北向API接口與電力綜合業務管理平臺對接集成,實現電力切片的可視、可管、可控。

  變電站作業監護及配網態勢感知

  針對變電站內部的管理信息大區業務(如視頻監控、機器人巡檢等),為瞭將變電站園區采集的現場信息快速回傳和AI處理,並保障數據不出園區,本次項目還通過核心網用戶面和MEC下沉部署到變電站園區內部,並在5G NR側采用專用基站與公網業務之間物理硬隔離的方式,建設瞭一張5G電力局域專網切片,以滿足變電站的高安全隔離需求。

5G+電網,一場變革正在路上

  5G配電態勢感知利用5G網絡實時采集配電網電壓、電流向量類數據,將數據間隔周期性上傳主站,由主站進行狀態估算和態勢感知,以提前預測負荷和采取措施,避免負荷過重造成設備故障和跳閘停電風險。早在2019年10月,國網青島供電公司聯合中國電信青島分公司和華為就創新性上線瞭“基於5G切片的變電站配電感知系統”,為2019年跨國公司青島峰會提供5G+保電服務。

5G+電網,一場變革正在路上

  豐富的應用場景和先進的技術方案驗證讓本次項目獲得瞭業界廣泛認可。該項目於2019年11月獲得瞭山東省移動互聯網5G應用創新技能大賽一等獎,於2020年3月作為唯一工業能源領域案例入選GSMA 5G獨立組網驅動應用案例集,於2020年4月在Layer123舉辦的第三屆網絡自動化峰會上榮獲“5G自動化最佳創新商業項目獎”,國際影響力凸顯。

  首個5G智能電網商業合同簽訂,規模應用信心倍增

  最值得欣喜的是,青島5G智能電網項目的成功進展讓行業對5G智能電網的未來充滿瞭信心。

  2020年新年伊始,中國電信青島分公司與國網青島供電公司正式簽訂瞭5G電力切片商業合同,這是全球5G智能電網領域的首個商業合同。

  首個5G智能電網商業合同誕生將助力中國電信和國家電網建成中國最大的基於5G SA的電力切片商業網絡,也將對推動5G智能電網規模商用起到極大的示范效應。

  專家們表示,接下來將在階段性成果的基礎上,從技術、商業、生態、標準、政策等全方位持續推動產業發展,推進5G智能電網規模商用。

  1、在技術與商業應用方面,一是要提升網絡切片管理及能力開放平臺支撐賦能,實現動態電力切片端到端定制、自動化部署,滿足5G電力業務日常運維管控需求;二是要進一步開展端到端5G切片的安全隔離驗證;三是擴大應用試點規模和業務場景,打造一批可復制、可推廣的業務應用場景。

  2、在生態方面,考慮目前5G電力終端普遍存在體積較大、成本較高等不足,下一步需推動產業鏈上下遊企業加快合作,加快配電自動化終端、智能電表、無人機、巡檢機器人、高清攝像頭等5G電力終端的研發和量產。

  3、在國際標準輸出方面,近期由中國電信牽頭,聯合國家電網和歐洲運營商沃達豐,西班牙電信,法國電信,以及華為等28家公司在3GPP成功推動瞭R18 5G智能電網立項成功。立項成功離不開青島5G智能電網項目前期的階段性成果作為關鍵輸入技術。後續三方公司還將繼續依托本項目,在基於3GPP R18的標準框架下,進一步將項目的更多成果轉換為國際標準輸入,在標準化上提升國際影響力。

  4、在產業政策方面,將聯合中國電科院、華為、電信研究院等共同開展5G電力切片安全專題測試,推動相關5G電力安全標準制定,逐步推動行業政策與時俱進的刷新。

  隨著5G規模部署,產業鏈越來越成熟,5G智能電網正一天天走進現實,相信在不久的將來5G將全面助力電力行業數字化、智能化轉型。而5G與電力行業的融合經驗也將被復制到更多垂直行業,最終真正實現5G賦能千行百業,5G改變社會的大使命。

  電力與通信已是人類生產生活不可或缺的基礎設施。回顧過去,電的發明和利用掀起瞭第二次工業革命,信息技術發展推動瞭第三次工業革命,如今進入5G新基建時代,5G與電網這兩大超級基礎設施的融合和相互賦能,讓溝通和光明無處不在,必將掀起一場新的時代變革。


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