20235G在輸配電網智能高效運維應用

5G在輸配電網智能高效運維應用技術特點：5G技術特點：5G5G5G5G+專網雙通道終端，5G應用成效：縮短電網故障處理時間，大幅提升巡檢效率，帶動電力行業(yè)降本增2.184.5停電損失2億元，增加直接經濟效益20億元 國網江蘇省電力有限公司是國家電網系統(tǒng)規(guī)模最大的省級電網公司之一，擁有353300電線路10.71萬公里，服務全省4621.36萬電力客戶。近年來，國網江蘇電力在新型電力系統(tǒng)建設中面臨三大痛點：一是分布式電源、儲能等新型可控資源快速擴展，增大了輸、配電網運行風險，故障應急處置缺少可靠的通信支撐；二是光纖難以支撐點多面廣的保護控制類業(yè)務以及移動作業(yè)業(yè)務，基于光纖通信的線路電流差動保護和縱聯(lián)保護在輸配電網中并不具備大規(guī)模應用的條件；三是現(xiàn)有4G網絡在帶寬、速率、并發(fā)比等方面的承載能力面臨巨大挑戰(zhàn)。為解決上述問題，國網江蘇電力聯(lián)合南瑞集團、國網陜西電力等單位面向輸配電領域開展5G網絡在配網差動保護、無人機、巡檢機器人、配電房全景監(jiān)控、智能倉儲等業(yè)務場景的應用研究，有效提高電網末端供電可靠性，為能源互聯(lián)網數(shù)字化建設提供強有力的信息支撐。5G虛擬專網組網架構，形成“2切片+12切片”是指分別5G切片：一是生產RBFlexEUPF； 電網域 運營商域 域 省電力機房簽名/加密加密/機卡綁定運營商5G核心網共享地市下沉UPF安全接入區(qū)業(yè)務主站5QI調度管理信息大區(qū)終端核心環(huán) 電網域 運營商域 域 省電力機房簽名/加密加密/機卡綁定運營商5G核心網共享地市下沉UPF安全接入區(qū)業(yè)務主站5QI調度管理信息大區(qū)終端核心環(huán)泰州公司機房VPN隔離 簽名/加密匯聚環(huán)或 加密/機卡綁定接入環(huán)安全接入區(qū)業(yè)務主站設備FlexE接口隔離設備電力專用UPF無線RB資源基站 南京公司機房靜態(tài)預留生產控制大區(qū)終端簽名/加密接入網承載網核心網安全接入區(qū)業(yè)務主站UPF電力5G虛擬專網組網架構國網江蘇電力基于輸配電領域，圍繞“輸-變-配”環(huán)節(jié)業(yè)務場景，重點開展了一批可復制、易推廣、新模式、新業(yè)態(tài)的5G5G提效傳統(tǒng)業(yè)務、賦能新興業(yè)務方面進行了有益嘗試。 105G可靠通信通道，支持裝置之間的數(shù)據(jù)交互。該場景中出現(xiàn)線路異常時，后臺能夠根據(jù)交互數(shù)據(jù)迅速研判和精確定位異常線路故障，并同步隔離故障線路或設備，實現(xiàn)電網故障快速切除，使電網故障處理時間從1s50以下，有效提高電網末端供電可靠性。5G承載差動保護性能測試 5G室內型終端5G飛行管控平臺下發(fā)的巡檢任務，解析飛行控制指令，實現(xiàn)無人機的遠程控制，并且將其位置信息實時傳輸給飛行管控平臺，以保障飛行安全。此外，無人機通信模塊對無人機云臺攝像頭的原始視頻流進行編碼、轉換和封裝，并依5G檢圖像的實時回傳與識別。目前，該場景在江蘇總共完成及以上桿塔無人機精細化巡檢14萬余次（占比約70%，發(fā)現(xiàn)缺陷10.6萬處，巡檢效率提升6倍，人力成本減少1.05億元/年。輸電線路5G無人機巡檢5G5G5G據(jù)加密與完整性保護、機卡綁定等諸多安全技術措施，解5G性優(yōu)勢，為機器人巡檢提供更實時的數(shù)據(jù)回傳、更快速的控制響應，巡檢效率大幅提升，平均每次巡檢時間2每站每年平均節(jié)省巡檢工時200人/小時。變電站5G機器人巡檢配電站房內的設備規(guī)模大幅增長對內部設備狀態(tài)管控能力以及通信性能提出更高要求。該場景基于江蘇電力無線專網的建設基礎，創(chuàng)新研發(fā)了電力業(yè)務5G+專網雙通道終端，既滿足高清視頻監(jiān)控等業(yè)務的大帶寬需求，也能滿足控制類業(yè)務接入專網的需求。一方面，通過5G網絡將配電房多路高清視頻傳輸?shù)揭曨l平臺；另一方面，發(fā)揮電力無線專網近乎物理隔離的防護優(yōu)勢，實現(xiàn)配電自動化終端與主站系統(tǒng)的連接。國網江蘇電力在全省13個地市、8000個配電站接入視頻監(jiān)控業(yè)務，完成配電站遠程監(jiān)視巡檢約萬次，巡檢效率提升8倍。配電房5G高清視頻監(jiān)控AGV5G數(shù)據(jù)轉換終端，實現(xiàn)移動自動化設備“5G化”改造。該終5G同時開通設備控制系統(tǒng)到運營商地市級下沉UPF的專線通5G網絡實現(xiàn)設備控制系統(tǒng)與移動設備雙向交互，實現(xiàn)移動設備抗干擾性增強、切AGV小車回傳的20ms左右，設備控制系統(tǒng)可有效控制AGV安全保護距離，單位空間設備容納數(shù)量增加25%，設備35%。倉儲AGV叉車 5G數(shù)據(jù)轉換終端（一）經濟效益5G20億元直接經濟效益，主要體現(xiàn)在三個方面：一是為電力業(yè)務服務提供智能化支撐，該案例提升巡檢效率并大幅降低成本，節(jié)約運維成本2.184.5億元；二是帶動電力行業(yè)降2億元，清理長期未使02億元；三是共治運維、共同投入，實現(xiàn)產業(yè)的協(xié)同發(fā)展。（二）環(huán)境和社會效益5G上下游產業(yè)發(fā)展升級，帶來四方面社會效益：一是5業(yè)務場景、25G網領域的應用，推動產業(yè)升級；二是促進產學研聯(lián)動，推動關鍵技術攻關，該案例突破29155G裝置及系統(tǒng)；三是減少故障停電頻次，電網更穩(wěn)定，用電更安全；四是加快5G融合，加快安全高效的能源體系建設，實現(xiàn)可再生能源8001500萬噸，全面助力雙碳目標。（一）典型經驗本案例開展過程中探索得到兩方面經驗：一是標準化推動5G應用發(fā)展。國網江蘇電力與南瑞信通公司研制了5G+專網雙通道終端和電力5G綜合管理平臺，形成了《電5G終端設備網絡管理系統(tǒng)技術規(guī)范》等國家電網企業(yè)標3項；二是5G應用推廣。國網江蘇電力與5G基站共建共享的合作模式。該模式利用密布全國城鄉(xiāng)和公路鐵路沿線的電力桿塔共建電力移動通信系統(tǒng)，促進移動通信網絡廣覆蓋、快覆蓋，縮短施工周期2倍以上，提高通信基站建設效率，5G網絡，5G5G接入應用需求；有利于節(jié)約土地使用面積，減少鋼材用量，減少全社會溫室氣體排放量，助力“雙碳”目標實現(xiàn)。（二）推廣前景隨著新能源的高速發(fā)展，新型電力系統(tǒng)中配電網將從無源網變?yōu)橛性淳W，潮流由單向變?yōu)殡p向、多向