陈永波：智能电网的发展趋势和特性对通信连接的需求更为依赖

能源是现代社会运行的基础，受到可持续发展、环境污染和气候变化（碳排放）的挑战。电力作为主要的二次能源，以绿色、安全、可靠、高效为目标的智能电网成为应对挑战的优选方案。智能电网经过10多年的快速发展，已经在全球范围得到广泛的应用，取得了显著的社会效益、环境效益和经济效益。

智能电网发展遇瓶颈

智能电网贯穿发电、输电、变电、配电和用电等多个环节。智能电网的发展呈现出新的趋势和特征：发电要清洁友好，融合多种清洁分布式电源，融合分散储能和电动汽车，融合分散可靠负荷，具备清洁低碳、网源协同、灵活高效的特征；输变电要安全高效，具备安全高效、态势感知、柔性可靠、协调优化的特征；配电要灵活可靠，具备灵活可靠、可观可控、开放兼容、经济适用的特征；用电要多样互动，具备多元友好、双向互动、灵活多样、节约高效的特征；具备智慧能源的需求，具备“互联网+”业务，实现多能互补、高效协同、开放共享、价值创新的特征。

中兴通讯5G能源电力行业总工陈永波在接受通信世界全媒体记者时表示，智能电网的发展趋势和特性对通信连接的需求更为依赖。智能电网业务快速发展对网络大连接及低时延提出了更高的要求，同时电力设备数据资源孤岛化、标准规范不一等问题也日益突出，这些问题已成为制约电力信息化发展的瓶颈。

电力通信网作为支撑智能电网发展的重要基础设施，为智能电网基础设施和各类能源服务平台提供各种安全、可靠、高速、高效的信息接入传输通道；构建大容量、安全可靠的光纤骨干电力通信网，以及泛在多业务灵活可信接入的配用电通信网是电力通信网的两个重要挑战。

智能电网在配用电领域的发展趋势是配电智能化，这包括很多新的元素和特点。例如大量多种形式的新能源接入，建筑、工厂和交通领域的能源效率提升，用户互动智能用电及智能电器普及，配用电设施的智能运营，各种配电自动化配用电智能管理业务等。而一个泛在、灵活、可靠、安全的配电接入通信网是支撑这些新元素新业务的基本需求。

切片技术加持，5G将赋能智能电网

当前5G已成业界热议话题，“4G改变生活，5G改变世界”也得到越来越多人的认可，5G将带来数据成倍增长，同时还为更多的垂直行业注智赋能，促进各行各业数字化、网络化、智能化发展。

在陈永波看来，5G具备最高超过1Gbit/s的用户速率、低于10ms端到端时延、多接入边缘计算、高精度授时服务、时间敏感网络（TSN）等多项新技术特性，在实时性、可靠性、安全性、连接能力、灵活性、经济性等各方面表现优异，十分契合电力行业发展的新需求，是智能电网泛在接入的最佳选择之一，可很大程度上增强智能电网的诸多业务应用能力，为智能电网的新发展提供关键的通信连接能力，可以很好地服务于远程操作、精准负荷控制、智能配电、并网优化等业务，快速满足电力行业不同业务对网络性能指标的差异化需求，进一步提升智能电网的服务水平。

以切片技术为基础，5G提出了包括无线通信终端、无线接入网、承载网和核心网的端到端解决方案，方案具备泛在接入、多样化业务承载、差异化安全隔离及高效灵活运营管理的特点。5G网络切片可以通过同一个物理网络来满足智能电网各类不同应用对通信的特殊需求，例如用于配电控制数据和命令的电力控制切片、用于海量电表数据的采集和上传的电力监测切片、用于安全通话需求的电力通信切片等。5G智能电网切片解决方案示意图如图1所示。

携手产业伙伴推动5G智能电网发展

5G智能电网的发展离不开重要厂商的参与，而早在多年前，中兴通讯就已经开始关注5G智能电网并展开研究工作。2017年10月，中兴通讯作为首批成员加入了CIGRE（国际大电网会议）中国国家委员会D2专委会5G工作组，与国家电网、南网电网等产业界各方专家联合展开5G智能电网研究工作。2018年，中兴通讯成立5G行业产品线，将智能电网作为重点业务领域，联合运营商和电网公司进行5G应用研究和试点工作。2019年至今，中兴通讯先后在完成上海电力PMU（微型同步相量策略）、天津电力机器人巡检、福建电力无人机巡检及差动保护、南方电网广州南沙智能巡检等多种业务的测试验证，初步证明了5G网络具备承载智能电网业务的能力。

除了积极进行5G智能电网实践外，中兴通讯也与智能电网领先厂商展开合作，共建5G智能电网创新生态。“中兴通讯先后与南瑞继保、国电南自、许继电气、平高电气等数十家智能电网行业翘楚实现战略合作，通过共建联合5G实验室、联合创新、联合进行技术研究等工作，深度展开5G智能电网关键业务的联合创新。”陈永波表示。

具体而言，中兴通讯对智能电网领域的探索聚焦在城市配电网和用电环节探索解决方案，同时也兼顾发电、输电变电环节的应用。例如中兴通讯在与南瑞继保联合进行精准控制业务的探索与创新，这个业务主要是要通过控制用户侧可控负荷来解决直流输电故障问题。此业务的痛点在于便捷高效的连接大量分布在城市各种场所的可控用户负荷，如建筑空调、充电桩、储能、分布式发电、工厂可控负荷等，采用5G可充分发挥无线通信的灵活方便特点，又能兼顾实时、可靠、安全、可控的要求，可以完美解决精准控制业务的连接要求。

产业发展，标准先行。在标准制定方面，中兴通讯与南方电网、国家电网展开合作，已经联合完成数十篇标准提案，并获得采纳。当前，3GPP已经启动R18业务需求标准制定，在6月SA#88e全会上，由中国南方电网、国家电网、中兴通讯等来自全球的28家成员单位，成功推动“5GSEI（5G智能电网基础设施）”需求标准研究项目立项。这是第一次全面完整地面向智能电网的行业需求开展5G需求标准的研制，将为5G支持智能电网全面发展奠定坚实的基础。

5G智能电网发展还需迈过多道坎

“5G智能电网拥有广阔前景，但5G网络真正用于智能电网业务实现商用，还有面临着诸多挑战，既有技术体制方面的，更多还是技术层面的高需求。”陈永波坦言。

例如，智能电网对网络安全要求非常严格，有国家相关明文法规需要执行，最典型的是安全隔离的要求。在电网的生产控制区业务需要实现严格的物理隔离要求，如何在5G网络上满足这样的要求，就是一项非常艰巨的挑战。

而中兴通讯通过深入研究和技术开发，初步完成了基于5G切片技术的端到端硬隔离5G智能电网解决方案。例如，在5G接入网方面，通过PRB（无线物理资源块）预留实现无线资源的严格隔离，满足电网生产控制业务的安全性、可靠性要求。此技术方案已经在南方电网、国家电网相关试点项目中得到验证，并具备了商用条件。

“虽然5G智能电网发展之路并不会是一片坦途，但中兴通讯将继续与行业领先厂商、研究机构展开广泛合作，与运营商、产业界共同努力，通过联合创新解决5G智能电网的深水区挑战，为5G智能电网商用奠定坚实基础。”陈永波表示。
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