“開始故障模擬……故障切除成功,自動恢復供電成功,總用時不到1秒,架空線路5G配網(wǎng)自愈實驗成功,正式投入運行?!?2月9日,在成都戰(zhàn)旗村架空線路5G配網(wǎng)自愈測試現(xiàn)場,國網(wǎng)四川省電力公司(簡稱“四川電力”)5G創(chuàng)新工作組宣布測試結(jié)果,現(xiàn)場響起熱烈掌聲。
我國5G網(wǎng)絡建設(shè)水平領(lǐng)先世界,基站超過115萬個,占全球70%以上,是全球規(guī)模最大,技術(shù)最先進的5G獨立組網(wǎng)網(wǎng)絡。如何利用5G技術(shù)及網(wǎng)絡為新型電力系統(tǒng)賦能,為國家經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展提供安全可靠的電力保障,是一道重要命題。四川電力深刻把握5G與智慧電網(wǎng)結(jié)合的重要意義,利用5G技術(shù)適配電力“發(fā)輸變配用”不同階段對速度、容量等的不同需求,在“5G+新型電力系統(tǒng)”領(lǐng)域展開了一系列探索與實踐。
典型引領(lǐng) 試點先行
四川電力堅持實事求是,組織動員專家團隊扛起責任和使命,積極響應國家5G新基建網(wǎng)絡建設(shè)和“網(wǎng)絡強國”戰(zhàn)略,著力5G技術(shù)推進電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)升級,服務能源低碳轉(zhuǎn)型,著力5G技術(shù)加強科技創(chuàng)新力度,著力5G技術(shù)支撐系統(tǒng)安全穩(wěn)定、經(jīng)濟運行,為5G技術(shù)在新型電力系統(tǒng)應用奠定了堅實基礎(chǔ)。
“新型智能電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復雜,配電網(wǎng)點多面廣,尤其是控制類終端,對通信接入安全要求很高。若全部使用光纖通信,不僅成本極高,還存在實施可行性問題?!薄?G公網(wǎng)不能滿足國家電網(wǎng)有限公司對控制類業(yè)務的安全要求?!睂<覀兘?jīng)過熱烈討論,認為5G具有大帶寬、低時延、廣連接的特性,能夠適配電力“發(fā)輸變配用”不同階段對速度、容量等的不同需求,且能擺脫光纜束縛,降低成本,5G技術(shù)的優(yōu)勢明顯。
四川電力采取試點先行、示范引領(lǐng),推動5G技術(shù)在配網(wǎng)保護業(yè)務的實踐落地。早在2019年12月,四川電力就在眉山“智慧東坡島”投運國網(wǎng)系統(tǒng)全國首套5G配網(wǎng)差動保護,創(chuàng)新性提出“省流量”運行模式。在10千伏配電網(wǎng)絡中首次實現(xiàn)百毫秒級故障精準定位、快速切除。全面消除東坡島上各開關(guān)因越級動作而造成超范圍停電的問題,大大提升了供電能力。
今年1月,在成都鐵路港投運5G配網(wǎng)區(qū)域保護,首次利用5G獨立組網(wǎng)網(wǎng)絡實現(xiàn)了10千伏配電網(wǎng)全線速斷保護覆蓋,實現(xiàn)了任意位置故障時就近就地精準定位、快速切除。今年12月在成都戰(zhàn)旗村投運的10千伏架空線路5G配網(wǎng)自愈系統(tǒng),更是進一步將配電網(wǎng)故障自愈時間降到了1秒以內(nèi),供電保障能力顯著增強。
四川電力通過5G模組定制,開發(fā)專用CPE,將5G網(wǎng)絡授時數(shù)據(jù)引出,對配網(wǎng)差動保護裝置進行時鐘同步,實現(xiàn)授時精度達到1微秒。眉山“智慧東坡島”、成都國際鐵路港、成都戰(zhàn)旗村等先行先試5G項目投運,克服了技術(shù)難點,積累了技術(shù)經(jīng)驗,實現(xiàn)了5G在電力領(lǐng)域從無到有的示范引領(lǐng),見證了5G在電力業(yè)務應用的技術(shù)可行性。
行業(yè)整合 智領(lǐng)未來
構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),服務“雙碳”目標,是時代賦予電力人的崇高使命。5G通信技術(shù)應用于新型電力系統(tǒng),涉及新基建、系統(tǒng)建設(shè)、場景應用、安全管控,需要整合通信行業(yè)資源,實現(xiàn)電力系統(tǒng)智能引領(lǐng),促進社會經(jīng)濟發(fā)展。
四川電力著眼全局,開展5G電力虛擬專網(wǎng)研究,以“整合優(yōu)勢資源、建設(shè)上下游產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”為目標,積極與電信運營商以及科研院所合作,與電信運營商(四川移動、成都電信)簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議并成立5G電力聯(lián)合實驗室,同時,組建5G電力研究聯(lián)合攻關(guān)團隊(國網(wǎng)四川電力、中國科學院、四川電信),成立“5G+智能電網(wǎng)青年創(chuàng)新聯(lián)盟”。攜手四川三大電信運營商,打造基于RB(無線資源塊)預留、UPF(用戶面)下沉、端到端切片的5G電力虛擬專網(wǎng),搭建MEC(邊緣計算)和5G安全管控平臺,實現(xiàn)電力數(shù)據(jù)的“端、邊、云”高效協(xié)同處理、安全管控和切片管理,助力控制類業(yè)務安全、可靠接入和承載,實現(xiàn)新型電力系統(tǒng)配電網(wǎng)“全感知、高可靠、瞬自愈”。
四川電力還積極參與國家電網(wǎng)有限公司《5G配電自動化和配網(wǎng)保護安全接入規(guī)范(草案)》編制,通過可信安全、端到端切片、高可用性、穩(wěn)定低時延的技術(shù)保障,加速產(chǎn)業(yè)數(shù)字轉(zhuǎn)型、智能升級、智慧延展。
目前,四川電力將著重構(gòu)建以覆蓋新型電力系統(tǒng)不同類型配網(wǎng)線路和變電站園區(qū)等生產(chǎn)場景,涵蓋電力配網(wǎng)保護、精準負控、視頻監(jiān)控、變電站智能巡檢、輸變電在線監(jiān)測等全維度生產(chǎn)控制業(yè)務,推動5G技術(shù)和服務在更多場景落地開花,互聯(lián)共融、智領(lǐng)未來。下一階段,四川電力將按照國家電網(wǎng)公司戰(zhàn)略決策部署,建設(shè)終端通信網(wǎng)四川樣板,打造高水平應用示范,建設(shè)行業(yè)特色應用集群,為新型電力系統(tǒng)建設(shè)貢獻力量。