电力系列白皮书I:需求、技术及实践_30页_7mb
报告摘要
5G确定性网络@电力系列白皮书总结
核心内容
本白皮书围绕5G确定性网络(5GDN)在电力行业的应用展开,系统阐述了电力行业对5G网络的差异化、专属化、自助化(3D)需求,分析了5GDN的关键技术方案,并通过多个实际应用案例验证了其在电力行业的可行性与价值。5GDN作为5G网络的创新形态,具备超大带宽、超低时延、超高可靠性、海量接入等特性,结合网络切片、MEC等技术,为电力行业提供了更安全、更灵活、更高效的通信解决方案。
主要观点
- 5GDN的差异化网络能力:能够满足电力行业对带宽、时延、抖动、丢包率、时钟同步和通道可用性等关键指标的高要求。
- 5GDN的专属网络能力:通过硬隔离和软隔离技术,实现电力业务与公网的物理隔离和逻辑隔离,确保数据安全。
- 5GDN的自助网络能力:支持电力企业对网络切片进行自助管理,包括切片订购、部署、监控、资费管理等,提升运营效率。
- 5GDN与MEC的协同:通过MEC技术实现业务数据的本地化处理,降低时延,提高安全性,同时节省传输带宽成本。
- 应用案例验证:深圳、青岛、驻马店等多个案例验证了5GDN在电力行业的实际部署效果,包括配网差动保护、智能巡检、视频监控、远程控制等场景。
关键信息
电力典型场景对5GDN的需求
- 生产控制大区(安全区I):对时延、抖动、丢包率、同步授时等要求极高,如配网差动保护、智能分布式FA、配网PMU等业务,需要网络时延<15ms,同步精度<10μs,通道可用率>99.99%。
- 生产控制大区非控制区(安全区II):对时延和同步精度要求相对较低,但对安全隔离和自助服务要求较高。
- 管理信息大区:以视频传输为主,对带宽要求高,但对专属网络需求较低,对自助服务需求较高。
- 局域园区类业务:如换流站、新能源厂站等,对专属网络和本地处理能力有较高需求。
电力对5GDN的关键技术需求
| 技术类别 | 关键技术 | 应用场景 |
|---|---|---|
| 无线域 | 精准时钟同步 | 配网差动保护、PMU等 |
| 无线域 | 超级上行(SUL) | 电力上行为主的业务 |
| 无线域 | 灵活无线隔离调度 | 网络资源分配与隔离 |
| 无线域 | Non-Slot特性 | 缩短上下行时延 |
| 无线域 | 上行免调度传输(UL Grant-free) | 采集型业务 |
| 承载域 | 硬隔离(FlexE/MTN) | 生产控制大区与管理信息大区之间的隔离 |
| 承载域 | 软隔离(VPN+QoS) | 同一大区内部业务隔离 |
| 核心网域 | 多路冗余传输 | 提高网络可靠性 |
| 核心网域 | 5G LAN | 支持非IP化通信 |
| 核心网域 | 核心网隔离 | 硬件与虚拟资源隔离 |
| 核心网域 | 电力MEC多接入边缘计算 | 本地处理与数据不出厂站 |
电力对5GDN的自助网络需求
- E2E切片自助管理:包括切片模板设计、业务部署、运行监控、资费管理等。
- MEC自助管理:支持业务管理、运营管理、资源管理、运维管理等功能,实现灵活部署与监控。
电力对5GDN的安全需求
- 终端安全:通过可信计算、加密存储、身份绑定等方式保障终端安全。
- 网络安全:采用NSSAI、TLS、切片隔离等技术,实现业务数据的安全传输和隔离。
- 切片安全:通过切片授权、切片管理、资源隔离等手段,防止非法访问和数据泄露。
应用实践
深圳案例(南方电网 & 中国移动)
- 验证了5G在配网差动保护、配网PMU、高级计量、应急通信等场景的性能。
- 实测端到端最大时延<11.65ms,同步精度<10μs,满足确定性网络需求。
- 实现了5G切片隔离测试,验证了不同业务切片的互不影响和安全隔离。
青岛案例(国家电网 & 中国电信)
- 构建了国内规模最大的5G SA智能电网实验网,包含29个基站和2套MEC系统。
- 验证了5G在配网差动保护、态势感知、输电线路可视化等场景的应用。
- 实现了5G切片与电力专网的协同,推动智能电网的深度融合。
驻马店案例(国家电网 & 中国联通)
- 聚焦青豫特高压直流线路工程,部署了5G+MEC智能变电站。
- 实现了变电站巡检、视频监控、AR远程辅助检修、无人机巡检等应用。
- 提升了变电站的智能化水平和运维效率。
小结与展望
5G确定性网络为电力行业提供了高效、安全、灵活的通信解决方案,能够满足智能电网对确定性网络的高要求。随着5GSA独立组网的推进,5GDN将逐步成为电力行业数字化转型的重要基础设施。未来,5GDNA联盟将持续推动5GDN在电力行业的技术与商业模式创新,促进其规模化商用。
附录:5G+智能电网典型应用场景
| 电网环节 | 5G+智能电网示范应用场景 |
|---|---|
| 发电 | 微能源网综合应用(光伏监控)、小水电厂接入、智慧电厂生产系统 |
| 输电 | 输电线路状态在线监测及视频监控、隧道巡检及消防机器人、输电线路无人机巡检 |
| 变电 | 变电设备在线监测、变电站智能视频及环境监控、变电站巡检机器人 |
| 配电 | 配电自动化(三遥)、配电网保护与控制(配网差动保护)、智能配电房 |
| 用电 | 计量自动化、电动汽车充放电优化控制、低压用户智慧用能 |
| 综合 | 应急抢修及保供电、智慧工地、云桌面、变电站通信通道应急应用 |
展开完整摘要
试读结束,高清完整版pdf/doc/ppt,请点下载