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国内最大规模5G智能电网建成
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文章来源:电网技术网 添加人:admin   添加时间:2020-07-14

  近年来,国网山东省电力公司在5G智慧电网方面积极开展研究探索,重点打造了青岛5G智能电网示范区。国网青岛供电公司与中国电信青岛公司、华为公司联合打造的5G智能电网项目日前建设完工,这是当前国内规模最大的5G智能电网。截止目前,合作三方在青岛西海岸古镇口、崂山金家岭、奥帆中心等地已部署30余个5G基站,借助5G技术赋能传统电网转型升级,有效支撑5G智慧电网应用,在提升供电服务质量,提升电网运检效率以及共建共享方面已经取得了良好的效果。


璀璨的夜青岛 电力功不可没。杨文昌 摄


  电力与5G共建双赢
  
  “青岛供电公司积极响应国家数字新基建政策号召,在发展5G智能电网的同时,也注重为当地运营商的5G基础建设提供良好的供电环境,5G智能削峰填谷电源的应用是我们共建共享的一个新举措。”国网青岛供电公司党委副书记、副总经理孙鼎浩说道。
  
  7月10日,青岛古镇口35千伏顾家变电站,最新式的5G削峰填谷基站投入运行,开始为本地5G设备提供廉价稳定的电力供应,这是国网青岛供电公司与中国电信青岛分公司共建双赢的又一个里程碑。


4月22日,国网青岛供电公司5G智能电网项目荣获5G自动化最佳创新商业项目大奖。李坤 摄

 


  5G基站功耗比4G高,而且覆盖范围只有4G基站的三分之一。如果要让信号覆盖同样区域,不仅5G的基站密度高于4G,网络耗电量也是4G的好几倍。所以,如何为5G基站省电也是5G智能电网的一个重要研究专题。
  
  削峰填谷电源通过在用电低谷时段储存能源,在高峰时段使用储存的能源为5G基站供电,从而平衡电网用电高峰和低谷时段的整体负荷,据测算单基站将节省用电费用20%,大大降低了5G基站的运维成本。
  
  经过测算,这种5G基站电力供应智能削峰填谷方案每年仅一个基站就可以节省电费1.38万。青岛地区三大电信运营商预计将建设1.4万个5G基站,如果将来可以大规模推广,将产生巨大的经济效益和社会效益。
  
  5G助力线路停电“零感知”
  
  在青岛市西海岸古镇口三沙路上,2座崭新的10千伏配电柜刚刚投入运行,国网青岛供电公司运检部专责张陶正在核对设备信号,“这些设备都配置了5G配网线路差动保护,可以实现电网对配电线路上发生的故障在几十毫秒内自动切除,不在故障区域的用户甚至感受不到故障的存在,相比于以往一有故障全线就停电的情况,供电服务水平有了巨大的飞跃。”

220kV崂即I线#3停电检修对地线横担弯曲进行扶正,使用无人机进行空中查看,对作业人员进行技术指导和安全监控。王永昆 摄


  没有合适的通信手段一直是阻碍实现配网差动保护的难题,传统光纤通信在配电网领域建设总量大、民事协调难,不适于大规模部署;3G、4G无线公网又存在着延迟高、安全性低的问题,不适用于线路差动保护的技术体制。因此,想要采用线路差动保护技术,首先要解决通信问题。
  
  “5G通信技术的出现有效解决了上述问题,它的低时延、低抖动、安全可靠等优势,恰好契合了配网线路差动保护的需求。”国网青岛供电公司通信技术专责李坤说。
  
  国网青岛供电公司近年来大力发展5G通信技术应用创新,联合电信、华为以及山东大学共同研发了适用于5G的配网线路差动保护装置、部署5G切片网络及边缘计算设备,经过实验室验证、外场实验、现网实测等阶段不断完善,保护设备间单向通信时延降低至8毫秒,保护动作时间达到50毫秒以内,实现了配网保护领域的重大突破。
  
 5G助力电网监测“零延时”
  
  “护线队注意,220千伏李南线12号杆附近有吊车施工,请前去落实情况,并做好安全交底。”在国网青岛供电公司输电运检中心的运维监控大厅,工作人员通过5G网络反馈回来的高清实时视频,对现场护线队下达了线路告警信息。

 

使用无人机对南屋石山区220kV线路进行线路本体精细化巡检和廊道排查。王永昆 摄

 

  5G网络的高宽带、低时延为监控人员掌握输电线路运行情况提供了更加及时有效的有力保障,相比于4G时代主要依靠定时回传照片、视频分辨率不高,当前5G网络可以提供高清视频,清晰的展现现场实际情况,省去了二次核实的环节,节省了物力人力,极大的提高了线路运维效率。
  
  作为新一代移动通信技木,5G不仅在带宽上实现大提升,同时具备“超低时延”和“海量连接”等特性,能够满足视频巡检、配网自动化、自动抄表等智能电网各种业务场景下对于大带宽、低时延和广连接的网要求。而5G与边缘计算、网络切片等技术的结合,更为有高度数据安全要求的电网提供了一张安全隔离的专用网络,必将成为能源互联网建设过程中的重要助力。

 

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