中国再次牵头5G新标准制定瞄准智能电网 / 四六文摘

图源：《5G网络切片使能智能电网》产业报告

30秒快读

1	5G正在向它“改变社会”的目标靠近。
2	近日，5G智能电网研究项目在3GPP R18中成功立项，将正式定义5G+智能电网端到端标准体系架构。
3	在3GPP此次立项中，中国力量再次凸显，进一步扩大了中国企业在5G标准制定过程中的国际影响力。

尽管R16标准已经在uRLLC（低时延高可靠）和eMTC（广域物联网连接）方面取得了突破，但在指标要求更加严格、通信需求更加个性化的垂直行业领域，需要通过进一步研究，提供更加确定的5G网络。

该项目由中国电信牵头并联合中国南方电网、国家电网、华为、中国移动、中国联通等5G确定性网络产业联盟成员单位，以及中兴、复旦大学、大唐、沃达丰、西班牙电信、法国电信等28家国内外成员单位共同提交。

R17冻结时间预计今年底确定

“5G R18阶段刚刚开始，主要考虑5G和垂直行业的融合，比如电力和高铁。”

图源：Pixabay

中国电信研究院专家、3GPP SA1副主席、5G确定性网络产业联盟能源互联网小组标准负责人夏旭告诉《IT时报》记者，他同时是此次立项的5G智能电网研究项目报告人。

一年多前，中国向3GPP提交了5G智能电网立项申请，夏旭告诉记者，中国是全球首个提出R18阶段指导商用5G智能电网项目的国家。

R18阶段主要研究现阶段5G标准无法满足的行业场景和潜在的新业务需求，评估相应的KPI指标。

具体到5G智能电网研究项目，据夏旭介绍，该项目将考虑5G智能电网服务、考虑约束条件时的部署要求、运营可管理性带来的额外需求、智能电网新应用案例及潜在业务功能需求、电力通信KPI及业务指标。

并通过潜在新业务要求与现有KPI和功能之间的差距分析，来识别5G赋能智能电网通信的新需求。

电力通信主要KPI要求，图源：《5G网络切片使能智能电网》报告

受疫情影响，3GPP整体标准推出时间存在不确定性。目前来看，R17标准冻结时间会在今年第四季度给出指导意见，R18标准冻结时间暂无确定。

5G时代，中国力量已占半壁江山。根据赛迪智库发布的《中国5G区域发展指数白皮书》，刚刚冻结的R16标准中，我国主导的技术标准达到21个，占比超2/5，位居第一。

推动能源行业走向泛在智能

同属“新基建”范畴的智能电网，随着我国5G规模化建设的推进，概念和特征、内涵与外延不断得到丰富发展。

2018年1月，中国电信、国家电网和华为联合发布《5G网络切片使能智能电网》产业报告。

首次从“5G切片+智能电网”视角出发，阐释了5G网络切片在智能电网的潜在应用场景以及方案分析，帮助解决我国智能电网在发展建设过程中遇到了一些新挑战。

《5G网络切片使能智能电网》报告中举例称，在新能源方面，可再生能源发电的大量并网将给电网运行、管理带来新的挑战，同时可再生能源发电的间歇性、随机性特点，给电网功率平衡、运行控制带来很大困难。

零散的、间歇性的绿色电源用户，既是用电方，又是发电方，电流呈现出双向流动、实时动态变化，配电网的可靠性、灵活性是个难点。

另一个案例是，一些高科技数字设备要求供电“零中断”，但传统配网由于缺少通信网络支持，一旦遇到特殊情况，往往只能切断整条配电线路。

智能电网的投入使用，有望可以通过精准控制、优先切除可中断且非重要的用电负荷，从而保持重要设备的用电畅通。

5G网络切片是解决问题的核心技术，它可以将一张5G物理大网在逻辑层面上分割成一个个相对独立的虚拟专网。

智能电网5G网络切片构架，图源：《5G网络切片使能智能电网》产业报告

有专家曾以“瑞士军刀”来比喻这种技术，每个切片相对独立存在，而又与大网合二为一。

通过网络切片，可以满足智能电网多元化需求，而且使企业自建光纤专网成本大幅降低。

5G网络切片匹配智能电网不同业务场景需求，图源：《5G网络切片使能智能电网》产业报告

同时，通过边缘计算，将网关分布式下沉部署，实现本地流量处理和逻辑运算，可以进一步节省带宽和时延，满足智能电网超低时延的需求。

夏旭介绍，此次5G智能电网项目研究范围主要包括传统能源系统服务、远程控制、远程保护、计量以及高级计量基础设施、分布式发电、分布式自动化、需求响应、能源管理系统和配电管理系统等智能电网服务。

通过5G技术赋能电网典型应用场景，可以促进信息技术和电力行业的深度融合。

不但能从根本上满足发展中电力行业多场景差异化的需求，而且未来能够充分满足电网生产和企业运营需求，实现能源生产、传输、消费全环节、各类型用户及终端的泛在互联和深度感知，实现电网高质量发展和持续创新发展。

智能电网典型业务场景，图源：《5G网络切片使能智能电网》产业报告

统一标准、满足多元是最大挑战

“3GPP重点讨论的是如何让这个标准满足全球需求。”夏旭告诉记者，中国和欧美的电力市场特点和应用规模不尽相同。

中国市场规模大、应用超前，强电是强项，而欧美新能源分布式发电发展多年，双方优势不同，而标准制定是有严格时间线要求，立项难点在于如何在规定时间内完成技术选型和设计，将参与者各自优势、需求与5G相结合。

据了解，一年多来，3GPP围绕中国提交的5G智能电网立项申请进行了广泛讨论和深入研究，也就是在这两年，中国5G发展迅速，5G智能电网项目全国遍地开花。

7月上旬，山东电力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智能电网项目建设完工，三方在青岛西海岸古镇口、崂山金家岭、奥帆中心等地部署30余个5G基站。

图源：央视

这是当前国内规模最大的5G智能电网，通过基于5G的配网线路差动保护装置，部署了5G切片网络及边缘计算设备，配电线路故障可以在50毫秒内被自动切除，不在故障区域的用户甚至感觉不到故障的存在。

同时，最新式的5G削峰填谷基站也在青岛投入运行，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。

据测算，单基站将节省电耗20%，每年一个基站可节省电费1.38万元。

此外，中国的学术界、电信运营商、国网公司、设备商等多方始终在坚持推动技术公开化，截至目前，已有国际大电网会议（CIGRE）中国委员会D2专委会发布《智能电网5G应用白皮书》，国家电网、中国电信、华为联合发布的《5G网络切片使能智能电网白皮书》以及中国南方电网、中国移动、华为联合发布的《5G助力智能电网应用白皮书》。

在理论和应用的双重推动下，一些5G智能电网的业务和需求已被定义和识别。

夏旭表示，在5G智能电网技术标准讨论中，中国5G发展优势明显，随着能源新技术、新模式和新业态的兴起，发展5G智能电网成为保障能源安全、应对气候变化、实现可持续发展的重要共识。