7月9日，首個(gè)1.8G赫茲電力無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)在江蘇省會(huì )南京投入運行，為民眾用電需求打造了一條“專(zhuān)屬高速公路”，實(shí)現了南京地區電力無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)全覆蓋。

在大力發(fā)展智能電網(wǎng)和泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的背景下，通信多元化發(fā)展在不同的應用場(chǎng)景下可發(fā)揮各自的技術(shù)優(yōu)勢。電力無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)作為以電力光纖為主有線(xiàn)通信的電力專(zhuān)網(wǎng)通信另一補充，將克服有線(xiàn)通信建設難度大和GPRS等公網(wǎng)通信安全隱患的弊端，為電網(wǎng)智能化向末端配網(wǎng)進(jìn)一步延伸提供了可能。

6月6日，隨著(zhù)工信部正式發(fā)放5G商用牌照，5G公網(wǎng)通信商用已經(jīng)呼之欲出。5G公網(wǎng)通信，以其5G網(wǎng)絡(luò )切片技術(shù)，將為公網(wǎng)通信包括電力行業(yè)在內的超低時(shí)延、安全性、可靠性要求高的關(guān)鍵任務(wù)型物聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)提供新的通信解決方案。

基本概念

電力無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)根據智能電網(wǎng)終端通信接入網(wǎng)需求，與電力專(zhuān)用230MHz頻譜有機結合，基于離散窄帶多頻點(diǎn)聚合、動(dòng)態(tài)頻譜感知、軟件無(wú)線(xiàn)電等關(guān)鍵技術(shù)，深度定制開(kāi)發(fā)的寬帶無(wú)線(xiàn)接入系統。具有高帶寬、容量大、頻譜效率高、安全性高等優(yōu)勢，能夠承載信息采集、實(shí)時(shí)圖像監控、應急搶險等多項智能業(yè)務(wù)。

5G網(wǎng)絡(luò )是第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )，其峰值理論傳輸速度可達每8秒1GB，比4G網(wǎng)絡(luò )的傳輸速度快數百倍。與前幾代移動(dòng)通信技術(shù)相比，5G具有超大帶寬超高速率、高可靠超低時(shí)延、超多連接等特點(diǎn)，有助于提高供電質(zhì)量和電力系統的靈活性。而5G網(wǎng)絡(luò )切片技術(shù)，本質(zhì)上就是將運營(yíng)商的物理網(wǎng)絡(luò )劃分為多個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò )，每一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò )根據不同的服務(wù)需求，比如時(shí)延、帶寬、安全性和可靠性等來(lái)劃分，以靈活的應對不同的網(wǎng)絡(luò )應用場(chǎng)景。

在智能配電網(wǎng)上的應用

智能電網(wǎng)是國家的發(fā)展戰略，是未來(lái)電網(wǎng)的發(fā)展方向，而通信則是智能電網(wǎng)發(fā)展的基礎。在配電自動(dòng)化業(yè)務(wù)中，通信是最為薄弱的環(huán)節，嚴重制約了電力設備智能化程度，在時(shí)間進(jìn)度上也影響了智能電網(wǎng)的發(fā)展。而無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展不僅是在網(wǎng)絡(luò )部署、投資建設成本、用電側覆蓋、后期擴容維護等方面完勝有線(xiàn)通信技術(shù)，還彌補了無(wú)線(xiàn)公網(wǎng)話(huà)務(wù)擁塞、剩余容量小、安全性低的缺點(diǎn)，具有專(zhuān)網(wǎng)專(zhuān)用，容量大，接通率高、安全性高的特性。

目前電力無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)的系統設計采用的上下行4:2比例配置，大量帶寬用于下行傳輸，可通過(guò)10kV終端通信接入，實(shí)現開(kāi)關(guān)站、箱式變電站等設備的信息采集和控制。同時(shí)系統還為智能配電網(wǎng)設計了專(zhuān)門(mén)的優(yōu)先級管理算法，可完全滿(mǎn)足不同業(yè)務(wù)的優(yōu)先級和時(shí)延要求，提高電力系統的供電質(zhì)量。

雖然5G公網(wǎng)通信技術(shù)同樣可實(shí)現各終端間的對等通信，形成集變電所自動(dòng)化、容器組調節控制、用戶(hù)負荷控制和遠方抄表等系統于一體的配電網(wǎng)管理系統，但配電網(wǎng)的重要性決定了其在控制類(lèi)業(yè)務(wù)，如開(kāi)關(guān)站、配電房、配電箱、綜合接入配網(wǎng)自動(dòng)化、計量自動(dòng)化等方面會(huì )選擇安全性、通道可靠性、靈活性較高的光纖通信和無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)，5G通信將作為一種補充覆蓋方式，在一些不具備控制功能的開(kāi)關(guān)柜、配電房等節點(diǎn)使用。

在電網(wǎng)配用電側的應用

近年來(lái)，隨著(zhù)行業(yè)信息化的不斷深入發(fā)展，電力系統對通信專(zhuān)網(wǎng)的要求更高了。而電力無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)和5G網(wǎng)絡(luò )的出現，借助自身優(yōu)勢，能充分滿(mǎn)足電力通信網(wǎng)末端覆蓋和通信接入的需求。

電力無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)通過(guò)高寬帶、低時(shí)延的技術(shù)特性可實(shí)現多媒體信息、數據的回傳以及控制命令的下發(fā)，在配電自動(dòng)化、應急搶修、檢修及移動(dòng)資產(chǎn)可視化管理等應用上已取得顯著(zhù)的成效。

同樣5G超低時(shí)延和高可靠性的信息傳輸特性，也有助于降低電力系統潛在停電影響的范圍和時(shí)長(cháng)，當配網(wǎng)局部發(fā)生故障時(shí)，5G通信系統使得毫秒級自動(dòng)定位并隔離故障成為可能，從而保障非故障區域的不間斷供電，可大幅度提高應急效率。

在分布式電源數據接入的應用

我國分布式電源發(fā)展迅速，按1%的占比逐年增加，預計到2020年，我國分布式電源裝機容量可達1.87億千瓦，占同期全國總裝機的9.1%。而目前分布式發(fā)電面臨的關(guān)鍵問(wèn)題有兩個(gè)：一是業(yè)務(wù)節點(diǎn)多、海量的數據如何接入？二是如何對大量分布式能源進(jìn)行控制和管理，防止其并網(wǎng)或脫網(wǎng)時(shí)對電力大網(wǎng)造成電壓波動(dòng)？

針對問(wèn)題一，5G通信技術(shù)則憑借高速率、高安全、全覆蓋、智能化的特點(diǎn)，可有效地解決分布式電源分散、點(diǎn)多、量大等問(wèn)題，為分布式電源的海量數據接入提供保障。

問(wèn)題二的難點(diǎn)通過(guò)采用電力無(wú)線(xiàn)寬帶專(zhuān)網(wǎng)系統的雙向無(wú)線(xiàn)高速通道，電網(wǎng)中央控制平臺能夠在毫秒級時(shí)間內實(shí)現與網(wǎng)關(guān)智能電表的數據雙向交互和較強的實(shí)時(shí)性，也能得到解決。

在低壓電能計量服務(wù)上的應用

用電信息的采集能為電網(wǎng)進(jìn)行負荷預測、電力營(yíng)銷(xiāo)等提供強有力的數據支撐，讓電網(wǎng)企業(yè)更加精準地掌握區域用電的情況，從而提升電網(wǎng)的服務(wù)水平。

電力無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)通過(guò)高帶寬、容量大、頻譜效率高的特性，可實(shí)現用電數據采集的高效、穩定，達到了精準抄表的目標，同時(shí)在一些公網(wǎng)無(wú)法覆蓋的地區，也可以考慮部署部分電力無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)熱點(diǎn)，將用電信息采集的范圍進(jìn)一步延伸，實(shí)現更精細化的供需平衡。

5G網(wǎng)絡(luò )的大規模運營(yíng)使得其在低壓電能計量服務(wù)上的應用具備得天獨厚的優(yōu)勢，可將偏遠地區、農電配網(wǎng)和城市密集的用電戶(hù)都實(shí)時(shí)精準地接入用電信息采集系統，同時(shí)也減少了有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的建設規模。

在網(wǎng)絡(luò )安全上的應用

電力系統對于網(wǎng)絡(luò )安全要求極高，電力無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)是根據電力行業(yè)需求，進(jìn)行深度定制化開(kāi)發(fā)，實(shí)現專(zhuān)網(wǎng)專(zhuān)用的網(wǎng)絡(luò )，與互聯(lián)網(wǎng)隔離，杜絕了外界侵入的可能性，能夠滿(mǎn)足安全需求。而5G則是公網(wǎng)通信，可能存在傳輸通道阻塞，雖然有多重網(wǎng)絡(luò )安全措施，但仍然存在安全風(fēng)險等問(wèn)題。

事實(shí)上，我們發(fā)現，不論是電力無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)還是5G通信技術(shù)，兩者在電力無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域的應用都各有優(yōu)勢。相對來(lái)說(shuō)，5G由于覆蓋廣、超低時(shí)延和高可靠性的信息傳輸，在用電信息收集、應急搶修等方面更具優(yōu)勢，但在安全性和主動(dòng)權方面則處于劣勢，更適合應用于一些對不具備控制功能，且要求覆蓋范圍廣、低時(shí)延的配用電業(yè)務(wù)。

電力無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)則在安全性和通信質(zhì)量方面相對更強，但在建設成本和全面覆蓋上還存在一定壓力，更多應該應用于電力物聯(lián)網(wǎng)下的采集與控制業(yè)務(wù)。

結語(yǔ)

對于“未來(lái)到底是應該在5G網(wǎng)絡(luò )技術(shù)加碼，加大其對電力無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域的深入探索和應用，還是繼續堅持電力無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)的技術(shù)研發(fā)，讓其發(fā)揮在電力無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域的支撐作用”的問(wèn)題，不是“魚(yú)和熊掌不可兼得”的問(wèn)題，發(fā)揮各自?xún)?yōu)勢，在不同的應用場(chǎng)景下應用不同的技術(shù)，有線(xiàn)通信、無(wú)線(xiàn)公網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)相互補充，以智能電網(wǎng)和泛在電力物聯(lián)網(wǎng)共同支撐的能源互聯(lián)時(shí)代將指日可待。