用比特驅動瓦特是5G改變社會的夢想之一，5G在電力領域的應用能否成功關系到5G改變社會的使命能否實現。在5G產業專家與電力行業專家攜手的共同努力下，5G與電力領域結合的應用正不斷豐富與成熟，克服技術、標準、商業模式等方面挑戰，比特驅動瓦特的夢想正在照進現實。

電網開展5G業務已取得初步進展

5G在電力領域的應用范圍十分廣泛，貫穿電網“發輸變配用”全流程，如配網差動保護、配網自動化三遙、配網PMU、高級計量、應急通信、機器人巡檢、無人機線路巡檢、智慧工地、視頻監控等。5G在這些場景的應用極大地增強了電網的通信能力并提高了電網的運營效率，為電網的智慧化運營提供了重要保障。

5G電力虛擬專網提供可靠的無線接入

電網企業與運營商共同構建5G電力虛擬專網，能夠為各類電網業務提供可靠的無線通信接入手段。基于“公網專用、能力開放、分權分域”的理念，通過電信運營商的5G統一能力開放平臺，可以向電網開放對應的5G行業虛擬專網服務和管理能力，主要包括5G電力切片、電力專用網元（如UPF/MEC等）、電力通信終端，業務SLA的可視、可管、可控能力及故障定界、故障快速恢復能力。

在浙江，國家電網浙江電力公司與運營商共同構建了5G電力虛擬專網，建設范圍包括無線公網（無線、承載、核心網、運營管理平臺）和電力專網（電力專用核心網網元、電力內部網絡、5G電力綜合管理平臺、主子站業務系統等）。國家電網浙江電力公司在省公司側通信機房內，分別與三家運營商完成電力5G SA核心網用戶面設備的部署工作，包含電力專用UPF設備和MEC服務器，實現了5G SA網絡核心層的用戶面下沉，AMF和SMF等核心網網元采用運營商5GC公共資源。

在河南，國家電網河南電力公司也在融合電網業務應用需求的基礎上，開展了5G虛擬專網、5G+特高壓、5G+配電網等建設模式研究及應用，在鄭州、鶴壁、許昌等地區廣泛開展試點場景建設。在5G電力虛擬專網方向，河南電力積極探索5G園區專網建設模式，2019年4月在鄭州官渡變，國家電網河南電力公司建成了國內首座500千伏變電站電力專用基站。國家電網河南電力公司聯合運營商實現了省內三座特高壓站的5G網絡全覆蓋，通過部署電力專用MEC，進一步建成了特高壓5G園區專網。

5G電力切片已開展示范工作

切片已經成為5G使能行業應用的重要抓手。在山東，全省已開始組建5G電力切片網絡，構建全省生產控制大區切片，準備開展地方電廠接入、分布式電源接入（助力負荷預測）和電動汽車接入（助力源網荷柔性調度）。國家電網青島供電公司還在膠州上合示范區擴大配網差動保護試點，場景自動化擴大應用，開展地方電廠、分布式電源等5G通信試驗。

5G基站與變電站共建共享初見成效

5G基站與變電站共建共享取得了初步成效。在青豫直流特高壓豫南換流站基建工程中，國家電網河南電力公司實現了5G基建與變電站同期規劃建設，不僅降低了后期鐵塔公司、運營商重新建站的高額費用，也使5G在特高壓智慧工地應用中率先發揮作用，為安全作業管控提供了有效手段。

無人機巡檢實現實時回傳

近年來為了減輕輸電線路巡檢工作強度，國家電網開始大規模推廣無人機巡線作業。基于電力北斗地面增強基站的精準導航可以達到實時厘米級精度，通過航跡規劃，巡檢全過程無人機自動飛行。國家電網青島供電公司實現了國內首次研發無人機可搭載的5G SA網絡數據高速傳輸模塊，實現無人機視頻及圖像在5G切片網絡的實時回傳，數據轉儲作業整體時間縮短98%，確保巡檢數據傳輸安全。

智能運維提高電網運營效率

5G在提升電網自動化效率實現智能運維方面發揮了重要作用。如在5G+精準負荷控制方面，國家電網青島供電公司實現了精準負荷控制系統重點解決電網故障初期頻率快速跌落，主干道潮流越限，省際聯絡線功率超用，電網旋轉備用不足等問題。

精準負控系統工程在實施中遇到大量負控終端接入控制網絡帶來的成本和施工難題。許繼集團將分散部署的負控終端通過電力通信終端接入5G網絡，在試驗室及試點完成基于5G的精準負控驗證工作，實測延時指標滿足預期，優于無線專網測試指標，具備實施條件。

面向未來智能運維，2021年，國家電網江蘇電力公司計劃將圍繞輸變電智能運維、電網調度控制等業務，在南京江北新區開展電力5G應用的深入驗證，如基于混合專網點對點業務應用模式驗證廣域保護備用通道;基于混合專網局域業務應用模式驗證變電站巡檢機器人;基于虛擬專網廣域業務應用模式驗證網聯無人機;開展邊邊緣數據中心共建共享商業模式探索。

電網開展5G業務需跨越兩座大山

在取得一定階段性成果的同時，也應該清醒的認識到，電網開展5G技術研究，貫穿電網“發輸變配用”全流程，不僅有技術問題，還涉及標準體系建立、網絡安全要求、管理模式及商業模式確立等問題。這不僅與電網有關，還涉及電信運營商、設備廠商、標準機構等外部單位，是一個復雜的系統性工程。目前看來主要有兩座大山需要跨越。

一是5G切片承載電力業務的安全性尚待權威論證。根據電力監控系統安全防護要求，生產控制業務大區的業務需要達到物理隔離的安全防護強度。雖然5G切片技術在安全隔離方面相對4G有了優化提升，但端到端的安全隔離能力能否達到電力安全防護要求，目前都只停留在理論分析階段，尚未進行第三方權威機構測評認證。

二是跨行業5G創新商業合作模式尚待探索，資費標準遠超預期。當前5G切片技術主要在技術方案及應用驗證的階段，運營商與電力企業雙方對專用切片的計費模式和取費標準仍然存在較大分歧。5G電力虛擬專網的網絡租賃費約為4G資費的5倍，成本大幅提升，遠超預期。

總而言之，當前電力行業5G應用仍處于技術試點與商業摸索階段，從電網應用角度看，制定針對電力行業應用的制定個性化標準，破解電力5G深化應用瓶頸勢在必行。產業鏈也應積極行動起來，在新業務模式探索、5G技術與電力應用適配性驗證方面積極貢獻力量。
責編AJX