孙德栋:探索5G时代电力无线网络建设,助力泛在电力物联网发展

原创文章 发布:思齐 日期:2019-11-28 04:15 电力   5G

孙德栋

 

教授级高级工程师。现任国网信息通信产业集团有限公司副总经理、党组成员、工会主席,中国无线电协会电力无线专网产业分会常务副理事长。2007 年入选首批国家电网公司“优秀专家人才”。作为课题负责人承担了国家、中电联和国家电网公司等 20 多项重大科研课题。

 

2019年,国家电网有限公司提出了“三型两网,世界一流”的能源互联网企业建设目标,全面部署泛在电力物联网的建设工作,充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术和先进通信技术,实现电力系统各环节万物互联、人机交互,以期打造具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。国家电网推动建设泛在电力物联网,为信息通信行业带来了全新的发展机遇,引起业界高度关注。

 

近日,国网信息通信产业集团有限公司副总经理、中国无线电协会电力无线专网产业分会常务副理事长孙德栋先生在2019中国无线电大会上发表了《5G时代国家电网公司电力无线网络建设与应用探索》的主题演讲,就电力无线网络建设思路、电力行业业务应用、发展机遇与挑战等进行了介绍和阐释。

 

孙德栋表示,泛在电力物联网的建设需要网络层提供广覆盖、大连接、高带宽的基础资源,国家电网现阶段采用光纤、无线、卫星等多种通信技术构建空天地一体化泛在网络,实现全面覆盖、实时在线、智能高效的通信需求。其中,无线通信技术具备建设灵活、经济高效等特点,无线通信技术的大规模应用将成为泛在电力物联网建设的必然选择。而5G时代的到来,将为电力无线网络的建设提供坚实技术保障。

5G网络不仅在带宽、时延以及连接方面存在巨大的优势,而且具备针对不同行业应用提供定制化的网络切片服务的能力,大大提升网络的资源使用效率,减少基础网络建设重复性投入,实现效益的最大化。5G与上一代技术不同,将无线基站拆分为集中式单元和分布式单元两个部分,提升了其组网的灵活性;在泛在电力物联网架构下,我们希望网络功能下沉至业务终端侧,以便为业务接入提供更加便利的条件;5G网络支持边缘计算等技术,可为不同业务提供定制化的网络方案。

孙德栋强调,无线通信是未来网络层的重要技术组成部分,其中低频广覆盖 中高频热点覆盖是未来无线网络建设模式,国家电网将依托已有基础通信资源,结合未来的发展方向,探索5G时代下电力无线网络建设与应用模式,助力泛在电力物联网发展。

按不同的应用场景,5G网络可划分为eMBB、mMTC、uRLLC三大类网络切片,为用户业务在带宽、时延及连接规模上实现最优匹配。为了更好地满足泛在电力物联网的建设,针对国家电网公司配电自动化、用电信息采集、移动巡检等不同类型业务的接入需求,我们通过对不同类型业务需求与5G网络的匹配性分析,定义不同的5G切片策略来满足终端不同需求的接入要求。同时,在信息安全方面,5G网络承载电网控制业务的可行性仍需测试验证,才能进一步明确5G网络承载电力业务的应用政策。
 

孙德栋分析认为,uRLLC可满足配电自动化、精准负荷控制等业务需求;mMTC可满足用电信息采集、电动汽车充电桩、分布式电源、物联网应用等业务需求;eMBB可匹配无人机巡检、视频监控等业务需求。具体而言:

 

1、在低时延业务应用方面

 

运用先进的无线通信技术可灵活低成本实现终端接入,5G 网络经测试较原有无线方式同步精度提升4倍,时延缩短约67%,大大提升了电网控制水平。未来电网将由集中控制向智能化的分布控制发展,采用5G技术可大大降低控制时延,实现电网末端故障不停电切换及处理,提高电网安全可靠水平。

 

2、在大连接业务应用方面

 

分布式电源、用电信息采集以及虚拟电厂等业务,业务站点分布广泛但数据速率要求不高,需要通信网络提供大连接的通信需求,5G网络可为以上业务提供数百万级的连接规模,并可打破孤岛运行的局面,实现多电源并网、区域信息采集及治理等功能。

 

3、在大带宽业务应用方面

 

未来大带宽类业务需求将逐渐视频化、高清化,尤其在巡检机器人、输电线路无人机在线监测、移动场景下的现场作业管控等综合应用场景,将出现大量的移动场景下高清视频的回传需求。采用5G技术可为未来移动巡检、移动作业等业务提供良好的网络保障。

 

最后,孙德栋表示,随着移动通信技术的发展,电力无线网络将向扁平化方向演进,国网信通产业集团将携手产业界致力于技术研究以及云、管、端全环节的产品研发及应用,为电力无线网络的建设和应用提供全链条的支撑及保障,助力泛在电力物联网发展。

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