以5G網絡切片技術支撐新型電力系統(tǒng)建設

周想凌

步入“十四五”，國網湖北省電力有限公司（以下簡稱“國網湖北電力”）錨定“華中區(qū)域領先、公司第一方陣”目標，在新的趕考路上，加快推動構建新型電力系統(tǒng)。

當前，順應數(shù)字化浪潮，國網湖北電力積極探索湖北電力5G切片專網的建設方案，通過搭建省域“專屬”網絡平臺，挖掘電在發(fā)輸配用各環(huán)節(jié)中的數(shù)字屬性，推動電網向能源互聯(lián)網轉型升級，促進與運營商等電力生態(tài)的融通發(fā)展，以支撐湖北新型電力系統(tǒng)的建設。

5G切片高度匹配新型電力系統(tǒng)通信需求

目前，電網可以通過不同類型的通信網絡進行互聯(lián)，但日益多樣化的電力需求需要一個更精密、更具時空包容性和創(chuàng)新性的系統(tǒng)。

傳統(tǒng)光纖通信方式，無法適應在城區(qū)開膛破肚、荒郊野外等復雜環(huán)境；電力載波通信無法逾越造價高、性能低、維護和運維成本高的問題；大區(qū)集群和4G專網也無法逾越成本高、運維困難和安全穩(wěn)定性差的問題；建設5G電力專網受頻點資源的限制，加上運維和建設成本過高等問題，也不現(xiàn)實。

以5G切片通信技術構建的公網專享模式，電信運營商將部分“切片”劃分給電網企業(yè)專屬使用，電網企業(yè)擁有5G切片專網的獨立網管權，自主控制5G切片專網的通信安全，同時擁有建立在相應切片之上的號段經營權，這種模式既是新型電力系統(tǒng)建立所必需的通信技術支撐，也是調動電網企業(yè)拓展5G應用積極性的有效途徑；同時，也是發(fā)揮電信企業(yè)優(yōu)勢，專業(yè)人做專業(yè)事，降低5G網絡運維成本的必然要求。在此基礎上，作為過渡措施，在偏遠地區(qū)實現(xiàn)5G切片與4G網絡VPN虛擬通道在數(shù)據層的打通融合，在與偏遠地區(qū)安全性能要求稍低的狀態(tài)相適應的情況下，可擴大電網終端設備接入的廣域覆蓋面。

5G切片技術特點與電力通信網絡需求高度契合，與智能電網性能高度匹配?；?G的智能電網將充分支持分布式新能源、分布式儲能、電動汽車、大功率電動智能機器等各種新型電器進入家庭、商業(yè)建筑、工廠和園區(qū)，為滿足個性化、多樣化、市場化的能源供應服務提供連接的橋梁。5G為電力終端接入網提供了泛在、靈活、低成本、高質量的全新技術選擇，為打造更加安全、可靠、綠色、高效的智能電網提供了強大的基礎能力。

“5G+智能電網”不僅能夠大幅降低用戶平均停電時間、有效提升供電可靠性和管理效率，還可以極大地豐富和擴展電網應用場景，降本增效，助力電網向綜合能源服務商轉型，為用戶提供更好的電力綜合服務。

當前，5G網絡切片技術與電力系統(tǒng)轉型升級的相關研究和應用落地仍在發(fā)展階段，主要體現(xiàn)在傳統(tǒng)電力業(yè)務優(yōu)化和數(shù)據驅動的價值創(chuàng)造上，通過業(yè)務模式的智能化應用，形成面向智能電網的5G安全防護體系，并探索商業(yè)模式。

積極探索5G切片在新型電網構建中的應用

在國家政策指引下，各地紛紛提出了5G智能電網建設計劃，雄安、內蒙古、云南、海南等地紛紛啟動了5G智能電網建設。國網湖北電力一直積極探索5G網絡在新型電網構建中的應用，在武漢智能樓宇、荊州開閉所防誤閉鎖、孝感智能配電等點面取得成果。目前，正積極謀劃電力5G切片專網的建設。在以往230M、1.8G電力專網的建設經驗之上，貫徹“搭建平臺、引入競爭、互為支撐、共謀發(fā)展”的十六字方針，開展與運營商合作模式的探索。

當前階段，筆者認為與運營商深化5G網絡切片技術的戰(zhàn)略合作是“雙碳”目標下構建新型電力系統(tǒng)的最優(yōu)途徑。自建專網將導致電網公司增加大量的資產投資、需要儲備相當數(shù)量的技術力量、同時國家大力建設的公共基礎設施也將被浪費。而與運營商進行5G切片網絡的合作，電網公司僅需要搭建切片核心網、UPF等平臺，保障數(shù)據安全性和網絡可靠性，同時大大減少了資產投資。

與此同時，基于各家運營商的網絡覆蓋情況、服務質量、商務成本，電網公司可引入充分競爭，擇優(yōu)選取。電網公司與運營商可以充分利用雙方的基礎設施如：數(shù)據中心機房、桿塔、光纜等，進行共享共建，使得公共基礎設施資源得到最大程度的利用，互為支撐。通過搭建省市一體的網絡平臺、引入充分競爭、與運營商共享資源互為支撐，從而謀求與運營商等電力生態(tài)的共同發(fā)展。

目前，國網湖北電力與各家運營商積極探索湖北電力5G切片專網的建設方案，支撐新型電力系統(tǒng)的建設。未來，國網湖北省電力有限公司將打造一張分層分級、共享資源、4G/5G融合的切片專網。

為保障電網數(shù)據的安全性、網絡的可靠性，省電力公司將在省側部署專用核心網，同時考慮核心網的高可用和備份；在各地市公司將部署用戶面功能網元（UPF），各地市公司的終端將通過運營商共享基站就近接入地市UPF，地市UPF將通過電力傳輸網與省公司核心網連接。

同時考慮到運營商5G網絡覆蓋的情況，部分沒有5G覆蓋的區(qū)域將采用4G公網或4G電力專網接入電力專用核心網，實現(xiàn)5G切片網絡與4G網絡的融合組網，同時實現(xiàn)了湖北電力5G切片專網覆蓋面的延伸與過渡。（作者系國網湖北省電力有限公司首席網絡安全官）

責任編輯：高慧君

關鍵詞： 電力系統(tǒng)