能源是人類生存發展的重要物質基礎，也是世界經濟發展的重要動力。發展安全、可靠、綠色、高效的智能電網已成為世界各國的廣泛共識，發展智能電網將成為推動能源革命、實現可持續發展的重要途徑。

面對差異化業務訴求，當前電力通信網在海量終端通信低成本覆蓋、信息傳輸安全性、高質量可靠傳輸、差異化業務適配和通信資源管控等方面面臨著新的挑戰，這已成為制約智能電網發展的關鍵瓶頸。

5G推動智能電網發展和數字化轉型

隨著全球新一輪科技革命和產業變革的興起，先進信息技術、互聯網理念與能源產業深度融合，也推動著能源新技術、新模式和新業態的興起。5G作為全球新一輪科技革命的核心技術之一，是實現國家數字化、萬物互聯、人機交互的新一代戰略性信息基礎設施。2020年年初，5G與新能源汽車充電樁、特高壓等七大領域共同被納入國家“新基建”發展戰略。

智能電網的發展和數字化轉型迫切需要構建經濟靈活、雙向實時、安全可靠、智能高效的“泛在化、全覆蓋”終端通信接入網。5G通信技術的增強移動帶寬（eMBB）、超高可靠低時延通信（uRLLC）、大規模機器類通信（mMTC）三大特征及其網絡切片技術有望解決末端海量物聯數據接入的“卡脖子”問題。5G網絡作為電力通信專網的補充，將率先在電力行業進入應用深水區。

基于5G確定性網絡落實5G智能電網應用示范

為落實國家戰略，支撐智能電網發展和數字化轉型，中國南方電網公司成立了以集團副總為組長的“5G+智能電網應用研究”工作協調小組，統籌指導和協調部署公司5G通信技術應用研究各項工作。

工作協調小組制訂了《南方電網公司5G+智能電網應用研究工作方案》，該方案梳理了涵蓋“發輸變配用”電網全環節的53類典型業務場景，明確了將重點打造廣州南沙5G+智能電網示范區，形成可復制可借鑒的5G應用精品案例。

智能電網的場景多樣化，各場景對通信網絡的帶寬、時延、安全可靠性、接口等能力的需求不盡相同。比如差異化的QoS/SLA、確定性能力、安全、隔離、可靠性、獨立運營運維能力，這需要5G具備差異化和確定性的網絡能力，即5G確定性網絡，以滿足電網業務在安全、可靠、靈活性上的要求，更好地適配智能電網發展的要求。

自2018年以來，依托5G規模組網建設與應用示范工程（國家發改委一期項目），南方電網聯合中國移動、華為等公司，基于5G確定性網絡，從頂層設計、國際標準、關鍵技術、現網試點到業務運營，開展了一系列卓有成效的5G創新應用合作，創造了五項行業第一，全面實現技術和業務的雙領先。

3GPP國際標準提案數行業第一。自2018年2月成為國內能源領域唯一3GPP/CCSA全權會員以來，南方電網已累計向3GPP提交30余篇電力需求/技術實現提案，其中16篇已被分別納入9項標準，內容涉及5G網絡授時、5G承載配網差動保護、網絡能力開放、網絡切片管理等方面。

發布業界首個《5G助力智能電網應用白皮書》。在2018年上海世界移動大會期間，南方電網與中國移動、華為聯合對外正式發布《5G助力智能電網應用白皮書》。《5G助力智能電網應用白皮書》首次發布5G端到端網絡切片總體架構，提出適合電力行業的基于端、管、云、安全四大領域的智能電網端到端網絡切片解決方案。

完成國內外首例5G承載電網控制業務現場測試驗證。2019年1月，南方電網在深圳完成了國內外首例基于5G網絡的配網分布式差動保護業務外場測試，首次驗證了5G網絡的低時延（《15毫秒）及高精度網絡授時能力（《10微秒），滿足電網控制類業務需求。2019年5月，南方電網在深圳完成了國內外首例基于5G的配電網同步相量測量外場綜合測試，解決了裝置間絕對時間難以同步和通信時延這兩個技術痛點。2020年1月，南方電網選取深圳局2條站內10KV饋線和4個站外環網柜，完成了國內外首條基于5G SA網絡的配網分布式差動保護跨基站承載現場測試，同時，還利用網絡切片保證了不同分區業務的安全隔離。測試指標滿足5G承載電網控制類業務毫秒級低時延和微秒級高精度網絡授時的嚴苛要求。

實現國內外首例5G SA網絡切片功能驗證及運營管理全流程拉通。2019年6月，南方電網通過部署電力專用核心網設備，改造基于FlexE的SPN承載網，采用5QI等級的業務優先調度機制，在深圳測試驗證了國內外首例基于5G SA架構的無線、傳輸、核心網端到端網絡切片的基本功能，實現了不同分區電力切片間業務互不影響，業務QoS可保障。2019年9月，南方電網在深圳實現了國內外首例5G SA網絡切片從切片定購、切片配置、切片部署到切片監控的全流程拉通，切片運行狀態及業務性能全程可監測。該測試初步驗證了切片全生命周期管理流程和手段。

國家發改委（一期）5G智能電網示范項目順利驗收。2020年1月，南方電網、中國移動與華為聯合開展的國家發改委《5G規模組網建設及應用示范工程》5G智能電網項目順利驗收。在配網差動保護方面，三方聯手打造了國內外首條具備空口高精度授時功能的5G SA網絡配網分布式差動保護線路，驗證了5G滿足電網控制類業務嚴苛要求的可行性；在低壓集抄方面，南方電網與合作伙伴成功研發出適配I型集中器和三相智能電表的5G通信模塊，實現對電壓、電流、有功、無功等用電信息的分鐘級采集，提高了抄表頻次和采集深度；在應急通信方面，南方電網通過電力應急通信車搭載5G基站及無人機搭載小型基站/通信終端升空的方式，實現5G現場自組網、空地立體覆蓋、多路高清視頻實時大帶寬回傳，有效地支撐了現場各項應急綜合指揮調度決策。

二屆全國“綻放杯”5G應用征集大賽一等獎，成功入選GSMA全球首個網絡切片樣板案例，并作為唯一的能源領域案例入選GSMA《中國5G垂直行業應用案例2020》，這一切成績都是對南方電網的極大認可。

持續推動5G智能電網技術研究和產業發展

5G智能電網貫穿電網“發 輸變配用”全流程，不僅需要考慮技術問題，還涉及建立標準體系、明確網絡安全要求、確立管理模式及商業模式等管理問題，是一個復雜的系統性工程。因此，在技術標準及產業支撐、技術與業務適配性、終端異構及運營商體制差異方面都還有許多需要解決的問題。

為進一步推動智能電網領域與5G相關的技術研究、產品研制、測試驗證、標準制定等工作，南方電網通過與中國移動、中國電信簽訂戰略合作框架協議，與華為、中國移動研究院簽署合作備忘錄，加入中國移動“5G聯合創新中心”、工信部中國信息通信研究院“5G應用產業聯盟”、中國移動“5G能源互聯網聯盟”、廣東移動“5G產業聯盟”、5G確定性網絡產業聯盟等多種形式，成功與電信運營商、國家相關部委、知名通信設備廠商之間建立起密切的合作伙伴關系。未來。南方電網將不遺余力地與合作伙伴一道，孵化5G創新應用及產品，共同引領產業發展。

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