今年以來,國家大力推動新基建部署,,5G 作為新基建七大領(lǐng)域之首,,定位網(wǎng)絡(luò)信息基礎(chǔ)設(shè)施,,肩負推動經(jīng)濟社會數(shù)字化轉(zhuǎn)型重任,受到全社會的注目,。三大運營商紛紛響應(yīng),,提出了 2020 年完成 55 萬個 5G 基站建設(shè)的目標,其中中國移動計劃目標是 30 萬個,,中國聯(lián)通和中國電信計劃聯(lián)合建設(shè) 25 萬個 5G 基站,。
5 月 20 日,中國移動(00941.HK)發(fā)布公告稱,,公司近期接獲母公司中國移動通信集團有限公司通知,,其已經(jīng)與中國廣播電視網(wǎng)絡(luò)有限公司(簡稱:中國廣電)訂立有關(guān) 5G 共建共享之合作框架協(xié)議。雙方聯(lián)合確定網(wǎng)絡(luò)建設(shè)計劃,,按 1:1 比例共同投資建設(shè) 700MHz 5G 無線網(wǎng)絡(luò),,共同所有并有權(quán)使用 700MHz 5G 無線網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)。
5G 憑借超高帶寬,、超低時延以及超大規(guī)模連接等技術(shù)特性,,瞄準了千行百業(yè)的 B 端應(yīng)用市場。工業(yè)和信息化部部長苗圩去年在國新辦發(fā)布會上曾指出,,5G 未來 80%的應(yīng)用場景是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),,也就是各類垂直行業(yè)場景。智能電網(wǎng)將是具有廣泛應(yīng)用的垂直行業(yè)之一,,此前已大量采用通信技術(shù)用于計量類業(yè)務(wù),,對于 5G 技術(shù)已經(jīng)表現(xiàn)出濃厚興趣并付諸實踐。
中國智能電網(wǎng)源遠流長,規(guī)模宏大,,5G 技術(shù)賦能,,有機會挖掘出巨大的應(yīng)用潛力。目前電信運營商已經(jīng)聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)進行了試點,,展望未來,,通信企業(yè)將從云、管,、端角度,,開發(fā)一個重要的 5G 行業(yè)細分市場。
▉ “技術(shù)綜合體”智能電網(wǎng)
智能電網(wǎng)概念早在 2001 年即被提出,,得到世界范圍內(nèi)的認同,。2015 年,發(fā)改委明確定義智能電網(wǎng)“是在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,,通過集成新能源,、新材料、新設(shè)備和先進傳感技術(shù),、信息技術(shù),、控制技術(shù)、儲能技術(shù)等新技術(shù),,形成的新一代電力系統(tǒng),,具有高度信息化、自動化,、互動化等特征,,可以更好地實現(xiàn)電網(wǎng)安全、可靠,、經(jīng)濟,、高效運行?!?/p>
從這個定義來看,,智能電網(wǎng)堪稱一座“技術(shù)綜合體”。其中,,電力通信網(wǎng)包括光纖骨干網(wǎng)和泛在多業(yè)務(wù)接入配電通信網(wǎng),,是支撐智能電網(wǎng)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施,保證了各類電力業(yè)務(wù)的安全性,、實時性,、準確性和可靠性要求。尤其是配電側(cè),,隨著各類電網(wǎng)設(shè)備,、電力終端,、用電客戶的通信需求爆發(fā)式增長,迫切需要構(gòu)建泛在化,、全覆蓋的配電通信網(wǎng),,并采用新興通信技術(shù)及系統(tǒng)予以支撐。
目前,,已有不少新興通信技術(shù),,例如 Cat.1、Cat.4 等,,在智能電網(wǎng)的采集,、控制等領(lǐng)域發(fā)揮作用?;谛屡d物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能電表,,憑借低功耗、低成本等特點,,正在逐漸取代傳統(tǒng)電表成為主流。而價值更大,、潛力更大的新興通信技術(shù),,毫無疑問是 5G。
▉ 5G 賦能智能電網(wǎng)四大應(yīng)用
電網(wǎng)“發(fā)輸變配用”全業(yè)務(wù)類型豐富,,5G 憑借三大技術(shù)特征,,以及獨特的網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù),可以實現(xiàn)應(yīng)用場景的全覆蓋,。目前,,業(yè)界已經(jīng)研究并落地了 5G 在智能電網(wǎng)的四大應(yīng)用場景。
一是差動保護,,利用 5G 小于 1ms 的超低時延特性,,用 5G 替代光纖,可大幅減少光纖部署,,降低部署難度,,實現(xiàn)降本增效。二是無人巡檢,,利用 5G 高達 Gbps 大帶寬特性,,在變電站機器人巡檢等場景中,采用 5G 無人機可以降低人工成本和安全風(fēng)險的同時大幅提升巡檢效率,,并能夠?qū)崟r回傳高清視頻,。三是高級計量,利用 5G 大連接特性,,連接海量智能電表,,最終為用戶提供智能用電等個性化需求,。
四是網(wǎng)絡(luò)切片,這是 5G 獨有的新型技術(shù),,能夠為電力行業(yè)打造定制化的行業(yè)專網(wǎng),,更好地滿足電網(wǎng)業(yè)務(wù)對安全性、可靠性和靈活性需求,,實現(xiàn)差異化服務(wù)保障,,從而提升電網(wǎng)企業(yè)對自身業(yè)務(wù)的自主可控能力。5G 切片技術(shù)可以優(yōu)先保障電力高優(yōu)先級業(yè)務(wù),,并在必要情況下通過靈活切片資源調(diào)配,,滿足緊急保障類業(yè)務(wù)需求。
從電網(wǎng)企業(yè)角度看,,國網(wǎng)信通副總經(jīng)理孫德棟之前在中國無線電大會上指出,,針對控制業(yè)務(wù),國家電網(wǎng)的所有控制業(yè)務(wù),,原來都是建在專網(wǎng)上,,5G 從精度上能夠很好地滿足。針對連接業(yè)務(wù),,5G 網(wǎng)絡(luò)將可以提供百萬級的大連接,,并且打破孤島運行的局面,實現(xiàn)大電源并網(wǎng),,區(qū)域信息采集得到很大的改善,。2019 年,國家電網(wǎng)聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)合作伙伴在青島建成了全國最大規(guī)模 5G 智能電網(wǎng)實驗網(wǎng),。2020 年,,國網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團面向能源互聯(lián)網(wǎng)信息通信需求,開展產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用,,率先推出了面向電力行業(yè)的系列化 5G 通信終端,。
標準型 5G 通信終端搭載國產(chǎn)雙核處理器,主頻 1GHz,,配有 256MB 內(nèi)存,,雙頻 Wi-Fi 無線傳輸速率可達 900Mbps,搭載廣和通高性能工業(yè)級 5G 通信模組 FG150/FM150,,兼容 2G/3G/4G/5G 通信,,支持 NSA 和 SA 組網(wǎng)模式,提供以太網(wǎng),、BT,、USB3.0 等豐富的本地通信接口,能夠靈活應(yīng)用于換流站,、變電站,、配電房,、充電站、綜合管廊,、虛擬電廠等電力業(yè)務(wù)場景,,現(xiàn)網(wǎng)實測業(yè)務(wù)速率 500Mbps 以上。
國網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團推出 5G 標準型通信終端 - 搭載廣和通 5G 模組 FG150/FM150
南方電網(wǎng)則聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴打造的 5G+智能電網(wǎng),,在國際上首次完成了 5G 空口高精度授時關(guān)鍵技術(shù),、5G 承載低時延電網(wǎng)控制類業(yè)務(wù)、基于 SA 的端到端 5G 公網(wǎng)切片安全隔離性的研究和試驗,,并完成了 5G 承載配網(wǎng)分布式差動保護,、配網(wǎng)自動化三遙、電表集抄,、應(yīng)急通信,、輸變電設(shè)備在線監(jiān)控等業(yè)務(wù)的現(xiàn)場驗證,相關(guān)成果獲第二屆“綻放杯”5G 應(yīng)用大賽一等獎,,入選 GSMA《中國 5G 垂直行業(yè)應(yīng)用案例 2020》,。
▉ 5G 模組重要性凸顯
面向智能電網(wǎng)四大應(yīng)用,通信企業(yè)有大量的機會入局,。在云端,,可以提供配電自動化、計量自動化等電力云系統(tǒng),,以及業(yè)務(wù)支撐云平臺等。在管端,,網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)可以說是核心,,包括核心網(wǎng)、傳輸承載,、接入網(wǎng)均可以通過切片成專網(wǎng),,且根據(jù)不同的電力業(yè)務(wù)切片,保障一部分業(yè)務(wù)對安全隔離的高等級要求,。
在終端,,電力終端主要有配電自動化終端、智能電表,、無人機,、巡檢機器人、高清攝像頭等品類,,從形態(tài)上則分為 CPE 和嵌入式通信模塊,。無論基于哪種品類、哪種形態(tài),,5G 模組作為提供通信連接的核心產(chǎn)品,,都是非常重要的組成部分,,也是電力 5G 專網(wǎng)得以運營的關(guān)鍵。
以廣和通為代表的中國通信模組企業(yè)走在前面,。2019 年在 5G 牌照發(fā)放后,,廣和通即推出了 5G 系列模組——FG150/FM150,這兩款 5G 模組今年率先實現(xiàn) SA 模式實驗室環(huán)境下調(diào)通,,上行峰值速率達 914Mbps,,下行峰值速率在 ENDC 模式下達到 2.5Gbps。4 月,,在中國移動 SA 實網(wǎng)環(huán)境下,,順利完成駐網(wǎng)和將端到端數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)打通,是國內(nèi)首款在運營商 SA 實網(wǎng)環(huán)境下調(diào)通的 5G 模組,。目前,,這兩款 5G 模組已經(jīng)應(yīng)用在電力終端,承載了配電自動化,、用電信息采集等業(yè)務(wù),,大幅提升了電力數(shù)據(jù)的交互能力,驗證了 5G 在智能電網(wǎng)領(lǐng)域的價值,。
從云,、管、端來看,,5G 電力終端依然處在商用初期,,與其它垂直行業(yè)面臨的境況類似。到目前為止,,芯片廠商中,,高通、華為海思,、紫光展銳已經(jīng)陸續(xù)提供行業(yè)用 5G 基帶芯片,,模組廠商整體來看還需要進一步加大行業(yè)市場拓展步伐。相比 4G 時代,,5G 行業(yè)應(yīng)用緊隨消費者市場,,幾乎齊頭并進,值得整個產(chǎn)業(yè)鏈去挖掘,。而智能電網(wǎng)等重點行業(yè)市場,,將會是模組廠商們拓展的重點方向。