打造“5G+电网”标杆 赋能新型电力系统建设

　　1月17日，全国首套省域5G电力示范网安全运行已满3个月。

　　2021年，国网山东省电力公司积极承担国家电网有限公司5G规模化示范应用工程，在全国率先建成省域5G电力示范网，接入5G终端7000余台，实现超过1万座分布式光伏电站高可靠并网，减少光缆建设成本数亿元。同时，该公司不断深化5G技术应用，探索5G业务应用和商业合作模式，赋能新型电力系统建设，促进“5G+电网”生态蓬勃发展。

　　强强联合 专网专用

　　5G技术特性与智能电网业务需求高度契合。按照公司统一部署，国网山东电力坚持适度超前原则，从2020年开始探索5G技术在电网中的应用。

　　青岛市是全国首批5G试点城市之一，在新型基础设施建设上具备先发优势。国网山东电力选择青岛作为研发基地，建设5G智能电网实验网，以电力发、输、配、变、用多业务场景应用为主线，一方面开展5G技术在工业互联网+领域的应用研究，另一方面与通信运营商以及华为等在5G领域具有优势的企业加强沟通交流，为5G产业链的发展和未来的规模化商用探路。

　　要使5G与智能电网生产各环节深度融合，必须充分运用5G特有的网络切片技术，构建专属电力用户的网络切片。经过广泛交流和深度测试，国网山东电力逐渐与中国移动、中国联通、中国电信三大运营商达成合作共识，创新5G网络建设模式，综合运用软件定义网络（SDN）、网络功能虚拟化（NFV）等技术，为不同业务、不同用户划分独立的网络资源，做到一张网络各专业共享，并按需保证业务隔离，满足不同业务的组网需求。

　　2021年7月，国网山东电力响应《5G应用“扬帆”行动计划（2021～2023年）》，制订5G规模化应用计划，以运营商网络为依托，在全省统一构建电力生产、管理信息、客户服务三类5G电力切片网络。截至2021年9月25日，山东电网5G应用基站超过7万座，省域5G电力示范网累计接入电力终端7000余台，应用范围遍及16个地市，成为国内覆盖范围最广、应用规模最大的5G行业专网。

　　自主管理 严保安全

　　以省域5G电力示范网建设为标志，国网山东电力面向新能源电源有效调度等业务场景，计划推广30万台5G通信终端。

　　综合考虑业务性能、管控需求和经济因素，国网山东电力将电网生产类业务5G主站设置在所属各市供电公司中心机房，将管理信息类业务5G主站集中部署在省公司，分别通过光纤链路与运营商承载网对接。该公司利用运营商部署的共享设备，通过虚拟专网方式构建客户服务类切片，并开通专线与电网业务对接。

　　不同的业务、切片、接口、服务……为了兼容各方需求，解决5G基站设备、应用终端生产厂家不一、建设规范不同等问题，国网山东电力创新网络管理模式，联合3家运营商重新设计统一的5G网络设备接口，编制5G能力开放接口规范，促使运营商将5G网络管理权限按需向电力用户开放。在此基础上，该公司打造省级5G专网运营管理平台，统一处理来自所属各单位的切片开通、切片监控、5G号卡需求申请业务，统一执行5G核心网元管理、终端管理、业务流程管理和网络全景可视管理，实现电力5G专网“自服务、自运维、自管理、自运营”。

　　针对大规模终端接入电网带来的安全风险，2021年，国网山东电力与紫金山实验室等单位共建智能电网5G融合应用及安全技术研究实验室，形成了5G技术柔性团队，积极探索5G安全防护技术，测评、升级防护体系，并针对发现的漏洞开展安全加固整改。截至2021年8月，柔性团队联合中国电科院等单位，编制了面向商业用户SA网络基站、传输网、核心网等网元及接口的5G网络安全测评方案，完成了覆盖5G网元安全评估、基线检查、切片业务隔离度、漏洞扫描等方面的省域5G电力示范网安全及性能测评。随后，国网山东电力自主研发了电力物联网设备安全检测平台，并将其合并到省级5G专网运营管理平台，形成了面向终端安全、切片安全、网元安全、边界安全、运营安全的智能电网5G安全防护体系。一系列举措为5G安全应用奠定了基础。国网山东电力还申报了《电力5G终端测试规范》等2项行业标准，促进了5G技术在电力领域的规范化应用。

　　共建共享 做强产业

　　“在配电室、供电所等站址空间合作建设5G机房，供电公司能给我们提供‘拎包入住’配套服务。建设周期短、成本低，不用担心场地、安全性方面的问题，还可以享受直供电，共享收益。”1月17日，在烟台莱山区“5G+智慧充换电站”，前来检修机房设备的中国移动山东分公司工作人员许克栋说。

　　莱山区“5G+智慧充换电站”由国网山东电力和中国移动山东分公司合作建设，集5G基站、新能源汽车充换电站、变电站、供电所等于一体。双方共享场地、通信光缆、配电箱、管廊等资源，是国网山东电力“共建共享”5G商业模式的一个窗口。

　　2021年，国网山东电力有序推进基础资源共享运营的商业模式，助力5G基站供电“转改直”，为运营商节省了20%的基站电费，同步促成三大运营商将5G专网切片构建费用大幅降低，为降低电力5G应用成本提供了样本。

　　国网山东电力创新推动“5G+电网”多场景应用，使5G技术深入应用到电力发、输、变、配、用及综合管理等各个环节。在分布式能源领域，该公司广泛部署5G终端，完成了对全省1万余座分布式光伏电站的安全接入、全面监控和平滑调度，提升了新能源消纳水平。在输电环节，基于5G+北斗的无人机智能巡检系统实现无人机自动巡线、安全实时回传高清视频，将无人机巡检效率提升了8倍。在变电业务中，5G智能巡检机器人通过4K高清视频，实现对站内设备的实时监控、故障智能分析，使现场核查维护工作量减少60%。在配电场景中，应用基于5G的分布式馈线自动化系统（FA）后，智能终端平均通信时延降低至13毫秒，可将线路停电时间缩短至秒级，提升配电网供电可靠性至99.996%。

　　做强创新链，赋能应用链，带动产业链。国网山东电力建立产用协同机制，协同国网信通产业集团、南瑞集团研发推广10款嵌入式终端，比外置式终端平均可降低应用成本50%以上。该公司还联合中国电科院、中国信通院开展电力5G标准制订，共同构建了覆盖模组终端、切片网络、场景应用的全环节技术标准体系。

　　（联合策划：国家电网有限公司党组办公室 国网山东省电力公司党委办公室）