隨著(zhù)科技的飛速發(fā)展，5G技術(shù)正逐步滲透到各行各業(yè)，為傳統領(lǐng)域帶來(lái)顛覆性的變革。5G廣連接、大帶寬、低時(shí)延、高安全性的特點(diǎn)非常匹配電力系統海量資源敏捷響應、精準控制的要求。5G商用以來(lái)，電力行業(yè)也因之煥發(fā)出了數字化轉型生機。
通過(guò)5G技術(shù)與智慧電力的深度融合，各種應用場(chǎng)景陸續落地，5G智能電網(wǎng)也更好地服務(wù)社會(huì )生產(chǎn)和人民生活。
在浙江，浙江移動(dòng)和國網(wǎng)浙江電力著(zhù)手合作開(kāi)展5G+智慧電力建設，催生出了一張能源互聯(lián)網(wǎng)下多元融合高彈性電網(wǎng)，實(shí)現了年節省電力投入成本15億元，減少碳排放1340萬(wàn)噸。
電力巡檢“孫悟空”
一小時(shí)干了4人一周的活
無(wú)人機電力巡檢
10月10日，國網(wǎng)浙江電力配電線(xiàn)路巡檢人員正在水博園現場(chǎng)操作無(wú)人機開(kāi)展自主巡檢，為一條供電線(xiàn)路進(jìn)行全面“體檢”。隨著(zhù)螺旋槳的嗡嗡聲，無(wú)人機攜帶高清鏡頭，按照預設航線(xiàn)對5G柱上開(kāi)關(guān)進(jìn)行測溫、巡視和拍照。
這一“人工+智能”的立體巡檢模式，大幅提升了電力線(xiàn)路精細化巡檢工作質(zhì)量和效率。傳統需要4名運檢人員一周時(shí)間才能完成的巡視任務(wù)現在僅需一個(gè)多小時(shí)就能完成，電網(wǎng)運維工作因此變得更加高效和精準。
一直以來(lái)，電力巡檢是輸電環(huán)節的重要難點(diǎn)之一。國網(wǎng)浙江電力線(xiàn)路多數跨越山林、溝壑，電網(wǎng)巡檢是一個(gè)苦累活，國網(wǎng)浙江電力杭州供電公司輸電運檢中心工作人員董大初對此深有體會(huì )。過(guò)去，電力人員進(jìn)行線(xiàn)路巡視只能在地上通過(guò)人眼和望遠鏡遠距離查看，存在視覺(jué)死角，無(wú)法精準判斷線(xiàn)路、設備是否有隱患缺陷，想要看仔細就必須登桿檢查，費時(shí)費力不說(shuō)，還隱含巨大的安全風(fēng)險。后來(lái)，巡檢有了無(wú)人機，情況就好了很多。但是那時(shí)候無(wú)人機巡檢往往采取人工控制或“蛙跳”式的半自動(dòng)化巡檢，受通信鏈路影響，一次僅能進(jìn)行單一任務(wù)，采集的數據業(yè)務(wù)越需要返航后再進(jìn)行故障識別。
但自從使用了5G無(wú)人機，巡檢變得輕松了很多。隨著(zhù)無(wú)人機慢慢升起飛向巡檢點(diǎn)，桿塔上絕緣子、導地線(xiàn)等細節都可以一一被4K高清攝像頭精細化抓拍，并通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò )實(shí)時(shí)回傳至智慧運檢管控應用群。一旦識別安全隱患，問(wèn)題點(diǎn)信息和相關(guān)指令會(huì )傳送至飛管平臺， 進(jìn)而再指派專(zhuān)人跟進(jìn)處理。
“你看這是我們目前臨安山區里面的一個(gè)電網(wǎng)實(shí)時(shí)畫(huà)面?？梢钥吹铰萁z、螺帽有沒(méi)有缺損，線(xiàn)路有沒(méi)有異常。而且這些圖像通過(guò)后臺的人工智能分析，有問(wèn)題可以及時(shí)告警。”董大初指著(zhù)一處高山上的電網(wǎng)實(shí)時(shí)影像告訴記者。
5G的大帶寬、高速率的優(yōu)勢，可以讓高清圖像實(shí)時(shí)回傳。“我們想仔細看某一個(gè)部位，直接控制無(wú)人機，空中對它‘體檢’，馬上就得到想要的結果。傳統的4G或有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，沒(méi)法實(shí)現這一點(diǎn)。移動(dòng)5G也解決了我們電網(wǎng)的難點(diǎn)，還提升了巡檢效率。”
據悉，通過(guò)中國移動(dòng)5G通感一體基站，還能對無(wú)人機執飛線(xiàn)路及配網(wǎng)空域監測預警，避免巡航路線(xiàn)受到其他無(wú)人機干擾，實(shí)現區域供電可靠性再提升。
目前，浙江移動(dòng)與國網(wǎng)浙江電力共同開(kāi)發(fā)的5G+無(wú)人機自主巡檢應用已在杭州灣新區建成全國首個(gè)“5G網(wǎng)聯(lián)無(wú)人機”自主巡檢示范基地，實(shí)現了該區域473.6公里線(xiàn)路和760基桿塔的無(wú)人機自主巡視作業(yè)。
會(huì )呼吸的電網(wǎng)
5G實(shí)現秒級電力負荷控制
2024年夏天，浙江省用電峰值創(chuàng )歷史新高，全省1.23億千瓦用電負荷，增長(cháng)33.4%的用電量，在此形勢下，如何保障用電安全非常重要。電力系統需要從被動(dòng)的跟隨調控，轉變?yōu)橹鲃?dòng)的協(xié)同調控，努力實(shí)現廣域源網(wǎng)荷儲資源協(xié)調控制。
為應對這一挑戰，國網(wǎng)浙江電力與浙江移動(dòng)合作，采用5G軟硬切片技術(shù)，建立了端到端的獨享數據通道，承載秒級負荷控制等生產(chǎn)控制業(yè)務(wù)。同時(shí)，通過(guò)軟切片技術(shù)建立基于5G大網(wǎng)的非獨享通道，承載管理和數據采集類(lèi)應用數據。這一創(chuàng )新應用，不僅提升了電網(wǎng)的安全性和可靠性，還降低了運維成本，實(shí)現了經(jīng)濟效益和社會(huì )效益的最大化。
國網(wǎng)浙江電力信通公司通信服務(wù)中心副主任邱蘭馨表示，隨著(zhù)新型電力系統戰略的落地和推進(jìn)，對于傳統的電力系統提出了更多挑戰。而5G網(wǎng)絡(luò )有效地契合了新型電力系統的需求。在浙江，國網(wǎng)浙江電力與浙江移動(dòng)攜手合作，利用5G技術(shù)推動(dòng)智慧電力建設。5G的廣連接、大帶寬、低時(shí)延、高安全性特點(diǎn)，與電力系統海量資源敏捷響應、精準控制的需求高度契合。雙方共同打造的5G電力虛擬專(zhuān)網(wǎng)，實(shí)現了秒級可中斷負荷終端批量化安全接入，支持遠程操控和無(wú)人巡檢，有效解決了負荷側終端接入難、配網(wǎng)側設備遠程控制難等問(wèn)題，顯著(zhù)增強了電網(wǎng)應對突發(fā)事件的能力。
目前，浙江移動(dòng)助力國網(wǎng)浙江電力完成了“1+2+3+N”模式5G虛擬專(zhuān)網(wǎng)建設，即1張藍圖+2種切片+3個(gè)大區和N個(gè)應用，針對生產(chǎn)控制大區、管理信息大區、互聯(lián)網(wǎng)大區三類(lèi)電力業(yè)務(wù)需求，在全國首創(chuàng )硬切片、軟切片兩種切片模式，建成省域覆蓋的5G電力虛擬專(zhuān)網(wǎng)。
用好電是基礎，管好電是剛需。電力企業(yè)不僅要用5G，還要能管5G。為了進(jìn)一步解決無(wú)線(xiàn)通信鏈路難管理的問(wèn)題，更好的保障電力業(yè)務(wù)安全運行，國網(wǎng)浙江電力于2021年啟動(dòng)建設了無(wú)線(xiàn)通信綜合管理服務(wù)平臺，這是國網(wǎng)系統內最早投入應用的無(wú)線(xiàn)通信管理系統。
該平臺實(shí)現了包括 5G硬切片基站、傳輸通道、入駐式UPF、DNN 在內的網(wǎng)絡(luò )資源使用情況的狀態(tài)監視，實(shí)現5G物聯(lián)網(wǎng)SIM卡的臺賬實(shí)時(shí)管控，可以對終端通信通道運行情況、SIM卡IP地址、公網(wǎng)URL訪(fǎng)問(wèn)控制等網(wǎng)絡(luò )情況實(shí)現監控告警，對異常行為可實(shí)施“一鍵阻斷”。該平臺的應用為5G行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)的自運維自管理提供了可落地的典型范本。
電力跳閘為何少了
原來(lái)是5G-A黑科技發(fā)力
為進(jìn)一步推動(dòng)5G電力應用，提升管理效能，2023 年起，國網(wǎng)浙江電力與浙江移動(dòng)雙方再度聯(lián)手，開(kāi)始探索5G-A技術(shù)在智慧電力方面的應用。
RedCap是5G演進(jìn)的標志性技術(shù)，一方面，其有效繼承了5G NR 的高可靠、低時(shí)延、切片、定位等功能;另一方面，又具備更低功耗、更小尺寸和更低成本等優(yōu)勢。在浙江，基于5G-A技術(shù)，浙江移動(dòng)已率先將現網(wǎng)城區相關(guān)5G基站開(kāi)通RedCap功能，實(shí)現了所有地市城區的RedCap連續覆蓋，為5G RedCap千行百業(yè)智改數轉夯實(shí)網(wǎng)絡(luò )基礎。
在電力領(lǐng)域，浙江移動(dòng)助力國網(wǎng)浙江電力開(kāi)創(chuàng )了5G RedCap柱上開(kāi)關(guān)的創(chuàng )新應用。
柱上開(kāi)關(guān)是電線(xiàn)桿上保障用電安全的一類(lèi)安全開(kāi)關(guān)，可以隔離電路。傳統模式下，配電網(wǎng)絡(luò )發(fā)生故障時(shí)，需要工作人員2人一組登高操作，供電恢復時(shí)間需要1-2小時(shí)，停電影響范圍大、停電時(shí)間長(cháng)，維護人員和成本高。將柱上開(kāi)關(guān)通過(guò)5G RedCap無(wú)線(xiàn)接入后，故障恢復由現場(chǎng)操作小時(shí)級到遠程操縱秒級，大幅提升供電可靠性。
在杭州，紅山工業(yè)園附近的配電網(wǎng)主要以架空線(xiàn)路組成，工業(yè)負荷比較大，配電網(wǎng)的日常運行壓力大，故障危害性也大。“以前電網(wǎng)出故障了，我們都要從錢(qián)江供電所開(kāi)車(chē)趕到這里，穿戴安全工作器具再登桿操作，全程要用上一個(gè)半小時(shí)?，F在如果跳閘了，我們就可以通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行開(kāi)關(guān)遠程遙控。”負責這一帶的線(xiàn)路檢修工趙宇琪說(shuō)。
此外，通過(guò)5G電力專(zhuān)網(wǎng)軟硬切片結合技術(shù)，電力負荷控制也實(shí)現了遠程部署和精準控制。這有助于推進(jìn)電力系統不再被動(dòng)地跟隨，而能夠主動(dòng)協(xié)同調控。
電力負荷控制原本需要每主干線(xiàn)配置5~10人電工班組人工手動(dòng)拉閘斷電進(jìn)行，現在通過(guò)遠程部署，負荷控制設備直接部署在工廠(chǎng)配電房，通過(guò)基于工廠(chǎng)上報負荷，按策略停電，無(wú)需人工現場(chǎng)操作，一人就可遠程可以完成多廠(chǎng)區同時(shí)操作。指令實(shí)時(shí)發(fā)出實(shí)時(shí)響應，避免傳統電網(wǎng)應急處置一刀切，實(shí)現精準負荷控制，保障了民生用電和必要工業(yè)用電。
在浙江，通過(guò)國網(wǎng)浙江電力與浙江移動(dòng)的合作，在5G+智慧電力方面取得累累的創(chuàng )新碩果，成為5G電力應用行業(yè)標桿：多次獲得全國5G“綻放杯”大獎，在不久前寧波開(kāi)展的第七屆綻放杯“能源有色”專(zhuān)題賽中獲得了一等獎，整體成果入選工信部主辦的5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì )典型應用十大標桿案例，成為國家能源局5G優(yōu)秀案例。
錢(qián)江晚報通訊員 張弘 沈秋泉 潮新聞 張云山
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