中国再次牵头5G新标准制定 瞄准智能电网

中国再次牵头5G新标准制定 瞄准智能电网
2020年08月06日 19:21 IT时报

图源:《5G网络切片使能智能电网》产业报告

30秒快读

1、5G正在向它“改变社会”的目标靠近。

2、近日,5G智能电网研究项目在3GPP R18中成功立项,将正式定义5G+智能电网端到端标准体系架构。

3、在3GPP此次立项中,中国力量再次凸显,进一步扩大了中国企业在5G标准制定过程中的国际影响力。

尽管R16标准已经在uRLLC(低时延高可靠)和eMTC(广域物联网连接)方面取得了突破,但在指标要求更加严格、通信需求更加个性化的垂直行业领域,需要通过进一步研究,提供更加确定的5G网络。

该项目由中国电信牵头并联合中国南方电网、国家电网、华为、中国移动中国联通等5G确定性网络产业联盟成员单位,以及中兴、复旦大学、大唐、沃达丰西班牙电信法国电信等28家国内外成员单位共同提交。

01

R17冻结时间预计今年底确定

“5G R18阶段刚刚开始,主要考虑5G和垂直行业的融合,比如电力和高铁。”

图源:Pixabay

中国电信研究院专家、3GPP SA1副主席、5G确定性网络产业联盟能源互联网小组标准负责人夏旭告诉《IT时报》记者,他同时是此次立项的5G智能电网研究项目报告人。

一年多前,中国向3GPP提交了5G智能电网立项申请,夏旭告诉记者,中国是全球首个提出R18阶段指导商用5G智能电网项目的国家。

R18阶段主要研究现阶段5G标准无法满足的行业场景和潜在的新业务需求,评估相应的KPI指标。

具体到5G智能电网研究项目,据夏旭介绍,该项目将考虑5G智能电网服务、考虑约束条件时的部署要求、运营可管理性带来的额外需求、智能电网新应用案例及潜在业务功能需求、电力通信KPI及业务指标。

并通过潜在新业务要求与现有KPI和功能之间的差距分析,来识别5G赋能智能电网通信的新需求。

电力通信主要KPI要求,图源:《5G网络切片使能智能电网》报告

受疫情影响,3GPP整体标准推出时间存在不确定性。目前来看,R17标准冻结时间会在今年第四季度给出指导意见,R18标准冻结时间暂无确定。

5G时代,中国力量已占半壁江山。根据赛迪智库发布的《中国5G区域发展指数白皮书》,刚刚冻结的R16标准中,我国主导的技术标准达到21个,占比超2/5,位居第一。

02

推动能源行业走向泛在智能

同属“新基建”范畴的智能电网,随着我国5G规模化建设的推进,概念和特征、内涵与外延不断得到丰富发展。

2018年1月,中国电信、国家电网和华为联合发布《5G网络切片使能智能电网》产业报告。

首次从“5G切片+智能电网”视角出发,阐释了5G网络切片在智能电网的潜在应用场景以及方案分析,帮助解决我国智能电网在发展建设过程中遇到了一些新挑战。

《5G网络切片使能智能电网》报告中举例称,在新能源方面,可再生能源发电的大量并网将给电网运行、管理带来新的挑战,同时可再生能源发电的间歇性、随机性特点,给电网功率平衡、运行控制带来很大困难。

零散的、间歇性的绿色电源用户,既是用电方,又是发电方,电流呈现出双向流动、实时动态变化,配电网的可靠性、灵活性是个难点。

另一个案例是,一些高科技数字设备要求供电“零中断”,但传统配网由于缺少通信网络支持,一旦遇到特殊情况,往往只能切断整条配电线路。

智能电网的投入使用,有望可以通过精准控制、优先切除可中断且非重要的用电负荷,从而保持重要设备的用电畅通。

5G网络切片是解决问题的核心技术,它可以将一张5G物理大网在逻辑层面上分割成一个个相对独立的虚拟专网。

智能电网5G网络切片构架,图源:《5G网络切片使能智能电网》产业报告

有专家曾以“瑞士军刀”来比喻这种技术,每个切片相对独立存在,而又与大网合二为一。

通过网络切片,可以满足智能电网多元化需求,而且使企业自建光纤专网成本大幅降低。

5G网络切片匹配智能电网不同业务场景需求,图源:《5G网络切片使能智能电网》产业报告

同时,通过边缘计算,将网关分布式下沉部署,实现本地流量处理和逻辑运算,可以进一步节省带宽和时延,满足智能电网超低时延的需求。

夏旭介绍,此次5G智能电网项目研究范围主要包括传统能源系统服务、远程控制、远程保护、计量以及高级计量基础设施、分布式发电、分布式自动化、需求响应、能源管理系统和配电管理系统等智能电网服务。

通过5G技术赋能电网典型应用场景,可以促进信息技术和电力行业的深度融合。

不但能从根本上满足发展中电力行业多场景差异化的需求,而且未来能够充分满足电网生产和企业运营需求,实现能源生产、传输、消费全环节、各类型用户及终端的泛在互联和深度感知,实现电网高质量发展和持续创新发展。

智能电网典型业务场景,图源:《5G网络切片使能智能电网》产业报告

03

统一标准、满足多元是最大挑战

“3GPP重点讨论的是如何让这个标准满足全球需求。”夏旭告诉记者,中国和欧美的电力市场特点和应用规模不尽相同。

中国市场规模大、应用超前,强电是强项,而欧美新能源分布式发电发展多年,双方优势不同,而标准制定是有严格时间线要求,立项难点在于如何在规定时间内完成技术选型和设计,将参与者各自优势、需求与5G相结合。

据了解,一年多来,3GPP围绕中国提交的5G智能电网立项申请进行了广泛讨论和深入研究,也就是在这两年,中国5G发展迅速,5G智能电网项目全国遍地开花。

7月上旬,山东电力青岛供电公司与中国电信青岛公司、华为公司联合打造的5G智能电网项目建设完工,三方在青岛西海岸古镇口、崂山金家岭、奥帆中心等地部署30余个5G基站。

图源:央视

这是当前国内规模最大的5G智能电网,通过基于5G的配网线路差动保护装置,部署了5G切片网络及边缘计算设备,配电线路故障可以在50毫秒内被自动切除,不在故障区域的用户甚至感觉不到故障的存在。

同时,最新式的5G削峰填谷基站也在青岛投入运行,通过在用电低谷时段储存能源,在高峰时段使用储存的能源为5G基站供电。

据测算,单基站将节省电耗20%,每年一个基站可节省电费1.38万元。

此外,中国的学术界、电信运营商、国网公司、设备商等多方始终在坚持推动技术公开化,截至目前,已有国际大电网会议(CIGRE)中国委员会D2专委会发布《智能电网5G应用白皮书》,国家电网、中国电信、华为联合发布的《5G网络切片使能智能电网白皮书》以及中国南方电网、中国移动、华为联合发布的《5G助力智能电网应用白皮书》。

在理论和应用的双重推动下,一些5G智能电网的业务和需求已被定义和识别。

夏旭表示,在5G智能电网技术标准讨论中,中国5G发展优势明显,随着能源新技术、新模式和新业态的兴起,发展5G智能电网成为保障能源安全、应对气候变化、实现可持续发展的重要共识。

目前,本次研究项目的立项内容在3GPP已达成共识。3GPP、5G确定性网络产业联盟将加强与IEC、IEEE、5G-ACIA、CIGRE、5GSA等国际标准组织和行业联盟的合作,推动5G智能电网项目在3GPP的讨论和发展,让电力通信技术尽快成为3GPP国际标准5G体系的一部分。

作者/IT时报记者 郝俊慧

排版/黄建

图片/《5G网络切片使能智能电网》、Pixabay、央视、国家电网

来源/《IT时报》公众号vittimes

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