近年來，山東省電力公司在5G智慧電網(wǎng)方面積極開展研究探索，重點打造了青島5G智能電網(wǎng)示范區(qū)。青島供電公司與中國電信青島公司、華為公司聯(lián)合打造的5G智能電網(wǎng)項目日前建設(shè)完工，這是當前國內(nèi)規(guī)模最大的5G智能電網(wǎng)。截至目前，合作三方在青島西海岸古鎮(zhèn)口、嶗山金家?guī)X、奧帆中心等地已部署30余個5G基站，借助5G技術(shù)賦能傳統(tǒng)電網(wǎng)轉(zhuǎn)型升級，有效支撐5G智慧電網(wǎng)應用。在提升供電服務質(zhì)量，提升電網(wǎng)運檢效率以及共建共享方面已經(jīng)取得了良好的效果。
電力與5G共建雙贏
“青島供電公司積極響應國家數(shù)字新基建政策號召，在發(fā)展5G智能電網(wǎng)的同時，也注重為當?shù)剡\營商的5G基礎(chǔ)建設(shè)提供良好的供電環(huán)境，5G智能削峰填谷電源的應用是我們共建共享的一個新舉措。”國網(wǎng)青島供電公司黨委副書記、副總經(jīng)理孫鼎浩說道。
7月10日，青島古鎮(zhèn)口35千伏顧家變電站，最新式的5G削峰填谷基站投入運行，開始為本地5G設(shè)備提供廉價穩(wěn)定的電力供應，這是國網(wǎng)青島供電公司與中國電信青島分公司共建雙贏的又一個里程碑。
5G基站功耗比4G高，而且覆蓋范圍只有4G基站的三分之一。如果要讓信號覆蓋同樣區(qū)域，不僅5G的基站密度要高于4G，網(wǎng)絡耗電量也是4G的好幾倍。所以，如何為5G基站省電也是5G智能電網(wǎng)的一個重要研究專題。
削峰填谷電源通過在用電低谷時段儲存能源，在高峰時段使用儲存的能源為5G基站供電，從而平衡電網(wǎng)用電高峰和低谷時段的整體負荷，據(jù)測算單基站將節(jié)省用電費用20%，大大降低了5G基站的運維成本。
經(jīng)過測算，這種5G基站電力供應智能削峰填谷方案每年僅一個基站就可以節(jié)省電費1.38萬元。青島地區(qū)三大電信運營商預計將建設(shè)1.4萬個5G基站，如果將來可以大規(guī)模推廣，將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。
5G助力線路停電“零感知”
在青島市西海岸古鎮(zhèn)口三沙路上，2座嶄新的10千伏配電柜剛剛投入運行，國網(wǎng)青島供電公司運檢部專責張?zhí)照诤藢υO(shè)備信號，“這些設(shè)備都配置了5G配網(wǎng)線路差動保護，可以實現(xiàn)電網(wǎng)對配電線路上發(fā)生的故障在幾十毫秒內(nèi)自動切除，不在故障區(qū)域的用戶甚至感受不到故障的存在，相比以往一有故障就全線停電的情況，供電服務水平有了巨大的飛躍。”
沒有合適的通信手段一直是阻礙實現(xiàn)配網(wǎng)差動保護的難題，傳統(tǒng)光纖通信在配電網(wǎng)領(lǐng)域建設(shè)總量大、民事協(xié)調(diào)難，不適于大規(guī)模部署；3G、4G無線公網(wǎng)又存在著延遲高、安全性低的問題，不適用于線路差動保護的技術(shù)體制。因此，想要采用線路差動保護技術(shù)，首先要解決通信問題。
“5G通信技術(shù)的出現(xiàn)有效解決了上述問題，它的低時延、低抖動、安全可靠等優(yōu)勢，恰好契合了配網(wǎng)線路差動保護的需求。”國網(wǎng)青島供電公司通信技術(shù)專責李坤說道。
國網(wǎng)青島供電公司近年來大力發(fā)展5G通信技術(shù)應用創(chuàng)新，聯(lián)合電信、華為以及山東大學共同研發(fā)了適用于5G的配網(wǎng)線路差動保護裝置、部署5G切片網(wǎng)絡及邊緣計算設(shè)備，經(jīng)過實驗室驗證、外場實驗、現(xiàn)網(wǎng)實測等階段不斷完善，保護設(shè)備間單向通信時延降低至8毫秒，保護動作時間達到50毫秒以內(nèi)，實現(xiàn)了配網(wǎng)保護領(lǐng)域的重大突破。
5G助力電網(wǎng)監(jiān)測“零延時”
“護線隊注意，220千伏李南線12號桿附近有吊車施工，請前去落實情況，并做好安全交底。”在國網(wǎng)青島供電公司輸電運檢中心的運維監(jiān)控大廳，工作人員通過5G網(wǎng)絡反饋回來的高清實時視頻，對現(xiàn)場護線隊下達了線路告警信息。
5G網(wǎng)絡的高寬帶、低時延為監(jiān)控人員掌握輸電線路運行情況提供了更加及時有效的保障，相比于4G時代主要依靠定時回傳照片、視頻分辨率不高，當前5G網(wǎng)絡可以提供高清視頻，清晰地展現(xiàn)現(xiàn)場實際情況，省去了二次核實的環(huán)節(jié)，節(jié)省了物力人力，極大提高了線路運維效率。
作為新一代移動通信技術(shù)，5G不僅在帶寬上實現(xiàn)大提升，同時具備“超低時延”和“海量連接”等特性，能夠滿足視頻巡檢、配網(wǎng)自動化、自動抄表等智能電網(wǎng)各種業(yè)務場景下對于大帶寬、低時延和廣連接的要求。而5G與邊緣計算、網(wǎng)絡切片等技術(shù)的結(jié)合，更為有高度數(shù)據(jù)安全要求的電網(wǎng)提供了一張安全隔離的專用網(wǎng)絡，必將成為能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)過程中的重要動力。