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今年以来,国网辽宁电力着眼能源产业长远发展需求,严格按照“三型两网、世界一流”战略部署,强调在建设运营好坚强智能电网的同时,充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术和先进通信技术,依托泛在电力物联网建设,实现电力系统各环节万物互联、人机交互。
为推进国网公司、省公司新时代企业战略实施,国网辽宁电科院准确把握目标方向,重点围绕5G技术应用、智能感知等前沿领域和优势专业,积极承担相关示范建设项目7项,并通过统筹现有科研资源,不断提升面向泛在电力物联网建设的技术支撑能力。
▼构建泛在电力物联网5G技术之路▼
5月15日,国网辽宁电科院组织专业部门及相关人员到沈阳联通5G智慧城市展厅学习调研,深入学习泛在电力物联网建设相关核心技术。
调研期间,国网辽宁电科院专业部门与展厅相关负责人就5G网络传输安全性、接入网特性、以及5G技术在输变电无人巡检、配网自动化等电力业务中的应用交换了意见,双方对在5G新技术、物联网等领域开展深度合作表示了浓厚兴趣。
5月24日,国网辽宁电科院邀请中国联通有限公司辽宁分公司大客户部共同就5G技术深化应用召开合作研讨会。
双方确定了泛在电力物联网5G技术应用合作意向,对联合建立“泛在电力物联网5G技术研究实验室”、丰富5G应用模式共同推进辽宁泛在电力物联网建设达成共识。
7月30日,国网辽宁电力与中国联合网络通信有限公司辽宁省分公司签署战略合作框架协议。
签约仪式上,国网辽宁电力董事长石玉东希望双方进一步巩固这种长期、紧密、稳定的合作伙伴关系,坚持“合作共赢、共同发展”原则,充分共享双方在各自领域的优势资源,积极探索,加强交流,拓展合作的深度和广度,提升双方的市场竞争力。
8月14日,国网辽宁电科院与联通(辽宁)产业互联网有限公司签订“电力系统5G通信技术应用与验证实验室”合作协议。
此次签署“电力系统5G通信技术应用与验证实验室”合作协议,标志着国网辽宁电力在推进电力泛在物联网建设,特别是5G技术应用方面又迈出坚实的一步。这是对石玉东董事长关于“进一步巩固与联通公司长期、紧密、稳定的合作伙伴关系”的有力践行,也是加速5G技术在泛在电力物联网建设中落地应用的有益尝试。
下一步,国网辽宁电科院与联通(辽宁)产业互联网公司将共同发挥双方的科研和人才优势,提升队伍专业素质,及时解决泛在电力物联网建设的难题与技术瓶颈,促进研究成果深化落地,共同打造电力系统5G应用亮点工程,实现资源共享、优势互补、合作双赢。(罗彤 李桐 李欢)
5G的基本特点
与泛在电力物联网的基本需求相对应
根据IMT-推进组对5G通信的基本要求,未来5G通信应至少包含5个方面的基本特征。
高效率
高容量
高可靠
低时延
低能耗
这5个基本特征可简单概括为“三高两低”。对于泛在电力物联网
(1)需要采集大量的实时数据,5G的高速率特征为海量数据传输提供强有力支撑;
(2)5G通信的高容量特征要求其能够连接的终端数量达到每平方公里100万个终端,并且不仅仅局限于4G条件下的手机终端,而是包括家用电器、各种穿戴设备等,为真正实现电力系统万物互联提供了巨大的想象空间;
(3)5G通信的高可靠性无疑为提升电力系统本身的可靠性提供保障;
(4)电力系统存在许多协同控制的场景,5G通信空口时延达到1ms,端对端时延小于10ms,为电力系统及时灵活响应各种变化提供支撑;
(5)如果传感器与通信设备需要经常更换电池或者充电,则会给万物互联的物联网带来极大阻碍,而5G的低能耗特征将有效解决该问题。
5G通信特点
电力系统需求
高效率
海量数据传输
高容量
万物信息互联
高可靠
电力系统可靠性
低时延
灵活响应与协同控制
低能耗
电池寿命保障
5G通信的“三高两低”特征将为泛在电力物联网很多方面的建设提供可能,例如:电动汽车互联,不仅能为未来的充电桩的运营提供支撑,还能够打造智慧城市和智慧交通;电力装置互联实现实时监测、评估甚至预测电力系统未来的运行健康状态,保障整个电力系统的安全可靠运行;对量测到的海量数据和视频进行处理,展现电网全景图,可以有针对性地对员工进行各方面的培训,减少实地考察环节,节约成本等。
泛在电力物联网
可为5G提供能效管理支持
5G通信需要电网供能,由此泛在电力物联网也可以为5G通信提供能效管理的支持。
据统计,现有通信系统中耗电量最大的就是通信基站,大约占整个网络耗电量的70%~80%。
在5G时代,预计基站部署密度将到现有部署密度的十倍以上,在2025年达到1310万个基站,移动基站的能耗将达到2000亿kW•h。
5G通信为了在与现有网络相同甚至比现有网络更低功耗的情况下实现容量增长,那么基站能效也需要提高,这将促使一系列的革新。
从5G基站硬件设备入手,直接让泛在电力物联网的硬件设备能耗得到优化是实现高能效的一大思路。从5G基站功率分配入手,将泛在电力物联网中的5G基站的资源功率分配变为以能效最大化为主。从5G基站能量来源入手,使泛在电力物联网中的5G基站设备能够直接从环境中获取能源或重复利用多余能源。
泛在电力物联网
5G环境下可能的研究方向
1
在电力仿真领域,未来的泛在电力物联网是电力网络与通信网络进一步深度耦合的系统,对整个泛在电力物联网的分析需要开展5G通信网与电力网的联合仿真,需要研究新的联合仿真方法与软件系统。
2
对于泛在电力物联网而言,信息安全与隐私显得尤为重要。5G通信虽然具有“三高两低”的优势与特点,但万物互联也给通信安全与隐私带来了挑战。5G通信的建设与实施也将充分考虑未来信息安全挑战。
3
未来泛在电力物联网所连万物是复杂多级多对象,传统的小规模控制与优化算法不能实现如此广域控制,需要研究先进的分层、分布式等优化算法,实现海量对象的即使最优控制,使所连万物相互协调。
4
泛在电力物联网需要为分散的不同型号的5G通信基站提供可靠的电力保障,也意味着通信网络与电力网络能够开展能量上的交换,实现供需互动,存在5G通信网与电力网的联合电力流优化控制与规划的可能性。
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END
来源:国网辽宁电科院+市北青橄榄
编辑/制作:Kung
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