中国南方电网 中国移动 China Mobile HUAWEI 5G 助力 智能电网应用白皮书 2018.06
引言 5G助力前能电网应用自皮书 近年来，南方电网努力践行创新，调，绿色，开放，共享新发展理念和能源发展四 个茶命、一个合作“战略思想，全力打造安全、可章、绿色、高效的智能电网，积根服 务清洁低碳、安全高效的能添体系构建，推功电网实现高质量发展，提升电网优质服 务水平.
为全面理成小康社会提供了坚强电力保障 电力通信网作为支撑暂能电网发展的重要基储设施，保证了各类电力业务的安全 性、实时性、准确性和可意性要求.
经过多年建设，35kVL以上的骨干通运网已典备完 善的全光骨干网格和可靠高效数据网感 光纤资源已实现 35KV 及以上厂站.
自有物 业办公场所/营业所全覆盖.
在配电通信网例，由于点多面广，海量设备需实时监测 或控制，信息双向交互频繁，且现有光纤覆盖建设成本高、运维难度大，公网承载能 力有限，滩以有效支撑配电网各类终端可观可测可控.
随着大规模配电网自动化、低 压集抄、分布式能源接入、用户双向互动等业务快速发展，各类电网设备、电力终端、 用电客户的通信需求爆发式增长，迫切需要构建安全可信、接入灵活，双向实时互动 的“泛在化，全覆盖“配电通信接入网，并采用先退、可意、稳定、高效的新兴通信技 术子以支厚，实现暂能电网业务接入，承载，安全及端到端的自主管控.
“4G改变生活，5G改变社会”.
作为新一轮移动通您提术发展方向，5G把人与 人的连接拓展列万物互联，为智能电网发展提供了一种更优的无线解决方案，5G时代 不仅能给我们带来超高带宽、超低时随以及超大现模连接的用户体验，其丰富的垂直 行业应用将为移动网络带束更多样化的业务需求，尤其是网络切片、能力开放两大创 新功相的应用，将改变传统业务运营方式和作业模式，为电力行业用户打通定制化的行 业专网“服务.
可更好地满足电网业务差异化需求，进一步提升了电网企业对自身业务 的自主可控城力和运管效率.
经过南方电网 中国移动和华为前期的技术探讨.
本白皮书基于智能电网的家展 趋势给出了5G网络在暂能电网的方案建议，未来我们将避线深联电力行业，使5G能 更好地在泛在接入，安全可靠，可管可控等方面助力智能电网典型业务应用，推动能 源由相放型管理向精细化转变，实现清活能源替代和电能替代的核心战略落地.
目录 目录 5G助力解能电网应用自皮书 5G助力指能电网应用自皮书 1智能电网发展、超势及新挑战 02 45G智境电网端到端网络切片解决方案 27 1.1智能电网定义 02 4.1总体体系 27 1.2智能电网发展现状 02 4.2 终国部分 28 1.3 暂能电网发展拉势 03 4.2.1业务类型与网络切片间映射关系 28 1.4智能电网对电力通信网的新挑战 05 4.2.2 5G电力通信终端用态展望 28 4.3 网络部分 30 4.3.1 电力业务网越切片概述 30 2|5G智能电网典型业务场景 80 4.3.2电力业务网络切片限离方案 30 4.3.3电力业务网越切片可靠性保障方案 31 2.15G智能电网应用板述 08 4.3.4电力业务网络切片能力开放方案 32 2.2 典型业务场景分析 09 4.4电力业务通信管理支撑平台 34 2.2.1控制类业务 09 4.4.1电力业务通信管理支撑平台总体架构 34 2.2.2采集类业务 13 4.4.2 电力业务通体管理支撑平自动能模块 35 2.3业务脂标小结 20 4.5 安全体系 36 4.5.1暂能电网安全体系整体要求 36 35G概述及其对智能电网的价值 21 4.5.2 管侧安全方案 36 4.5.3 媒例受全方案 37 21 3.25G网络切片关键技术 22 3.3 5G对智能电网的价值 25 5总结与展望 38
1.智能电网发展、趋势及新挑战 （1)国外智能电网发展概况 美国、欧洲、日本、韩国等国家和地区开展了大量智能电网的研究工作.
欧英智能 电网主要关注点在用电倒电能分析与管理，配网主要着重点在于分布式能源接入.
智网 1.1智能电网定义 运行管理，根据各自的国情，确定了不同的发展息景和计划方案.
息动一系列的研究、 国家发展改革委、国家能源局联合印发《关于促运暂能电网发展的指导意见》（发 示范平台项目.
日韩等亚洲发达国家主要关注斯能泽的研究及使用.
加大对光伏、风 能和可燃冰、储能、电动汽车方面的研发应用，通过政府的顶展设计及立法保障，保障 改运行 [2015] 1518 号)，明确指出“暂能电网是在传机电力系统基然上 通过集成斯 能源、新材料、新设备和先进传感技术，信息提术、控制技术、储能技术等新技术，形 暂能电网基础设施的有序建设.
成的新一代电力系统，具有高度信息化，自动化、互动化等特征，可以更好地实现电网 安全、可靠、经济、高效运行.
暂能电网的概念运置了提高电网科技含量，提高能源综合利用效率，提高电网供电 （2）国内智能电网发展概况 可靠性，促进节能减排，促进新能源利用，促退资源优化配置等内容，是一项社会联动 南方电网公司：公可以促退电网向更加替据、高效、可塞、绿色的方内转变为目标 的系统工程，最终实现电网效益和社会效益的最大化，代表看未束发展方向.
暂规电网 以应用先通计算机，通信和控制技术升级改造电网为发展主线，在大电网安全稳定运行、 以包括发电、输电、配电、储能和用电的电力系统为对象，应用数字信息接术和自动控 制技术，实现从发电到用电环节信息的双向交流，系统地优化电力的生产、输送和 分布式规源模合系统、新能源并网、输变电智能化，配电暂能化，智能用电等领缝开展 使用.
总体来看，未束的暂能电网应该是一个自愈、安全、经济、洁的并且能够提供 了广泛技术研究和储多示范工程建设，建成了世界首个±800千伏特高压直流输电示范 适应数字时代的优质电力网络.
工程 建成了世界上容量最大 电压等级量其的 x20 万干瓦 STATCOM 工程 建设了 世界第一条多端柔性直流输电工程，通过永富直流，鲁西府意府实晚云南电网与南方主 网异步互联等：在广东偶山、类州费阳等地区开展基续分布式可再生能源的主动配电网 电 示见，试点应用暂能配电网自患控制技术，实现了智能配电网的“自我感知，自我诊断.
自我决菌、自我恢复”：在广西南宁开展了灵活互动的智能用电关健技术研究示范，实晚 电力用户与供电系统的信息交互、智能家宜能效评测、客户用电优化调度、节能潜力优 化分析，充放电与储能接入管理以及分布式电源接入管理等功能建设：建成国内首个亮 瓦级电池继能电站，开展大规模问象式新能源消纳示览.
国内电网公司：公司于2009年5月我出了立足自主创新，加快建设特高压电网为 品 骨干网案，各级电网协调发展，具有信息化、自动化、互助化特征的统一的坚强暂能电 网的发展目标 力图打通“坚强可意、经济高效、清活环保、透期并放.
友好互动的规代 电网”，2009-2010 年为规划试点前段.
2011-2015年为全需建设险段，2016-2020 图1-1相机电民基本环节 年为引领提升阶段.
公司在特离压电网、验电设备运行监测、暂能变电站推广、配电自 动化、信息化平台，电助汽车充换电网络、大规模可再生能源接纳等方面开展了相关建设 1.2智能电网发展现状 已建线充换站超过 1500 量.
充电桩 3 万个 建立了风电研究检测中心和太阳能发电研 暂能电网概念自2001年较为明确地提出以来，得到世界范图的广泛认网.
十几年束， 究检润中心，建成了世界上规模最大的张北风光储输联合示觉工程，完成了大规模风电 世界各国政府、电力企业、科研机构结合各自经济社会发展水平、规源资源康就特点和 功率预庭及运行控制系统的全面推广建设.
电力工业发展阶段，进行了深入研突和实践探索，暂提电网的概念和特征、内通与外题 不断得别率基发展 特别是随着全球新一轮利技基非和产业变基的兴起 先进估息技术.
1.3智能电网发展趋势 五联网理念与能源产业深度融合，推动着能源新技术，新模式和新业态的兴起，发展暂 指国家《能源发展”十三五“规划)、《电力发展”十三五“规划》、《关于促进智 能电网成为保障能源安全、应对气候变化、保护自感环填、实现可持续发展的重要共识.
能电网发展的指导意见》、《关于推进”互联网智慧能源发展的指导意见》等指导文件.
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为实现“安全、可靠、绿色、高效“的总体目标，围境智能电网发验配用全环节，未来发 柔性化建设，实现配电网可现可控，满定多元负荷“即插部用”的接入需求，提升电网供 展趋势包括五大重点领域，分别为清洁发好的发电、安全高效的输变电，灵活可靠的配电、 电可章性、电能质量和服务水平.
城市内电动汽车、充电柜等新能源业务及农村更多的 多样互动的用电、智慧能源与能源互联网 光伏扶贫、农光互补.
渔元互补等新能源需保障接入秘消纳将逐步普及，配电网需速配 更多元负荷的“泛在接入”.
“即播即用”的需求.
同时，着暂能分层分布式控制体系速 8 步建立，配电网自动化水平将全面提升，其继准控制的能力将进一步加强.
清法发好的发 (4) 多样互动的用电 关键特征为“多元友好、双向互助，灵活多样、节约高效”：核心作用是打造全方位 安全、可靠 客户服务互助平台，全方位加强客户互助，满足智慧用能的需求，提高终端能源利用效率.
绿色、高效 推动能源消费革命，电动汽车、电俱暖（冷）、港口岸电等终端将连步普及，电晓占终 端能源消费比重将不新上升：随看未来高级量测体系将被广泛部署，智能家居与暂能小 区业务将进一步丰富，随着阶标电价，实时电价、用电负有需求创响应等业务将逐步渗透.
用户将可更多地参与到自身的用电管理中.
(5）智慧能源与能源互联网 图1-2 暂能电网发展旧标及重点方向 关键特征为”多能互补、高效协网，开放共享、价值创新”：核心作用是打通具有独 （1）清洁友好的发电 特竞争力的新型综合能源服务商，创新企业价值，促进互联网技术与能通系统深度融合， 促进能源属合系统基础设施建设，推动能源市场开放和产业升级，支撑低碳，清洁、高 关键特征为“清活低硕、网源热网、灵活高效”.
核心作用是增强系境灵活性，提升 效的社会发展.
随着传感、信息，通信、控制技术与能源系统的深入胎合，传统单一能 非化石能源消费比重，推动能源结构转型升级.
以风能，太阳荒为主的可再生能源开发 添网络向多能互补、能源与信息通信技术深度题合的智能化方向发展，电、热（冷）、 利用技术日些成热，成本不断降低，还渐成为替代传续化石能源的重要选排，未来可再 气等各领域的能源需水将逐步抗等，从而实现多能协网惧应和能添综合释级利用.
网时， 生能源逐步替代化石范源，另一方雷，随看储能、分布式能源、是网等技术发展，能源 随着综合能通腺务业务.
智慧能源的发展、及互联网技术的深入应用，能承践合系统基 俱综形态将从案中式、一体化的能通供给向集中与分布协同、供需双向互动的能源供给 体设施将逐步完善，能源亦场将连步开放，能源产业特进一步转型升级.
转变， 1.4智能电网对电力通信网的新挑战 (2）安全高效的输变电 电力通信网作为支撑智能电网发展的重要基础设施，保证了各类电力业务的安全性、 关键特征为”安全高效、态员感知、柔性可控、协调优化”，核心作用是提升输变电 实时性，准确性和可靠性要求.
构建大容量，安全可靠的光纤骨干通您网，以及逐在多 设备的智能化水平 构建全生命用期管理体系，提升电网变全防群能力.
资源配置能力 业务灵活可信接入的配电通估网 这是通估网继建设的两个重要组成那分.
在骨干通信 和资产利用效率，随看电力一次设备与在线置测传感器及过程层智能设备的有机整合， 网侧，经过多年建设，35kV以上的主网通信网已具备完善的全光骨干网络和可靠高效数 输变电环节将助于期量数字化、控制网络化，状态可视化、功规一体化和息互动化等， 据网结，光纤资源已实现35kV及以上厂站、自有物业办公场所/营业所全覆盖.
在配 进而输电暂能化水平、暂能交电站暂前运维水平将全面提升.
同时，为保障域市在台风、 电通信网例，由于点多面广，海量设备需要实时监测或控制，信息双向交互频繁，且观 低湿、用雪、及冻等严重自悠实情下的基本运转，，需构建纵深防据、安全可意的城市 有光纤覆盖建设成本高、运维难度大 公网承载能力有限，难以有效支撑配电网各类终 保底电网为保障建设城市防灾保底电网.
端可观可则可腔，随着大规模配电网自动化、高级计量，分布式能源接入、用户双向互 助等业务快速发展，各类电网设备、电力跨端、用电客户的通信需求爆发式增长，迪切 （3）灵活可靠的配电 需要构建安全可信，接入灵活、双向实时互助的“泛在化、全覆盖“配电通信接入网，并 关键特征为灵活可章，可观可控、开放兼容，经济适用”核心作用是加强配电网自动化、 采用先造、可章、稳定、高效的新所通信技术及系统予以支撑，这是智能电网发展对配 电网通信提出的斯需水.
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