5G 電力四大應(yīng)用場(chǎng)景發(fā)布

1、5G 賦能未來(lái)能源 | 一、5G 驅(qū)動(dòng)未來(lái)能源2目錄 HYPERLINK l _TOC_250014 一、5G 驅(qū)動(dòng)未來(lái)電力 1從電力行業(yè)看 5G 1 HYPERLINK l _TOC_250013 全球及中國(guó) 5G+電力行業(yè)發(fā)展 3 HYPERLINK l _TOC_250012 二、5G 電力行業(yè)主要應(yīng)用場(chǎng)景 7 HYPERLINK l _TOC_250011 控制類業(yè)務(wù) 8 HYPERLINK l _TOC_250010 采集類業(yè)務(wù) 11 HYPERLINK l _TOC_250009 移動(dòng)應(yīng)用類業(yè)務(wù) 13 HYPERLINK l _TOC_250008 電網(wǎng)新型業(yè)務(wù) 14 HYPERL

2、INK l _TOC_250007 三、5G 電力行業(yè)應(yīng)用挑戰(zhàn) 17 HYPERLINK l _TOC_250006 安全性與電力業(yè)務(wù)適配性仍需驗(yàn)證 17 HYPERLINK l _TOC_250005 找到商用價(jià)值與成本的平衡點(diǎn) 18 HYPERLINK l _TOC_250004 業(yè)務(wù)模式尚不清晰 19 HYPERLINK l _TOC_250003 四、從技術(shù)到商業(yè) 21 HYPERLINK l _TOC_250002 深度參與標(biāo)準(zhǔn)制定 21 HYPERLINK l _TOC_250001 選擇最具潛力應(yīng)用場(chǎng)景 22 HYPERLINK l _TOC_250000 商業(yè)模式創(chuàng)新 23五、

3、聯(lián)系我們 275G 賦能未來(lái)能源 | 二、5G 電力行業(yè)主要應(yīng)用場(chǎng)景1一、5G 驅(qū)動(dòng)未來(lái)電力未來(lái)大部分的電力場(chǎng)景將搭建在能源互聯(lián)網(wǎng)之上，能量像信息一樣在網(wǎng)絡(luò)中隨時(shí)隨地產(chǎn)生和共享，其發(fā)展呈現(xiàn)出新的趨勢(shì)和特征：發(fā)電清潔友好，融合多種清潔分布式電源，融合儲(chǔ)能和電動(dòng)汽車，融合分散可靠負(fù)荷，具備清潔低碳、網(wǎng)源協(xié)同、靈活高效的特征；輸變電安全高效，具備態(tài)勢(shì)感知、柔性可靠、協(xié)調(diào)優(yōu)化的特征；配電靈活可靠，具備可觀可 控、開(kāi)放兼容、經(jīng)濟(jì)適用的特征；用電多樣互動(dòng)，具備多元友好、雙向互動(dòng)、靈活多樣、節(jié)約高效的特征。通信技術(shù)是各項(xiàng)數(shù)字技術(shù)在電力行業(yè)應(yīng)用的基礎(chǔ)，是發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)支撐。目前，電網(wǎng)可以通過(guò)不同類型的通

4、信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互聯(lián)，但日益多樣化的電力需求需要一個(gè)更精密、包容和創(chuàng)新的系統(tǒng)以滿足海量設(shè)備互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)傳輸。從電力行業(yè)看 5G5G 定義的三大場(chǎng)景增強(qiáng)移動(dòng)帶寬（eMBB）、超可靠低時(shí)延通信（uRLLC）和大規(guī)模機(jī)器通信（mMTC），具備超高帶寬、超低時(shí)延、超大連接的技術(shù)特點(diǎn)，在電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度，以及應(yīng)急通信各個(gè)環(huán)節(jié)，均可發(fā)揮重要作用，能夠深刻變革電力通信網(wǎng)，全面提升電力信息化水平。據(jù)估算，到 2026 年，5G 將為全球十個(gè)主要產(chǎn)業(yè)帶來(lái) 1.3 萬(wàn)億美元的數(shù)字化市場(chǎng)規(guī)模，其中能源產(chǎn)業(yè)/公用事業(yè)（水、電、燃?xì)獾龋┱急茸罡邽?19%1，約為 2500 億美元。圖表 1：到

5、2026 年 5G 將帶動(dòng) 1.3 萬(wàn)億美元產(chǎn)業(yè)數(shù)字化市場(chǎng)規(guī)模5G 將帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型市場(chǎng) 1.3 萬(wàn)億美元（2026）能源/公用事業(yè)制造業(yè)公共安全 健康養(yǎng)老 公共交通 媒體/娛樂(lè)汽車產(chǎn)業(yè) 金融服務(wù)業(yè)零售業(yè)農(nóng)業(yè)13%12%10%18%8%9%19%4%1%6%來(lái)源：EricssonThe Industry Impact of 5G，德勤研究5G 通信特點(diǎn)與電力通信網(wǎng)絡(luò)需求高度契合5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的峰值速率、區(qū)域速率、邊緣速率，都比 4G 大幅提高。5G 峰值速率最高可達(dá)20Gbps，滿足高清視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)等數(shù)據(jù)的大量傳輸。5G 的通信時(shí)延比 4G 少一個(gè)數(shù)量級(jí)，空中接口的時(shí)延在 1ms 左右，

6、因此為電力差動(dòng)保護(hù)、精準(zhǔn)切負(fù)荷等超低時(shí)延業(yè)務(wù)應(yīng)用創(chuàng)造了條件。5G網(wǎng)絡(luò)容量更大，每平方公里能夠連接 100 萬(wàn)個(gè)終端，包括智能家電和各種智能終端，能夠滿足電力物聯(lián)網(wǎng)的海量智能終端的接入需求。5G 技術(shù)通過(guò)通信原理的優(yōu)化，會(huì)降級(jí)傳感器或節(jié)點(diǎn)的能耗，不需要對(duì)通信設(shè)備進(jìn)行更換電池或者充電，給萬(wàn)物互聯(lián)提供了很好的技術(shù)條件。圖表 2：5G 通信特點(diǎn)與電力通信系統(tǒng)需求高度契合電力通信網(wǎng)絡(luò)需求5G 通信特點(diǎn)解釋確?？煽窟\(yùn)行高可靠性電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行為基本要求，5G 高可靠性可提升電網(wǎng)可靠度靈活響應(yīng)與精準(zhǔn)控制低時(shí)延電力系統(tǒng)需靈活響應(yīng)，部分業(yè)務(wù)達(dá)到零中斷，5G 毫秒級(jí)時(shí)延可滿足電網(wǎng)實(shí)時(shí)通訊需求海量數(shù)據(jù)傳輸高速率

7、電網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用規(guī)模持續(xù)提升，帶來(lái)海量實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)于視頻皆空數(shù)據(jù)，5G 告訴率特性可提供有力支持萬(wàn)物信息互聯(lián)廣連接電網(wǎng)超大規(guī)模智能終端設(shè)備連接需求可以被 5G 廣連接性滿足設(shè)備電池壽命保障低能耗5G 優(yōu)化通信硬件協(xié)議，提升電網(wǎng)設(shè)備使用壽命來(lái)源：電網(wǎng)技術(shù)、德勤研究5G 特點(diǎn)與智能電網(wǎng)性能高度匹配基于 5G 的智能電網(wǎng)將充分支持分布式新能源、分布式儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車、大功率電動(dòng)智能機(jī)器等各種新型電器進(jìn)入家庭、商業(yè)建筑、工廠和園區(qū)，為滿足個(gè)性化、多樣化、市場(chǎng)化的能源供應(yīng)服務(wù)提供連接的橋梁。5G 為電力終端接入網(wǎng)提供了泛在、靈活、低成本、高質(zhì)量的全新技術(shù)選擇，為打造更加安全、可靠、綠色、高效的智能電網(wǎng)提供了

8、強(qiáng)大的基礎(chǔ)能力。5G+智能電網(wǎng)不僅能夠大幅降低用戶平均停電時(shí)間、有效提升供電可靠性和管理效率；同時(shí)可以極大的豐富和擴(kuò)展電網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景，降本增效，助力電網(wǎng)向綜合能源服務(wù)商轉(zhuǎn)型，為用戶提供更好的電力綜合服務(wù)。在為用戶供電服務(wù)方面，其電能質(zhì)量、響應(yīng)速度、服務(wù)內(nèi)容均將因 5G 而發(fā)生重要變化。因 5G 而全面實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的有關(guān)業(yè)務(wù)，將大幅提升電力系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量，基于 5G 的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)和治理，也將減少因供電引起的故障或失效，用戶的服務(wù)響應(yīng)速度也將十分迅捷，新能源報(bào)裝、電動(dòng)充電樁報(bào)裝、電費(fèi)結(jié)算、賬單查詢、精確到分鐘級(jí)的用電查詢都將十分快捷方便。全球及中國(guó) 5G+電力行業(yè)發(fā)展目前全球已有 42 個(gè)國(guó)家和地

9、區(qū)部署 5G 商用，386 家運(yùn)營(yíng)商已宣布對(duì) 5G 進(jìn)行投資，81 家運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)推出了一項(xiàng)或多項(xiàng)支持 3GPP 標(biāo)準(zhǔn)的 5G 服務(wù)。標(biāo)準(zhǔn)制定標(biāo)準(zhǔn)化將確保連入 5G 網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)設(shè)備和解決方案的互操作性和網(wǎng)絡(luò)安全。3GPP（第三代合作伙伴計(jì)劃）是最重要的 5G 標(biāo)準(zhǔn)制定國(guó)際組織，重點(diǎn)覆蓋交通、能源等重點(diǎn)通信垂直應(yīng)用行業(yè)相關(guān)單位。該組織目前已成功吸納中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通三大電信運(yùn)營(yíng)商及華為、中興主要通信設(shè)備制造商等來(lái)自 40 多個(gè)國(guó)家的 500 家會(huì)員單位。 中國(guó)電科院（國(guó)網(wǎng)能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究院）于 2020 年 4 月成功加入 3GPP 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織，標(biāo)志著電力企業(yè)在參與 5G 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

10、制定方面邁出重要步伐。2020 年 8 月，由中國(guó)電信牽頭并聯(lián)合國(guó)家電網(wǎng)、中國(guó)南方電網(wǎng)、華為、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通等5G 確定性網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成員單位，以及海內(nèi)外運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備商等 28 家成員單位提交的 5G 智能電網(wǎng)研究項(xiàng)目在 3GPP R18(第 18 版)標(biāo)準(zhǔn)中成功立項(xiàng)。該項(xiàng)目研究范圍包括傳統(tǒng)能源系統(tǒng)服務(wù)、遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程保護(hù)、計(jì)量以及高級(jí)計(jì)量基礎(chǔ)設(shè)施、分布式發(fā)電、分布式自動(dòng)化、需求響應(yīng)、能源管理系統(tǒng)和配電管理系統(tǒng)等智能電網(wǎng)服務(wù)。是第一次定義 5G+智能電網(wǎng)端到端標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)，為 5G+智能電網(wǎng)的快速發(fā)展奠定標(biāo)準(zhǔn)框架和平臺(tái)。商用部署全球各國(guó)高度重視 5G 發(fā)展。歐盟將發(fā)展 5G 作為構(gòu)建“單一

11、數(shù)字市場(chǎng)”的關(guān)鍵舉措，計(jì)劃 2020 年底在所有成員國(guó)部署 5G，重點(diǎn)放在 5G 垂直行業(yè)如汽車、醫(yī)療及電力領(lǐng)域的應(yīng)用。美國(guó) 5G 發(fā)展規(guī)劃主要圍繞美國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商開(kāi)展，截至目前 AT&T 和 T-Mobile 已宣布實(shí)現(xiàn)全美境內(nèi)的 5G 網(wǎng)絡(luò)低頻段覆蓋。美國(guó) 5G 規(guī)劃重點(diǎn)在于建立共通的 5G 軟件標(biāo)準(zhǔn)，使之適用于任何 5G 硬件設(shè)備，以擺脫對(duì) 5G 設(shè)備商的依賴；目前考慮使用美國(guó)公司包括戴爾、微軟、AT&T 作為發(fā)展美國(guó) 5G 基礎(chǔ)設(shè)施的主導(dǎo)者。2020 年 3 月日本三大電信運(yùn)營(yíng)商相繼推出 5G 服務(wù)，標(biāo)志日本正式進(jìn)入 5G 時(shí)代。韓國(guó)已經(jīng)在 2018 年平昌冬奧會(huì)期間開(kāi)展 5G NSA

12、預(yù)商用試驗(yàn)，并在 2019 年 3 月開(kāi)始商用部署。中國(guó)自 2014 年便開(kāi)始 5G 場(chǎng)景需求的制定、技術(shù)研發(fā)和測(cè)試驗(yàn)證工作，2018 年全面開(kāi)展 5G 規(guī)模試驗(yàn)，2019 年實(shí)現(xiàn) 5G 試商用，2020 年實(shí)現(xiàn)全面商用。2020 年是中國(guó) 5G 建設(shè)的關(guān)鍵年。三大運(yùn)營(yíng)商計(jì)劃年底建成 55 萬(wàn)個(gè) 5G 基站，其中中國(guó)移動(dòng)計(jì)劃目標(biāo)是 30 萬(wàn)個(gè)，中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)電信計(jì)劃聯(lián)合建設(shè) 25 萬(wàn)個(gè) 5G 基站。然而根據(jù)運(yùn)營(yíng)商前三季度財(cái)報(bào)，5G 建網(wǎng)任務(wù)現(xiàn)已超額完成，SA 核心網(wǎng)覆蓋 31 個(gè)省區(qū)市所有地級(jí)以上城市。據(jù)工信部數(shù)據(jù)，至 9 月底，全國(guó)累計(jì)開(kāi)通 5G 基站 69 萬(wàn)個(gè)，超過(guò)全球總數(shù)的 75%，連

13、接用戶數(shù)超過(guò) 1.6 億，行業(yè)應(yīng)用的基站數(shù)超過(guò) 3.2 萬(wàn)個(gè)，涌現(xiàn)出數(shù)據(jù)采集和感知、高清視頻、機(jī)器視覺(jué)、精準(zhǔn)遠(yuǎn)程操控、現(xiàn)場(chǎng)輔助、數(shù)字孿生等典型應(yīng)用場(chǎng)景。圖表 3：全球 5G 商用中國(guó)穩(wěn)居領(lǐng)導(dǎo)地位主要國(guó)家 5G 商用進(jìn)度201720182019H12019H22020After2021第一波中美日韓，歐洲部分國(guó)家5G 技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)商用大規(guī)模商用第二波歐洲大部分國(guó)家5G 技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)商用大規(guī)模商用第三波亞太，美洲新興國(guó)家5G 技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)商用中國(guó)領(lǐng)跑 5G美國(guó) 5G 綜合實(shí)力領(lǐng)先中國(guó)已經(jīng)成為 5G 技術(shù)引領(lǐng)者。5G 商業(yè)合同覆蓋30 個(gè)國(guó)家，其中 20 個(gè)來(lái)自歐洲中國(guó)已經(jīng)開(kāi)始使用商用 5G 的城市

14、數(shù)量處于全球前列預(yù)計(jì) 2030 年 5G 對(duì)經(jīng)濟(jì)增加值的直接貢獻(xiàn)將超過(guò)3 萬(wàn)億元，對(duì)當(dāng)年 GDP 增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率將達(dá)到 5.8%2020 年中國(guó) 5G 手機(jī)出貨量預(yù)計(jì)達(dá)到 1.4 億臺(tái)，全球占比近 8 成中國(guó)已經(jīng)啟動(dòng) 6G 技術(shù)研發(fā)中國(guó)目前 5G 基站占比全球超 60%目前美國(guó) AT&T 公司實(shí)現(xiàn)了 5G 網(wǎng)絡(luò)全國(guó)覆蓋，企業(yè)用戶及個(gè)人用戶均可接入T-Mobile 日前宣布其中頻 5G 覆蓋已擴(kuò)展至 81 個(gè)新城市，并且正在推進(jìn)一項(xiàng)計(jì)劃，以在 2020 年底前在數(shù)千個(gè)地方將 Sprint 的 2.5GHz 頻譜資產(chǎn)利用起來(lái)2020 年蘋果公司推出 5G iPhone ，考慮到該品牌在美國(guó)智慧手機(jī)市

15、場(chǎng)近 40% 的份額，預(yù)計(jì) 2020年 5G 手機(jī)將占美國(guó)手機(jī)總銷量的大約 20%美國(guó)四大移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的 5G 用戶數(shù)已達(dá) 408.2 萬(wàn)戶來(lái)源：德勤研究產(chǎn)業(yè)落地2020 年 3 月，工信部與國(guó)家發(fā)改委印發(fā)關(guān)于組織實(shí)施 2020 年新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程(寬帶網(wǎng)絡(luò)和 5G 領(lǐng)域)的通知，明確提出了重點(diǎn)支持面向智能電網(wǎng)等七大領(lǐng)域的 5G 創(chuàng)新應(yīng)用。通知指出在面向智能電網(wǎng)的 5G 新技術(shù)規(guī)?；瘧?yīng)用方面，將基于 5G 新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及智能電網(wǎng)場(chǎng)景，開(kāi)展 5G 端到端網(wǎng)絡(luò)切片及資源調(diào)度系統(tǒng)研發(fā)，研發(fā)網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵設(shè)備和原型系統(tǒng)，提供融合 5G 技術(shù)的智能電網(wǎng)整體解決方案。在國(guó)家政策指引下，各地紛紛提出了 5G 智

16、能電網(wǎng)建設(shè)計(jì)劃，雄安、內(nèi)蒙古、云南、海南等地紛紛啟動(dòng) 5G 智能電網(wǎng)建設(shè)。以雄安為例，5G 正在與電網(wǎng)工程建設(shè)深度融合，現(xiàn)已開(kāi)展基于 5G 網(wǎng)絡(luò)的電力業(yè)務(wù)適配性試點(diǎn)驗(yàn)證工作，選取配電自動(dòng)化、用電信息采集業(yè)務(wù)進(jìn)行了業(yè)務(wù)承載性能測(cè)試。此外，國(guó)內(nèi)首個(gè)基于 SA（獨(dú)立組網(wǎng)）架構(gòu)的“5G+MEC（移動(dòng)邊緣計(jì)算）”電力保護(hù)物聯(lián)示范工程于 2020 年 10 月在雄安正式投運(yùn)，核心技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。電網(wǎng)公司是 5G 智能電網(wǎng)技術(shù)攻關(guān)及工程實(shí)踐的引領(lǐng)者和主導(dǎo)者。國(guó)家電網(wǎng)開(kāi)展了廣泛的 5G 業(yè)務(wù)研究和應(yīng)用實(shí)踐，主要在 5G 智能電網(wǎng)架設(shè)、控制類業(yè)務(wù)如配網(wǎng)差動(dòng)保護(hù)、移動(dòng)巡檢類業(yè)務(wù)如視頻交互上著力。國(guó)網(wǎng)青島供電

17、公司、中國(guó)電信青島分公司和華為公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的青島 5G 智能電網(wǎng)項(xiàng)目一期工程于 2020 年 7 月正式交付投產(chǎn)。據(jù)報(bào)道，此項(xiàng)目既實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)對(duì)配電線路故障在幾十毫秒內(nèi)自動(dòng)切除，又通過(guò)削峰填谷電源節(jié)省 5G 單基站電耗 20%，緩解“功耗過(guò)高”這一困擾 5G 運(yùn)營(yíng)的最大難題。南方電網(wǎng)也積極開(kāi)展了試點(diǎn)和應(yīng)用合作，重點(diǎn)攻克 5G 智能電網(wǎng)的控制類業(yè)務(wù)如配網(wǎng)差動(dòng)保護(hù)。南方電網(wǎng)與中國(guó)移動(dòng)在廣州市南沙區(qū)明珠灣區(qū)域建立最大 5G 智能電網(wǎng)應(yīng)用示范區(qū)，應(yīng)用場(chǎng)景達(dá) 54 個(gè)，目前已完成上線業(yè)務(wù) 14 個(gè)。與此同時(shí)，運(yùn)營(yíng)商也加快了與電力行業(yè)開(kāi)展 5G 合作的步伐，進(jìn)行了一系列 5G 賦能電力行業(yè)的實(shí)踐。實(shí)踐橫跨控

18、制類業(yè)務(wù)如精準(zhǔn)負(fù)荷控制和配網(wǎng)差動(dòng)保護(hù)，采集類業(yè)務(wù)如用電信息采集，以及移動(dòng)巡檢類業(yè)務(wù)。此外，一些電力設(shè)備企業(yè)也蓄勢(shì)待發(fā)，積極入場(chǎng)，與通訊設(shè)備企業(yè)進(jìn)行深度 合作。s二、5G 電力行業(yè)主要應(yīng)用場(chǎng)景5G 在電力行業(yè)主要有四大應(yīng)用場(chǎng)景，分別為控制類業(yè)務(wù)、采集類業(yè)務(wù)、移動(dòng)應(yīng)用類業(yè)務(wù)、以及以多站融合為代表的電網(wǎng)新型業(yè)務(wù)。在控制類業(yè)務(wù)中，5G 技術(shù)將優(yōu)化能源配置，避免大面積停電以影響企業(yè)和居民用電，同時(shí)也將滿足于配電網(wǎng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測(cè)應(yīng)用。在采集類業(yè)務(wù)中，5G 將推動(dòng)收集和提供整個(gè)系統(tǒng)的原始用電信息。在移動(dòng)應(yīng)用類業(yè)務(wù)中，5G 預(yù)防安全事故和環(huán)境污染，減少人工巡檢工作量，在未來(lái)可進(jìn)行簡(jiǎn)單的帶電操作。在多站

19、融合業(yè)務(wù)中，5G 技術(shù)將推進(jìn)平臺(tái)型、共享型企業(yè)建設(shè)。圖表 4：5G 電力行業(yè)四大應(yīng)用場(chǎng)景場(chǎng) 細(xì)分5G 賦能通信需求景場(chǎng)景帶寬時(shí)延可靠性連接密度安全需求控制類業(yè)務(wù)1 精準(zhǔn)負(fù)荷控制根據(jù)直流損失功率的大小通過(guò)精準(zhǔn)控制分散海量電力用戶可中斷負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與電源、負(fù)荷互動(dòng)，達(dá)到電力供需瞬時(shí)平衡99.999%1000 個(gè)/百km強(qiáng)安全需求，要求資源獨(dú)享，物理隔離2 配網(wǎng)差動(dòng)保護(hù)業(yè)務(wù)收集終端采樣數(shù)據(jù)和運(yùn)行信息，通過(guò)差動(dòng)保護(hù)算法對(duì)故障進(jìn)行快速響應(yīng)，若判定為故障發(fā)生，斷開(kāi)其中的開(kāi)關(guān)，精確定位和隔離配電網(wǎng)故障。特點(diǎn)是速度快、可動(dòng)態(tài)適應(yīng)、故障判別可靠99.999%1000 個(gè)/百km強(qiáng)安全需求，要求資源獨(dú)享，物理隔

20、離采集類業(yè)務(wù)3 用電信息采集實(shí)現(xiàn)用電信息的自動(dòng)采集、計(jì)量異常監(jiān)測(cè)、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、用電分析和管理等功能，用電信息采集系統(tǒng)由主站、遠(yuǎn)程及本地通道、集中器和采集器/電表組成，移動(dòng)式現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)管控上行2Mbps，下行1Mbps公變/專變檢測(cè)、低壓集抄3 秒，精準(zhǔn)費(fèi)控99.99%10000 個(gè)/km高安全需求，安全加密認(rèn)證，安全接入?yún)^(qū)認(rèn)證，物聯(lián)網(wǎng)切片，邏輯隔離移動(dòng)應(yīng)用類業(yè)務(wù)4 移動(dòng)巡檢類業(yè)務(wù)包含變電站巡檢機(jī)器人、移動(dòng)式現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)管控、應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)自組網(wǎng)綜合應(yīng)用三大場(chǎng)景。監(jiān)控機(jī)房整體環(huán)境， 預(yù)防安全事故和環(huán)境污染，減少人工巡檢工作量，提高運(yùn)維效率，針對(duì)低速率移動(dòng)場(chǎng)景，監(jiān)控整體環(huán)境根據(jù)場(chǎng)景不同，要求可持續(xù)穩(wěn)

21、定的保障 4100Mbps多媒體信息時(shí)延要求小于 200ms。控制信息時(shí)延遲小于 100ms多媒體信息可靠性要求 99.9%，控制信息可靠性要求 99.999%集中在局部區(qū)域 210 個(gè)不等電網(wǎng)新型業(yè)務(wù)5 多站融合業(yè)務(wù)提供變電站數(shù)據(jù)的本地存儲(chǔ)與邊緣計(jì)算能力，網(wǎng)絡(luò)邊緣計(jì)算作為云計(jì)算的延伸，對(duì)內(nèi)支撐堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)，對(duì)外拓展能源服務(wù)渠 道，助力電力物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，向社會(huì)提供資源共享服務(wù)傳輸帶寬 100Mbps 1G，時(shí)延 5ms 20ms集中在局部區(qū)域 101000 個(gè)不等來(lái)源：全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院、德勤研究控制類業(yè)務(wù)電網(wǎng)控制類對(duì)通信需求的典型特征是低時(shí)延、高可靠、安全性要求高，適合 5G 技術(shù)體制下

22、的uRRLC 應(yīng)用場(chǎng)景，典型的業(yè)務(wù)有精準(zhǔn)切負(fù)荷控制業(yè)務(wù)和配網(wǎng)差動(dòng)保護(hù)業(yè)務(wù)。精準(zhǔn)負(fù)荷控制應(yīng)用場(chǎng)景精準(zhǔn)負(fù)荷控制技術(shù)是指當(dāng)多直流饋入電網(wǎng)發(fā)生多直流連續(xù)換相失敗和故障導(dǎo)致直流閉鎖、受端電網(wǎng)有功大幅缺額、頻率急劇下降時(shí)，根據(jù)直流損失功率的大小通過(guò)精準(zhǔn)控制分散性海量電力用戶可中斷負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與電源、負(fù)荷友好互動(dòng)，達(dá)到電力供需瞬時(shí)平衡，支撐能源大范圍優(yōu)化配置，避免了大面積停電的發(fā)生，將電網(wǎng)損失降至最小，對(duì)企業(yè)和居民用電的影響降至最低。基于 5G 通信網(wǎng)絡(luò)的精準(zhǔn)負(fù)荷控制系統(tǒng)由業(yè)務(wù)終端、需求響應(yīng)終端、通信網(wǎng)絡(luò)和主站系統(tǒng)構(gòu)成。其中，業(yè)務(wù)終端通過(guò)本地網(wǎng)絡(luò)接入樓宇需求響應(yīng)終端，需求響應(yīng)終端通過(guò) 5G 通信網(wǎng)絡(luò)接入需

23、求響應(yīng)系統(tǒng)主站，具體應(yīng)用場(chǎng)景如下圖所示。圖表 5：基于 5G 通信網(wǎng)絡(luò)的精準(zhǔn)負(fù)荷控制業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)源：全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院（2）通信需求精準(zhǔn)負(fù)荷控制系統(tǒng)需快速恢復(fù)大電網(wǎng)供需平衡、確保電網(wǎng)頻率在直流閉鎖故障發(fā)生后約 650 毫秒內(nèi)恢復(fù)至正常值（50Hz），因此主站至終端的切負(fù)荷指令通信通道傳輸時(shí)延不能超過(guò) 50 毫秒。精準(zhǔn)負(fù)荷控制系統(tǒng)整組動(dòng)作時(shí)延越少，恢復(fù)電網(wǎng)故障就越快。因此，對(duì)通信的時(shí)延是越低越好。對(duì)通信的需求中，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)時(shí)延、可用性、安全性、可靠性。具體通信需求如下：帶寬：256kbps時(shí)延：控制主（子）站到終端時(shí)延50ms通信可靠性：99.999%連接密度：1000 個(gè)/百 km網(wǎng)絡(luò)切片：

24、端到端硬切片，獨(dú)享切片資源安全：強(qiáng)安全需求，要求資源獨(dú)享，物理隔離授時(shí)精度：10us通信方式：主從方式，永久在線，連續(xù)高頻通信；配網(wǎng)差動(dòng)保護(hù)業(yè)務(wù)（1）應(yīng)用場(chǎng)景配網(wǎng)差動(dòng)保護(hù)技術(shù)作為一種在高壓輸電網(wǎng)中成熟應(yīng)用的電網(wǎng)技術(shù)，可以很好地解決分布電源接入對(duì)配電網(wǎng)帶來(lái)的諸多困擾。其原理是配電差動(dòng)保護(hù)終端比較兩端或多端同時(shí)刻電流值（矢量），當(dāng)電流差值超過(guò)整定值時(shí)判定為故障發(fā)生，斷開(kāi)其中的斷路器或開(kāi)關(guān)，執(zhí)行差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)故障的精確定位和隔離。隨著大規(guī)模分布式新能源接入配電網(wǎng)，電動(dòng)汽車充電負(fù)荷出現(xiàn)快速增長(zhǎng)，用戶供需互動(dòng)日益頻 繁，配電網(wǎng)的源、網(wǎng)、荷因其更強(qiáng)的時(shí)空不確定性呈現(xiàn)出常態(tài)化的隨機(jī)波動(dòng)和間歇

25、性，配電網(wǎng)的雙向潮流、多源故障等諸多問(wèn)題日益凸顯。針對(duì)配電網(wǎng)多諧波、強(qiáng)噪聲的系統(tǒng)特征，采用高精 度、微型化同步相量測(cè)量裝置（PMU），滿足于配電網(wǎng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測(cè)應(yīng)用。配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)一般由下列層次組成：配電主站、配電子站（常設(shè)在變電站內(nèi)，可選配）、配電遠(yuǎn)方終端（FTU、DTU、TTU 等）和通信網(wǎng)絡(luò)。配電主站負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)建模、實(shí)時(shí)監(jiān)控和時(shí)鐘同步；配電管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行拓?fù)鋭?dòng)態(tài)分析，將拓?fù)渥兓瘮?shù)據(jù)傳遞給各個(gè) DTU或 FTU 終端，同時(shí)對(duì)各終端的差動(dòng)保護(hù)功能動(dòng)態(tài)分析，并決定其保護(hù)功能投入/退出狀態(tài)。而配網(wǎng)差動(dòng)保護(hù)作為配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，DTU 和 FTU 負(fù)責(zé)將各

26、自采樣數(shù)據(jù)和跳閘信息傳遞給相鄰的終端，并收集相鄰終端的采樣數(shù)據(jù)和運(yùn)行信息，通過(guò)差動(dòng)保護(hù)算法對(duì)故障進(jìn)行快速響應(yīng)。其特點(diǎn)就是速度快、可動(dòng)態(tài)適應(yīng)、故障判別可靠等，具體應(yīng)用場(chǎng)景如下圖所示。圖表 6：基于 5G 的差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)架構(gòu)來(lái)源：全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院通信需求差動(dòng)保護(hù)對(duì)電流差值的判斷需基于同一時(shí)刻的電流值，要求相互關(guān)聯(lián)的兩個(gè)或多個(gè)差動(dòng)保護(hù)終端必須保證時(shí)間同步，其時(shí)間同步精度10s，交互信息的傳輸時(shí)延最大不超過(guò) 12ms(peer to peer 的最大時(shí)延)，對(duì)通信的需求中，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)時(shí)延、可用性、可靠性。具體通信需求如下：帶寬：10Mbps時(shí)延：業(yè)務(wù)系統(tǒng)端到端15ms，通信系統(tǒng)端到端10ms通信可靠

27、性99.999%連接密度：1000 個(gè)/百 km網(wǎng)絡(luò)切片：端到端硬切片，獨(dú)享切片資源安全：強(qiáng)安全需求，要求資源獨(dú)享，物理隔離授時(shí)精度：10us通信方式：多方通信，主從(自動(dòng)化業(yè)務(wù))、設(shè)備到設(shè)備；永久在線，連續(xù)高頻通信采集類業(yè)務(wù)電網(wǎng)采集類業(yè)務(wù)對(duì)通信需求的典型特征是點(diǎn)多面廣，有線通信方式覆蓋難度大，對(duì)通信時(shí)延要求不高，適合 5G 技術(shù)體制下的 mMTC 應(yīng)用場(chǎng)景，典型的業(yè)務(wù)有用電信息采集等。用電信息采集業(yè)務(wù)（1）應(yīng)用場(chǎng)景用電信息采集業(yè)務(wù)可實(shí)現(xiàn)用電信息的自動(dòng)采集、計(jì)量異常監(jiān)測(cè)、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、用電分析和管理等功能，用電信息采集系統(tǒng)由主站、遠(yuǎn)程及本地通道、集中器和采集器/電表組成，用電信息采集的數(shù)據(jù)流向

28、包括上行和下行兩類。上行數(shù)據(jù)流是指低壓工商業(yè)、居民用戶和公配變用戶的電能表數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)采集器（可選）上傳到集中器，集中器經(jīng)上行通信通道傳到用電信息采集系統(tǒng)主站；專變用戶電能表的數(shù)據(jù)上傳到專變終端，專變終端經(jīng)上行通道傳到用電信息采集系統(tǒng)主站。終端多部署于樓道、屋檐及小區(qū)配電房等，部分位于地下室。用電信息采集系統(tǒng)在邏輯上分為主站層、通信信道層、采集設(shè)備層三個(gè)層次。主站層又分為營(yíng)銷采集業(yè)務(wù)應(yīng)用、前置采集平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理三大部分。業(yè)務(wù)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各種應(yīng)用業(yè)務(wù)邏輯；數(shù)據(jù)采集負(fù)責(zé)采集終端的用電信息，并負(fù)責(zé)協(xié)議解析；控制執(zhí)行是業(yè)務(wù)終端執(zhí)行控制操作；前置機(jī)用于實(shí)現(xiàn)對(duì)終端進(jìn)行通信管理和調(diào)度。通信信道層是主站和采集

29、設(shè)備的紐帶，提供有線和無(wú)線通信信道，為主站和終端的信息交互提供鏈路基礎(chǔ)。主要有：光纖專網(wǎng)、無(wú)線公網(wǎng)、無(wú)線專網(wǎng)、中壓電力線載波等通信方式。采集設(shè)備層是用電信息采集系統(tǒng)的信息底層，負(fù)責(zé)收集和提供整個(gè)系統(tǒng)的原始用電信息。具體應(yīng)用場(chǎng)景如下圖所示。圖表 7：用電信息采集系統(tǒng)框架圖來(lái)源：全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院（2）通信需求用電數(shù)據(jù)采集業(yè)務(wù)根據(jù)不同用戶的通信速率不低于 1.05kbps，對(duì)于負(fù)荷控制指令，傳輸速率不低于 2.5kbps。具體通信需求如下：帶寬：上行2Mbps，下行1Mbps時(shí)延：公變/專變檢測(cè)、低壓集抄3 秒，精準(zhǔn)費(fèi)控200ms通信可靠性：99.99%連接密度：10000 個(gè)/km安全：高安全

30、需求，安全加密認(rèn)證，安全接入?yún)^(qū)認(rèn)證，物聯(lián)網(wǎng)切片，邏輯隔離通信方式：永久在線，頻次5 分鐘/次；移動(dòng)應(yīng)用類業(yè)務(wù)移動(dòng)應(yīng)用類業(yè)務(wù)對(duì)通信需求的典型特征是通信帶寬要求高，安全性要求高，適合 5G 技術(shù)體制下的 eMBB 應(yīng)用場(chǎng)景，典型的業(yè)務(wù)有移動(dòng)巡檢類業(yè)務(wù)。移動(dòng)巡檢類業(yè)務(wù)（1）應(yīng)用場(chǎng)景移動(dòng)巡檢類業(yè)務(wù)主要包含變電站巡檢機(jī)器人、移動(dòng)式現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)管控、應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)自組網(wǎng)綜合應(yīng)用三大場(chǎng)景。主要針對(duì)電力生產(chǎn)管理中的中低速率移動(dòng)場(chǎng)景，對(duì)配電柜、開(kāi)關(guān)柜的圖片、視頻進(jìn)行采集、識(shí)別，提取其運(yùn)行狀態(tài)、開(kāi)關(guān)資源狀態(tài)等信息，監(jiān)控機(jī)房整體環(huán)境， 預(yù)防安全事故和環(huán)境污染，減少人工巡檢工作量，避免了人工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)帶來(lái)的不確定性，同時(shí)減少

31、人工成本，極大提高運(yùn)維效率。未來(lái)可進(jìn)行簡(jiǎn)單的帶電操作。變電站巡檢機(jī)器人業(yè)務(wù)主要針對(duì)場(chǎng)景為 110kV 及以上變電站范圍內(nèi)的電力一次設(shè)備狀態(tài)綜合監(jiān)控、安防巡視等需求，目前巡檢機(jī)器人主要使用 WIFI 接入，所巡視的視頻信息大多保留在站內(nèi)本地，并未能實(shí)時(shí)地回傳至遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。主要應(yīng)用場(chǎng)景如下圖所示：圖表 8：移動(dòng)巡檢類業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)源：全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院（2）通信需求未來(lái)變電站巡檢機(jī)器人主要搭載多路高清視頻攝像頭或環(huán)境監(jiān)控傳感器，回傳相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)需具備實(shí)時(shí)回傳至遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的能力。在部分情況下，巡檢機(jī)器人甚至可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的帶電操作，如道閘開(kāi)關(guān)控制等。對(duì)通信的需求主要體現(xiàn)在多路的高清視頻回傳

32、（Mbps 級(jí)），巡檢機(jī)器人低時(shí)延遲的遠(yuǎn)程控制（毫秒級(jí)）。移動(dòng)巡檢業(yè)務(wù)對(duì)未來(lái)的通信需求包括：帶寬：根據(jù)場(chǎng)景不同，要求可持續(xù)穩(wěn)定的保障 4100Mbps。時(shí)延：多媒體信息時(shí)延要求小于 200ms?？刂菩畔r(shí)延遲小于 100ms?？煽啃裕憾嗝襟w信息可靠性要求 99.9%，控制信息可靠性要求 99.999%隔離要求：基本屬于電網(wǎng) III 區(qū)業(yè)務(wù)，安全性要求低于 I/II 區(qū)。少量控制功能如巡檢機(jī)器人需遠(yuǎn)程操作的控制信息屬于 I/II 區(qū)。連接數(shù)量：集中在局部區(qū)域 210 個(gè)不等。移動(dòng)性：移動(dòng)速率相對(duì)較低，在 10120km/h 范圍內(nèi)。電網(wǎng)新型業(yè)務(wù)電網(wǎng)新型業(yè)務(wù)是隨著智能電網(wǎng)和電力物聯(lián)網(wǎng)的深入建設(shè)而出

33、現(xiàn)的一類業(yè)務(wù)，這類個(gè)性化通信需求較多，缺乏存量業(yè)務(wù)前期的通信積累，而 5G 技術(shù)的出現(xiàn)，能更好地與傳統(tǒng)通信方式結(jié)合，滿足各種電網(wǎng)新型業(yè)務(wù)的個(gè)性化通信需求。典型的業(yè)務(wù)有多站融合業(yè)務(wù)等。多站融合業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景多站融合業(yè)務(wù)充分利用變電站、新能源場(chǎng)站、儲(chǔ)能站、電動(dòng)汽車充電站、供電營(yíng)業(yè)廳所、抽水蓄能電站等場(chǎng)地環(huán)境建設(shè)不同等級(jí)和應(yīng)用場(chǎng)景的數(shù)據(jù)中心站。數(shù)據(jù)中心站提供變電站數(shù)據(jù)的本地存儲(chǔ)與邊緣計(jì)算能力，網(wǎng)絡(luò)邊緣計(jì)算作為云計(jì)算的延伸，通過(guò)把云計(jì)算平臺(tái)及其能力遷移到變電 站、新能源場(chǎng)站等網(wǎng)絡(luò)邊緣，具備對(duì)高帶寬、低時(shí)延、本地化業(yè)務(wù)的更強(qiáng)支撐功能，向社會(huì)提供資源共享服務(wù)。多站融合是探索利用變電站資源建設(shè)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)中心站、

34、5G 基站、北斗地基增強(qiáng)站、充電樁、儲(chǔ)能站等，對(duì)內(nèi)支撐堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)，對(duì)外拓展能源服務(wù)渠道，助力電力物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，推進(jìn)電力企業(yè)搭建共享平臺(tái)，更好的為社會(huì)創(chuàng)造價(jià)值。典型應(yīng)用場(chǎng)景如下圖所示：圖表 9：基于 5G 網(wǎng)絡(luò)的多站融合應(yīng)用場(chǎng)景架構(gòu)圖來(lái)源：全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院（2）通信需求基于多站融合和邊緣計(jì)算技術(shù)可以開(kāi)展的相關(guān)業(yè)務(wù)有車聯(lián)網(wǎng)、高清視頻、AR/VR、智慧安防等業(yè)務(wù)，對(duì)未來(lái)的通信需求包括：車聯(lián)網(wǎng)和高清視頻類業(yè)務(wù)：傳輸帶寬 100Mbps 以上，時(shí)延 10ms 以下。AR/VR 類業(yè)務(wù)：傳輸帶寬 100Mbps-1G 之間，時(shí)延 5ms 以下。智慧安防類業(yè)務(wù)：傳輸帶寬 20Mbps 以上，時(shí)延 2

35、0ms 以下。連接數(shù)量：集中在局部區(qū)域 101000 個(gè)不等。5G 賦能未來(lái)電力 | 三、5G 電力行業(yè)應(yīng)用挑戰(zhàn)16三、5G 電力行業(yè)應(yīng)用挑戰(zhàn)安全性與電力業(yè)務(wù)適配性仍需驗(yàn)證現(xiàn)階段 5G 垂直行業(yè)應(yīng)用普遍面臨 5G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋尚不全面、技術(shù)成熟度有待提升、應(yīng)用配套產(chǎn)業(yè)處于培育期等問(wèn)題，電力行業(yè)也不例外。5G 網(wǎng)絡(luò)與 4G 網(wǎng)絡(luò)相比，可根據(jù)業(yè)務(wù)需求針對(duì)切片定制安全保護(hù)機(jī)制，可基于切片實(shí)現(xiàn)用戶所需安全分級(jí)服務(wù)、切片之間的安全隔離，也可實(shí)現(xiàn)基于用戶虛擬網(wǎng)絡(luò)的安全部署和安全管理，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)上強(qiáng)化了安全性。但電力系統(tǒng)對(duì)于通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性和安全性有著特殊的要求，且 5G 網(wǎng)絡(luò)切片、核心網(wǎng)下沉、超低延時(shí)業(yè)務(wù)承載

36、、海量連接等網(wǎng)絡(luò)特征對(duì)現(xiàn)有電力安全防護(hù)架構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)管理提出了新的要求。目前，在尚不成熟的 5G 技術(shù)和 5G 商用環(huán)境下，5G 技術(shù)如何滿足能源互聯(lián)網(wǎng)下的電力業(yè)務(wù)安全需求仍有待驗(yàn)證。不同主體需要協(xié)同配合，明確安全責(zé)任邊界，同步推進(jìn) 5G 發(fā)展與安全防護(hù)。電力企業(yè)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備供應(yīng)商需要進(jìn)一步量化網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)指標(biāo)和架構(gòu)設(shè) 計(jì)，包括 5G 網(wǎng)絡(luò)切片安全性、業(yè)務(wù)隔離、端到端業(yè)務(wù)時(shí)延，協(xié)商網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放、網(wǎng)絡(luò)管理界面等要求，以提供滿足電力行業(yè)多場(chǎng)景差異化的解決方案，并進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證和示范。同時(shí)，發(fā)揮政府部門、標(biāo)準(zhǔn)化組織、企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)等各方的能動(dòng)性，打造多方參與的 5G 安全治理體系。5G 賦能未來(lái)電力

37、| 三、5G 電力行業(yè)應(yīng)用挑戰(zhàn)圖表 10：5G 電力行業(yè)應(yīng)用安全風(fēng)險(xiǎn)安全風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)終端安全海量終端接入認(rèn)證安全海量設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)即使設(shè)備認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格，設(shè)備廠商出于降成本的考慮，可能僅滿足最低限度的終端安全要求網(wǎng)絡(luò)安全差異化安全保護(hù)需求：空口側(cè)加密認(rèn)證與隔離安全5G 網(wǎng)絡(luò)切片安全需求：如果沒(méi)有采用適當(dāng)隔離機(jī)制，當(dāng)某個(gè)低防護(hù)能力的網(wǎng)絡(luò)切片受到攻擊，攻擊者可以此為跳板攻擊其他切片，進(jìn)而影響電力系統(tǒng)正常運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)邊界安全防護(hù)需求：核心網(wǎng)下沉帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)邊界模糊，難以對(duì)邊界實(shí)施細(xì)粒度、高強(qiáng)度防控帶來(lái)的安全隱患新型商業(yè)模式安全需求應(yīng)用安全現(xiàn)階段 5G 切片并非為電力業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)，使用過(guò)程中資源匹配度不高，難

38、以滿足電力業(yè)務(wù)差異化安全保護(hù)需求5G 邊緣計(jì)算可部署多個(gè)應(yīng)用，共享相關(guān)資源，一旦某個(gè)應(yīng)用防護(hù)被攻破，將會(huì)影響在 5G邊緣計(jì)算平臺(tái)上其他應(yīng)用安全運(yùn)行，邊緣計(jì)算部分附加功能并非電力行業(yè)所需，導(dǎo)致電網(wǎng)資源浪費(fèi)和效率降低應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)鏈不成熟，特別是在終端和模組方面，廠家少、價(jià)格高、形式單一、業(yè)務(wù)適配差，無(wú)法滿足電力業(yè)務(wù)應(yīng)用需求5G 與電力業(yè)務(wù)的適配性測(cè)試場(chǎng)景較為局限，需要在更大范圍內(nèi)開(kāi)展測(cè)試驗(yàn)證數(shù)據(jù)安全數(shù)據(jù)安全用戶隱私需求來(lái)源：德勤研究整理找到商用價(jià)值與成本的平衡點(diǎn)5G 的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本仍是行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。運(yùn)營(yíng)商曾公開(kāi)表示，5G 的高成本來(lái)自“三個(gè) 3”：5G 基站數(shù)量比 4G 多 3 倍 2；單座 5

39、G 基站耗電量是 4G 基站的 3 倍；單座 5G 基站的價(jià)格可能是4G 基站的 3 倍。5G 基站功率更大、能耗更高使得建設(shè)成本和維護(hù)成本大幅增加據(jù)測(cè)算一座宏基站的建設(shè)成本（包括主設(shè)備、動(dòng)力配套設(shè)施、土建施工、軟件費(fèi)用等）約為 40 萬(wàn)元人民幣，單個(gè)基站租戶年綜合電費(fèi)約為 2-3 萬(wàn)元 3。一邊是快速擴(kuò)張 5G 基站的需求，一邊是尚不明朗的投資回報(bào)和商業(yè)模式，企業(yè)面臨 5G 帶來(lái)的建設(shè)和運(yùn)維成本壓力。對(duì)運(yùn)營(yíng)商而言，2C 用戶飽和，市場(chǎng)增長(zhǎng)放緩；2B 將成為潛在收入增長(zhǎng)點(diǎn)和主要賽道。對(duì)電力企業(yè)而言，5G 通信的高速率、高容量、高可靠性、低延時(shí)、低能耗與智能電網(wǎng)電力系統(tǒng)可靠性、靈活響應(yīng)與協(xié)同控制

40、、海量數(shù)據(jù)傳輸以及電池壽命與保障的基本需求相匹配。5G 能夠助力電網(wǎng)智能化，并創(chuàng)造新的商業(yè)價(jià)值。18在國(guó)家推動(dòng) 5G 超預(yù)期提速的背景下，企業(yè)找到商用價(jià)值與成本的平衡點(diǎn)尤為重要。企業(yè)需要選擇最有潛力的應(yīng)用場(chǎng)景，探索共建共享模式降本增效，從而逐步實(shí)現(xiàn)從單點(diǎn)突破到多點(diǎn)突破再到行業(yè)推廣。業(yè)務(wù)模式尚不清晰“5G+電力”的業(yè)務(wù)模式尚未成形，企業(yè)仍在摸索自身定位以及不同定位下的核心業(yè)務(wù)模式。以 5G 網(wǎng)絡(luò)切片服務(wù)為例。電網(wǎng)業(yè)務(wù)主要分為安全生產(chǎn)類、客戶服務(wù)類、經(jīng)營(yíng)治理類和提質(zhì)增效類等四個(gè)類型。每個(gè)類別都有很多不同的具體業(yè)務(wù)，比如在安全生產(chǎn)中，就包含輸電線路在線監(jiān)測(cè)、無(wú)人機(jī)巡檢、智慧變電、配電物聯(lián)網(wǎng)、配電網(wǎng)保

41、護(hù)、短路電流計(jì)算分析等多種應(yīng)用場(chǎng)景。不同業(yè)務(wù)在時(shí)延、帶寬、連接密度、同步性要求以及可靠性、安全隔離方面都有不同的指標(biāo)要求 。 5G 網(wǎng)絡(luò)切片在隔離性和安全性上可以滿足電網(wǎng)不同的業(yè)務(wù)安全分區(qū)隔離需求：電力控制切片可實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)低時(shí)延， 保證配電控制數(shù)據(jù)和命令的可靠傳輸；電力監(jiān)測(cè)切片，可實(shí)現(xiàn)海量電表數(shù)據(jù)的采集和無(wú)人機(jī)等智能設(shè)備巡檢數(shù)據(jù)的上傳；電力通信切片，可滿足電力行業(yè)專網(wǎng)的安全通話 需求。4目前網(wǎng)絡(luò)切片的相關(guān)研究和落地仍在發(fā)展階段，電力行業(yè)應(yīng)用有三種潛在業(yè)務(wù)模式。不同模式 下，電力企業(yè)的角色不同，對(duì)其資源和能力的要求也不同。相關(guān)企業(yè)需要共同探索哪種模式更為可行或找到新的模式（圖表 11）。圖表 1

42、1：5G 網(wǎng)絡(luò)切片電力行業(yè)應(yīng)用潛在業(yè)務(wù)模式通信運(yùn)營(yíng)商電力企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)模式鋪設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施提供增值服務(wù)根據(jù)業(yè)務(wù)需求租用其中的一片或是多片混合租賃模式統(tǒng)一建設(shè)端到端 5G 網(wǎng)絡(luò)提供增值服務(wù)向運(yùn)營(yíng)商租用最復(fù)雜、投入最大、維護(hù)最困難的運(yùn)營(yíng)商基礎(chǔ)設(shè)網(wǎng)絡(luò)，包含基站和核心網(wǎng)自建對(duì)管理面，滿足對(duì)網(wǎng)絡(luò)切片資源的可視化透明管理需求盡可能利用現(xiàn)有的傳輸專網(wǎng)資源托管模式提供運(yùn)維管理服務(wù)電力企業(yè)拿到 5G 頻譜資源自建獨(dú)立專用、資源專享的 5G 專網(wǎng)利用運(yùn)營(yíng)商在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)方面的經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)勢(shì)，把 5G 專網(wǎng)切片托管給運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行運(yùn)維管理來(lái)源：德勤根據(jù)公開(kāi)資料整理5G 賦能未來(lái)電力 | 四、從技術(shù)到商業(yè)20四、從技術(shù)到商業(yè)深度參與標(biāo)準(zhǔn)制

43、定5G 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化是規(guī)?；l(fā)展的基礎(chǔ)。中國(guó)企業(yè)牽頭提交的5G 智能電網(wǎng)研究項(xiàng)目在 3GPP R18 中成功立項(xiàng)，為 5G+智能電網(wǎng)端到端標(biāo)準(zhǔn)系體架構(gòu)奠定基礎(chǔ)。中國(guó)電科院（國(guó)網(wǎng)能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究院）加入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 3GPP，參與標(biāo)準(zhǔn)制定，這將使 5G 技術(shù)能夠更好地服務(wù)于垂直行業(yè)。未來(lái)，電力企業(yè)可以從標(biāo)準(zhǔn)來(lái)源、利益相關(guān)者、關(guān)鍵考量因素和后續(xù)跟進(jìn)幾個(gè)方面思考如何進(jìn)一步深度參與 5G 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定，推動(dòng) 5G 在電力行業(yè)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)來(lái)源： 企業(yè)可通過(guò)多種方式開(kāi)發(fā)新標(biāo)準(zhǔn)，最常見(jiàn)的來(lái)源包括：修訂先前標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)有實(shí)現(xiàn)編篡和滿足新興需求。為滿足新興需求開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)要求各參與方達(dá)成共識(shí)，明確優(yōu)先滿足哪些需

44、求，再圍繞這些需求開(kāi)發(fā)解決方案。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)利益相關(guān)者：在標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)工作中嘗試包含代表各種最終用戶、供應(yīng)商、技術(shù)解決方案專家和標(biāo)準(zhǔn)專家的參與者。標(biāo)準(zhǔn)制定考量因素：成為標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)參與者后，標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)工作便開(kāi)始了。 這包括：從工作小組那里收集需求，確定一套可以相互接受的統(tǒng)一實(shí)踐，并設(shè)計(jì)出將成為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)的技術(shù)解決方案，在這個(gè)過(guò)程中，還應(yīng)考慮以下因素，以增加成功機(jī)率 5。工程實(shí)踐：同意并確保在制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)遵守合理的工程實(shí)踐市場(chǎng)敏銳：了解標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)市場(chǎng)的價(jià)值，并根據(jù)這些價(jià)值調(diào)整設(shè)計(jì)決策和權(quán)衡細(xì)節(jié)與多樣性：避免嘗試編纂高度詳細(xì)的內(nèi)容以支持高度多樣化的應(yīng)用，標(biāo)準(zhǔn)中的細(xì)節(jié)應(yīng)與服務(wù)實(shí)踐中的多樣性相平衡。功能性：將標(biāo)準(zhǔn)

45、支持的落地應(yīng)用和功能（必需或可選）的數(shù)量限制在合理范圍延展性：了解標(biāo)準(zhǔn)如何支持廠商和用戶的自定義使用，盡可能通過(guò)定義明確的擴(kuò)展點(diǎn)和過(guò)程來(lái)支持自定義?？焖俾涞兀号c大型的，由多個(gè)部分組成的標(biāo)準(zhǔn)相比，規(guī)模較小，范圍狹窄的標(biāo)準(zhǔn)成功完成和采用的機(jī)會(huì)更大。后續(xù)跟進(jìn)：許多企業(yè)錯(cuò)誤地認(rèn)為，一旦制定并發(fā)布了某項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，采用和遵守該標(biāo)準(zhǔn)便會(huì)自成體 系。事實(shí)上，發(fā)布后采取的行動(dòng)在很大程度上影響該標(biāo)準(zhǔn)是否能被廣泛采用。企業(yè)應(yīng)積極進(jìn)行市場(chǎng)宣傳、支持互操作性，開(kāi)發(fā)工具幫助供應(yīng)商的測(cè)試開(kāi)發(fā)工作。圖表 12：推動(dòng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化關(guān)鍵因素來(lái)源：德勤研究選擇最具潛力應(yīng)用場(chǎng)景5G 在電力行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景多樣，我們需要以發(fā)展的眼光看待 5G 在

46、不同場(chǎng)景的應(yīng)用。目前 5G 標(biāo)準(zhǔn)還未完成，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)優(yōu)化需要時(shí)間，不同時(shí)期的 5G 網(wǎng)絡(luò)將驅(qū)動(dòng)對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)成熟度需求的應(yīng)用場(chǎng)景。現(xiàn)階段準(zhǔn)確聚焦最有潛力的應(yīng)用場(chǎng)景成為應(yīng)用落地成功的基礎(chǔ)。德勤從戰(zhàn)略意義和市場(chǎng)角度提出以下五個(gè)維度評(píng)估 5G 電力行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景潛力。戰(zhàn)略意義價(jià)值創(chuàng)造潛力：有助于填補(bǔ)能源互聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)過(guò)程中電力行業(yè)面臨的技術(shù)或創(chuàng)新差距，可使企業(yè)成為未來(lái)價(jià)值創(chuàng)造者。政策規(guī)劃契合度：該應(yīng)用的發(fā)展有相關(guān)政策支持，行業(yè)可借助政府扶持加速發(fā)展。市場(chǎng)潛力電力需求規(guī)模：評(píng)估該應(yīng)用場(chǎng)景的市場(chǎng)規(guī)模及增速，可以為 5G 在該行業(yè)發(fā)展提供廣闊的商業(yè)化空間。商業(yè)可行性：具備數(shù)字化基礎(chǔ)，對(duì) 5G 解決方案需求迫切，且對(duì)

47、5G 網(wǎng)絡(luò)成熟度的要求符合技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，適應(yīng)“以建促用，以用促建”的發(fā)展邏輯。顛覆性：該應(yīng)用具有顛覆性影響，可以滿足當(dāng)前未被滿足的需求，或使用戶消費(fèi)習(xí)慣產(chǎn)生變革。圖表 13：以控制類和采集類典型應(yīng)用為例評(píng)估應(yīng)用潛力精準(zhǔn)負(fù)荷控制傳統(tǒng)方式為切除整條線路，未來(lái)需優(yōu)先切除可中斷非重要負(fù)荷，通過(guò)細(xì)粒度控制降低業(yè)務(wù)影響，提升用戶體驗(yàn)用電信息采集實(shí)現(xiàn)用電信息自動(dòng)采集、計(jì)量易場(chǎng)監(jiān)測(cè)、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、用電分析和管理、信息發(fā)布、智能用電信息交互等價(jià)值創(chuàng)支撐能源大范圍優(yōu)化配置，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)價(jià)值創(chuàng)造潛力高，有助于填補(bǔ)智能造潛力以提升電力傳輸和供應(yīng)可靠性化電力消費(fèi)環(huán)節(jié)的技術(shù)和創(chuàng)新短板政策規(guī)劃發(fā)展契合度國(guó)家層面推進(jìn)新基建及“互

48、聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展國(guó)家層面推進(jìn)新基建及“互聯(lián) 網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展 電力需求規(guī)模商業(yè)可行性配網(wǎng)自動(dòng)化覆蓋率 90%，配電通信網(wǎng)覆蓋率 95%；戶用光伏和電動(dòng)車接入對(duì)配電自動(dòng)化系統(tǒng)要求提高具備數(shù)字化基礎(chǔ)，需求較為迫切對(duì)網(wǎng)絡(luò)要求為隔離性、延時(shí)低、可靠性高，已經(jīng)開(kāi)展測(cè)試和應(yīng)用示范由于市場(chǎng)取決于連接終端數(shù)量級(jí)，短期內(nèi)規(guī)模有限長(zhǎng)期來(lái)看，一旦終端數(shù)量級(jí)達(dá)到規(guī)模，新業(yè)務(wù)將大量涌現(xiàn) 短期內(nèi)快速落地潛力較低，對(duì)連接終端量級(jí)要求高，要求網(wǎng)絡(luò)帶寬 高、可靠性高顛覆性 優(yōu)化傳統(tǒng)電力業(yè)務(wù)，可避免大面積停電，對(duì)用戶用電的影響降至最低可利用信息提供增值服務(wù)（如節(jié) 能、能源交易）并帶來(lái)用戶能源消費(fèi)習(xí)慣變革來(lái)源：德勤研究商業(yè)模

49、式創(chuàng)新在由 4G 向 5G 的革新過(guò)程中，最重要的變化與其說(shuō)來(lái)自技術(shù)層面，不如說(shuō)在于商業(yè)模式。5G 時(shí)代的商業(yè)模式將由 B2X 模式 (B2B/B2C/B2G)向 B2B2X 模式轉(zhuǎn)變即通信運(yùn)營(yíng)商在其所構(gòu)建的 5G環(huán)境中，將某項(xiàng)具有附加價(jià)值的服務(wù)提供給電力企業(yè)，電力行企業(yè)發(fā)揮中內(nèi)心作用并向最終用戶提供以前無(wú)法做到的新服務(wù)。5G 應(yīng)用將打通電力行業(yè)三條價(jià)值創(chuàng)造途徑，包括傳統(tǒng)電力業(yè)務(wù)優(yōu)化，以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的價(jià)值創(chuàng)造，和以用戶需求為中心的能源消費(fèi)升級(jí)。圖表 14：5G 打通電力行業(yè)三條創(chuàng)造途徑傳統(tǒng)電力業(yè)務(wù)優(yōu)化數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)服務(wù)能源消費(fèi)升級(jí)價(jià)值來(lái)源新能源及儲(chǔ)能并網(wǎng)供電可靠性和安全性提高資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)效率提升電力大數(shù)據(jù)滿

50、足多樣化的用能需求引導(dǎo)用戶消費(fèi)模式改變5G賦能uRRLC 和 mMTC 場(chǎng)景下，實(shí)現(xiàn)清潔能源資源評(píng)估、分布式儲(chǔ)能調(diào)節(jié)能力評(píng) 估、發(fā)電預(yù)測(cè)和協(xié)調(diào)eMBB 場(chǎng)景下無(wú)人機(jī)巡檢等mMTC 場(chǎng)景下可為電力運(yùn)營(yíng)企業(yè)或設(shè)備企業(yè)源源不斷提供數(shù)據(jù)mMTC 場(chǎng)景下用戶節(jié)能減排智慧城市、智慧家居、智慧交通商業(yè)模式傳統(tǒng)商業(yè)模式為主出售用能數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)搭建數(shù)據(jù)管理平臺(tái)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新服務(wù)SaaS 能效管理平臺(tái)能源交易平臺(tái)綜合能源供應(yīng)多站融合來(lái)源：德勤研究傳統(tǒng)電力業(yè)務(wù)優(yōu)化5G 賦能傳統(tǒng)電力業(yè)務(wù)優(yōu)化主要體現(xiàn)在新能源及儲(chǔ)能并網(wǎng)、供電可靠性和資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)效率三方面?？稍偕茉窗l(fā)電的大量并網(wǎng)將給電網(wǎng)的運(yùn)行、管理帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。

51、可再生能源本身間歇性、隨機(jī)性的特點(diǎn)，給電網(wǎng)功率平衡和運(yùn)行控制帶來(lái)困難，其分布式的滲透使配電網(wǎng)由功率單向流動(dòng)的無(wú)源網(wǎng)絡(luò)變?yōu)楣β孰p向流動(dòng)的有源網(wǎng)絡(luò) 6。隨著電網(wǎng)設(shè)備、電力終端、用電客戶通信需求的爆發(fā)式增長(zhǎng)，5G 技術(shù)將支持能源領(lǐng)域基礎(chǔ)設(shè)施的智能化，并支持雙向能源分配，并發(fā)展新的商業(yè)模式以提高生產(chǎn)、交付、使用和協(xié)調(diào)有限能源資源的效率。可靠性方面，5G 獨(dú)特的可定制化的網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)，可端到端保障電網(wǎng)的高隔離性應(yīng)用，更好地滿足電力網(wǎng)絡(luò)對(duì)“行業(yè)專網(wǎng)”的訴求，為智能電網(wǎng)不同業(yè)務(wù)提供差異化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力。比如上述三大類場(chǎng)景應(yīng)用，就可以在 5G 網(wǎng)絡(luò)下并行不悖，滿足用戶對(duì)安全性、可靠性和靈活性的多重需求。資產(chǎn)運(yùn)

52、營(yíng)效率提升方面，在變電站機(jī)器人巡檢等電力生產(chǎn)管理中的中低速率移動(dòng)場(chǎng)景中，具備大帶寬特性的 5G 網(wǎng)絡(luò)一方面可以對(duì)巡檢機(jī)器人進(jìn)行移動(dòng)/飛行控制，在降低人工成本和安全風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)大幅提升巡檢效率，另一方面還能把高清視頻圖像及時(shí)回傳到指揮中心做分析處理，提升運(yùn)維效率。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的價(jià)值創(chuàng)造5G 應(yīng)用采集類業(yè)務(wù)場(chǎng)景下，電網(wǎng)企業(yè)或電表制造商可以源源不斷獲取用戶的各種能源數(shù)據(jù)（如用電功率）和與能源系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)（如電網(wǎng)電壓）。這些一手?jǐn)?shù)據(jù)蘊(yùn)含解釋用戶消費(fèi)習(xí)慣、生活方式等重要信息，可以為政府部門提供宏觀經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)風(fēng)向標(biāo)或在其他跨行業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)生巨大商業(yè)價(jià)值。在充分考慮個(gè)人隱私安全的前提下，如果進(jìn)一步對(duì)上述一手用

53、能數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)等進(jìn)行加工與分析，建立大型的數(shù)據(jù)中心或云平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)海量數(shù)據(jù)的高效管理，并為深度挖掘用戶洞察提供基礎(chǔ)。以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新服務(wù)備受期待。為用能用戶、售電企業(yè)、新能源開(kāi)發(fā)企業(yè)提供創(chuàng)新服務(wù)是 5G 采集類業(yè)務(wù)的重要價(jià)值體現(xiàn)，可以在用能特性與潛力的挖掘、能源用量預(yù)測(cè)分析、能源市場(chǎng)交易等創(chuàng)新服務(wù)等方面得到充分應(yīng)用 7。例如，國(guó)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心利用電力大數(shù)據(jù)打造電力經(jīng)濟(jì)指數(shù)。電力經(jīng)濟(jì)指數(shù)利用電力大數(shù)據(jù)客觀、高頻的特點(diǎn)，從電力使用的視角反映區(qū)域、產(chǎn)業(yè)、行業(yè)等不同層面的宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r。依托電力大數(shù)據(jù)分析業(yè)務(wù)，可以實(shí)現(xiàn)跨省市和跨行業(yè)電力數(shù)據(jù)的共享，提升區(qū)域產(chǎn)業(yè)、行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)的洞悉能力，為政府部門的決策提供數(shù)據(jù)服務(wù)，為行業(yè)發(fā)展提供支持，為投資提供數(shù)據(jù)依據(jù) 8。又如 Google 旗下的 Deepmind 團(tuán)隊(duì)預(yù)測(cè)風(fēng)機(jī)功率，提前 36 小時(shí)精準(zhǔn)預(yù)測(cè)風(fēng)力發(fā)電量，幫助風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)獲得更智能的評(píng)估分析 9。通過(guò)減少風(fēng)電的可變性，可再生能源將變得“足夠可預(yù)測(cè)和有價(jià)值”