2022版5G智能電圖測(cè)試床項(xiàng)目方案

5G智能電網(wǎng)測(cè)試床項(xiàng)目5G智能電網(wǎng)測(cè)試床項(xiàng)目5G智能電網(wǎng)測(cè)試床項(xiàng)目--PAGE10-引言/導(dǎo)讀中移（上海）產(chǎn)業(yè)研究院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)上海產(chǎn)業(yè)研究院）是中國(guó)移動(dòng)(上海)通信集團(tuán)有限公司全資子公司，是中國(guó)移動(dòng)(上海)面向5G和人工智能，引領(lǐng)工業(yè)能源、交通和金融等領(lǐng)域數(shù)字化服務(wù)的專(zhuān)業(yè)研發(fā)機(jī)構(gòu)。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，上海產(chǎn)業(yè)研究院構(gòu)建“1+N”工5G、AI5G5G《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》對(duì)能源體系提出了更高的要求，其中包括推動(dòng)煤礦、油氣田、電廠等智能化升級(jí)，實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)互動(dòng)、多能協(xié)同互補(bǔ)、用能需求智能調(diào)控，并構(gòu)建基于5G在智能交通、智慧能源、智慧醫(yī)療等重點(diǎn)領(lǐng)域開(kāi)展試點(diǎn)示范。一、關(guān)鍵詞智能電網(wǎng)、配網(wǎng)自動(dòng)化、5G切片二、測(cè)試床項(xiàng)目承接主體合作公司三、測(cè)試床項(xiàng)目目標(biāo)35kV35kV/建設(shè)成本高、運(yùn)維難度大。35kV以下的配電網(wǎng)點(diǎn)多面廣，光纖建設(shè)維護(hù)成本高，覆蓋率20%，傳統(tǒng)2/3/4G末端海量數(shù)據(jù)接入的通信“卡脖子”問(wèn)題。5G，5G承載、高頻次采集、最后一公里光纖建設(shè)難度大等問(wèn)題。四、測(cè)試床方案架構(gòu)應(yīng)用在電力行業(yè)發(fā)、輸、配、變、用、綜合等各個(gè)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，涉及配網(wǎng)差動(dòng)保護(hù)、高級(jí)計(jì)量、智能化巡檢等5G電力應(yīng)用場(chǎng)景。15G能電網(wǎng)取得更大的技術(shù)突破。AII2.0，AII圖1.測(cè)試床總體架構(gòu)圖2.AII工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)2.0圖3.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)功能原理網(wǎng)絡(luò)方案面向電力客戶(hù)提供電力行業(yè)切片專(zhuān)網(wǎng)服務(wù)，生產(chǎn)控制大區(qū)提供電力專(zhuān)用切片，管理控制大區(qū)提供電力通用切片。圖4.電力行業(yè)切片專(zhuān)網(wǎng)方案平臺(tái)方案本測(cè)試床依托OnePOWER-智慧電力子平臺(tái)，主要包括卡、連接、終端、切片管理、統(tǒng)計(jì)分析、系統(tǒng)管理、高級(jí)應(yīng)用等關(guān)鍵能力。有別于以往的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展模式，依托5G網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放和切片技術(shù)，未來(lái)該平臺(tái)將為電網(wǎng)企業(yè)提供更豐富的、更多元化、更靈活的網(wǎng)絡(luò)切片服務(wù)管理能力，同時(shí)平臺(tái)自身也以更開(kāi)放的架構(gòu)，向電力內(nèi)部業(yè)務(wù)提供支撐服務(wù)。終端方案測(cè)試床終端采用電力定制化CPE和電力計(jì)量終端5G通信模塊。CPE3GPPR165G授時(shí)（偏差小于10us、協(xié)議轉(zhuǎn)換和安全加密（內(nèi)置電網(wǎng)制定加密芯片）功能，借助5G進(jìn)一步提升電網(wǎng)企業(yè)對(duì)自身業(yè)務(wù)的自主可控能力。5GI2/3/4G5G務(wù)。圖5.電力計(jì)量終端5G通信模塊應(yīng)用方案配網(wǎng)差動(dòng)保護(hù)該場(chǎng)景屬于配電環(huán)節(jié)，配電自動(dòng)化終端(DTU)5G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)門(mén)限值時(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，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)故障的精確定位和隔離，并快速切換備用線路，停電時(shí)間由小時(shí)級(jí)縮短至秒級(jí)。高級(jí)計(jì)量5G5G特性，可深入采集各類(lèi)電器設(shè)備的用電信息，滿足智能用電和客戶(hù)個(gè)性化服務(wù)需求。智能化巡檢5G圍，提升巡檢效率。1.5G切片技術(shù)QOSRBFlexEVPN發(fā)放；核心網(wǎng)支持切片NSSF、支持切片移動(dòng)性管理：切片選擇、接入控制、支持選擇策AMF。2.5G切片端到端運(yùn)營(yíng)管理本測(cè)試平臺(tái)主要包括連接管理、設(shè)備管理、切片管理、統(tǒng)計(jì)分析、高級(jí)應(yīng)用等功能模塊，幫助電網(wǎng)用戶(hù)實(shí)時(shí)掌控通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。3.5G高精度網(wǎng)絡(luò)授時(shí)技術(shù)接收系統(tǒng)復(fù)雜等問(wèn)題；有線授時(shí)系統(tǒng)信號(hào)穩(wěn)定，但在城區(qū)內(nèi)敷設(shè)專(zhuān)線成本較高。隨著網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，通過(guò)具備授時(shí)功能的電力定制化CPE，CPE5G控終端進(jìn)行時(shí)間同步。自主研發(fā)性本測(cè)試床網(wǎng)絡(luò)及平臺(tái)方案由上海產(chǎn)業(yè)研究院自主研發(fā)完成，終端部分由上海產(chǎn)業(yè)研究院與合作伙伴合作研發(fā)完成。創(chuàng)新性5GSASA外場(chǎng)測(cè)試、配網(wǎng)差動(dòng)保護(hù)外場(chǎng)測(cè)試等。先進(jìn)性本測(cè)試床可驗(yàn)證5G網(wǎng)絡(luò)對(duì)電網(wǎng)控制類(lèi)業(yè)務(wù)承載的可行性，可迅速提升配電自動(dòng)化水平、數(shù)字化水平，以此打造電網(wǎng)5G生態(tài)圈，培養(yǎng)、扶持電網(wǎng)智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在不同生產(chǎn)、管理大區(qū)的電力業(yè)務(wù)有不同的安全隔離要求，5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)，可為電網(wǎng)不同分區(qū)業(yè)務(wù)提供差異化的安全隔離服務(wù)，突破以往的無(wú)線通信技術(shù)安全隔離能力，滿足電網(wǎng)安全隔離要求。5G網(wǎng)絡(luò)具備能力開(kāi)放及更高效靈活的運(yùn)營(yíng)管理能力。電力企業(yè)可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)切片定制設(shè)計(jì)、規(guī)劃部署來(lái)實(shí)現(xiàn)線上的快速業(yè)務(wù)開(kāi)通（分鐘級(jí)；利用切片運(yùn)行監(jiān)控能力實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)資源運(yùn)行的監(jiān)控及故障定位；通過(guò)通信終端或模組采集的各類(lèi)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)終端的在線管理等，最終實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的可觀、可管、可控。本測(cè)試床從終端安全、網(wǎng)絡(luò)安全、全網(wǎng)態(tài)勢(shì)感知三個(gè)方面提供安全風(fēng)險(xiǎn)控制。1.終端安全防護(hù)提供定制化安全芯片，并內(nèi)置安全探針，保障海量終端接入安全，同時(shí)在3GPP3網(wǎng)絡(luò)攻擊。網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)通過(guò)獨(dú)享SMF物理隔離、RB資源預(yù)留、邏輯切片等多種隔離技術(shù)滿足電網(wǎng)不同業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)需求。全網(wǎng)態(tài)勢(shì)感知通過(guò)安全數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)態(tài)勢(shì)感知監(jiān)測(cè)預(yù)警，做到全網(wǎng)安全情況的可觀、可測(cè)、可控。五、測(cè)試床實(shí)施部署2020年12月-2021年2月：需求調(diào)研，架構(gòu)設(shè)計(jì)；2021年3月-2021年5月：搭建智能電力網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；2021年6月-2021年10月：項(xiàng)目平臺(tái)、終端等系統(tǒng)接入；2021年11月-2021年12月：應(yīng)用效果評(píng)估。測(cè)試床由中移上海產(chǎn)業(yè)研究院提供技術(shù)支撐，并聯(lián)合行業(yè)客戶(hù)進(jìn)行應(yīng)用場(chǎng)景落地及驗(yàn)證。本測(cè)試床網(wǎng)絡(luò)及平臺(tái)方案由上海產(chǎn)業(yè)研究院自主研發(fā)完成，終端部分由上海產(chǎn)業(yè)研究院與國(guó)產(chǎn)終端合作伙伴合作研發(fā)完成，具有自主可控性。六、測(cè)試床預(yù)期成果本測(cè)試床預(yù)期在項(xiàng)目結(jié)束時(shí)驗(yàn)證5G網(wǎng)絡(luò)承載電力業(yè)務(wù)的可行性，平臺(tái)實(shí)現(xiàn)連接管理、設(shè)備管理、5G切片管理、統(tǒng)計(jì)分析、高級(jí)應(yīng)用等功能，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)差動(dòng)保護(hù)、高級(jí)計(jì)量、智能化巡檢等多項(xiàng)應(yīng)用。5G5G3本測(cè)試床積極響應(yīng)國(guó)家智能電網(wǎng)發(fā)展要求，推動(dòng)電網(wǎng)企業(yè)智能化升級(jí)，實(shí)現(xiàn)用能需求智能調(diào)控、提升電能質(zhì)量，并構(gòu)建基于5G的應(yīng)用場(chǎng)景和產(chǎn)業(yè)生態(tài)，在電網(wǎng)領(lǐng)域開(kāi)展試點(diǎn)示范。5G網(wǎng)絡(luò)作為支撐智能電網(wǎng)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，承擔(dān)著各類(lèi)電力業(yè)務(wù)的安全性、實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和可靠性的要求，助力電力行業(yè)打造安全、高效、綠色的智能電網(wǎng)系統(tǒng)。5G5G505G5G5G七、測(cè)試床成果驗(yàn)證本測(cè)試床對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)以及應(yīng)用進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證。網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證內(nèi)容序號(hào)驗(yàn)證需求驗(yàn)證內(nèi)容1業(yè)務(wù)帶寬測(cè)試帶寬是否符合業(yè)務(wù)需求2終端與終端通信時(shí)延測(cè)試終端間時(shí)延是否符合業(yè)務(wù)要求平臺(tái)驗(yàn)證方案驗(yàn)證平臺(tái)主要包括連接管理、設(shè)備管理、切片管理、統(tǒng)計(jì)分析、高級(jí)應(yīng)用等模塊功能。3.應(yīng)用驗(yàn)證方案應(yīng)用驗(yàn)證內(nèi)容1配網(wǎng)差動(dòng)保護(hù)設(shè)備端到端網(wǎng)絡(luò)時(shí)延不大于15ms，網(wǎng)絡(luò)授時(shí)精度小于10μs，可以實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)故障的精確定位和隔離，并快速切換備用線路2高級(jí)計(jì)量實(shí)現(xiàn)電力計(jì)量終端5G通信模塊實(shí)現(xiàn)電表與計(jì)量主站的連接，可深入采集各類(lèi)電器設(shè)備的用電信息應(yīng)用驗(yàn)證內(nèi)容3智能化巡檢能夠?qū)崿F(xiàn)巡檢終端遙控及數(shù)據(jù)采集，巡檢高清視頻實(shí)時(shí)回傳及遠(yuǎn)程控制作業(yè)八、與已存在AII測(cè)試床的關(guān)系本測(cè)試床與之前已經(jīng)審批的測(cè)試床無(wú)任何關(guān)聯(lián)。九、測(cè)試床成果交付測(cè)試床的交付件包括：平臺(tái)軟件一套；應(yīng)用場(chǎng)景測(cè)試報(bào)告；專(zhuān)利若干。測(cè)試床可在電力行業(yè)進(jìn)行推廣復(fù)制，可應(yīng)用在配網(wǎng)差動(dòng)保護(hù)、高級(jí)計(jì)量、智能化巡檢等應(yīng)用場(chǎng)景。本測(cè)試床符合電力行業(yè)方案相關(guān)要求，應(yīng)用落地過(guò)程涉及多家相關(guān)企業(yè)參與。十、其他信息非發(fā)起方的測(cè)試床參與者可以使用本測(cè)試床的所有操作功能，但僅限于功能的操作使用，禁止泄露給同行業(yè)的第三方。中國(guó)移動(dòng)上海產(chǎn)業(yè)研究院擁有本測(cè)試床的建設(shè)、運(yùn)營(yíng)以及使用權(quán)。平臺(tái)部署在客戶(hù)側(cè)，由中國(guó)移動(dòng)提供運(yùn)營(yíng)服務(wù)。測(cè)試床資金為自有資金，穩(wěn)定充足，同時(shí)也會(huì)爭(zhēng)取專(zhuān)項(xiàng)資金支持。本測(cè)試床為短期項(xiàng)目，測(cè)試床驗(yàn)證的時(shí)間進(jìn)度安排如下：2020年12月-2021年2月：需求調(diào)研，架構(gòu)設(shè)計(jì)；2021年3月-202