《5G移動(dòng)通信技術(shù)》 課件 項(xiàng)目五任務(wù)五 智能電網(wǎng)解決方案

項(xiàng)目五任務(wù)五智能電網(wǎng)解決方案學(xué)習(xí)目標(biāo)知識點(diǎn)1：了解智能電網(wǎng)的應(yīng)用場景。知識點(diǎn)2：了解5G對智能電網(wǎng)的重要性。移動(dòng)通信的演進(jìn)隨著科技的發(fā)展，用電需求越來越大，高效利用分配電能這件事也越來越重要。搭建智能電網(wǎng)已提上日程，利用5G網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和人工智能等技術(shù)，構(gòu)建智能電網(wǎng)系統(tǒng)，以提高電力系統(tǒng)的效率、安全性和可靠性。智能電網(wǎng)解決方案需要整合電力系統(tǒng)的所有環(huán)節(jié)，包括發(fā)電、輸電、配電和用電等，實(shí)現(xiàn)電力資源的合理配置和高效利用。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，智能電網(wǎng)能夠預(yù)測和防止電力故障，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。同時(shí)，智能電網(wǎng)可以優(yōu)化資源配置，提高電力能源的使用效率，降低能源消耗和碳排放。為實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)優(yōu)化資源配置，提高電力能源的使用效率，降低能源消耗和碳排放的能力，5G在這里起到非常重要的作用?！啊?/p>

分析搭建智能電網(wǎng)的必要性。探討智能電網(wǎng)的主要應(yīng)用場景。分析智能電網(wǎng)解決方案所需的5G關(guān)鍵技術(shù)?！敝R儲備:（一）智能電網(wǎng)是什么？智能電網(wǎng)就是電網(wǎng)的智能化，也被稱為“電網(wǎng)2.0”，是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的傳感和測量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)，其主要特征包括自愈、激勵(lì)和保護(hù)用戶、抵御攻擊、提供滿足用戶需求的電能質(zhì)量、容許各種不同發(fā)電形式的接入、啟動(dòng)電力市場以及資產(chǎn)的優(yōu)化高效運(yùn)行。（二）智能電網(wǎng)的主要應(yīng)用場景1.智能電表和智能家庭能源管理：通過5G網(wǎng)絡(luò)連接智能電表和智能家居設(shè)備，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表和家庭能源管理，提高電力系統(tǒng)的效率和便利性。2.電力需求響應(yīng)和智能微電網(wǎng)：利用5G網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電力需求響應(yīng)和智能微電網(wǎng)管理，提高電力系統(tǒng)的靈活性和可靠性。3.狀態(tài)監(jiān)測和故障預(yù)警：通過5G網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)監(jiān)測和大數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測和故障預(yù)警，預(yù)防和及時(shí)處理電力故障。4.能源調(diào)度和優(yōu)化：通過5G網(wǎng)絡(luò)和智能電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)能源的調(diào)度和優(yōu)化，提高電力系統(tǒng)的效率和可靠性。5.智能充電樁管理：通過5G網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能充電樁的遠(yuǎn)程管理和監(jiān)控，提高充電效率和安全性。（三）智能電網(wǎng)需要用到的5G關(guān)鍵技術(shù)：1.網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)。提供定制化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，滿足智能電網(wǎng)中不同業(yè)務(wù)場景的通信需求。2.邊緣計(jì)算技術(shù)。在靠近數(shù)據(jù)源頭的地方進(jìn)行計(jì)算和存儲，提高數(shù)據(jù)處理速度和降低延遲。3.網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)優(yōu)化技術(shù)。提高網(wǎng)絡(luò)性能和可靠性，確保智能電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。4.安全保障技術(shù)等。保障智能電網(wǎng)的數(shù)據(jù)安全和網(wǎng)絡(luò)安全，防止網(wǎng)絡(luò)攻擊和數(shù)據(jù)泄露。（四）智能電網(wǎng)對網(wǎng)絡(luò)的要求：1.具備高速、低延遲和大連接數(shù)的能力：5G網(wǎng)絡(luò)需要提供高速的傳輸速率、低延遲、高可靠性的通信能力，同時(shí)支持海量的設(shè)備連接數(shù)，以滿足智能電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測和數(shù)據(jù)處理需求。2.具備網(wǎng)絡(luò)切片和虛擬化能力：5G網(wǎng)絡(luò)需要具備網(wǎng)絡(luò)切片和虛擬化能力，能夠提供不同等級的服務(wù)質(zhì)量保障，滿足智能電網(wǎng)中對數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?、可靠性和?yōu)先級控制等需求。3.具備物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)能力：智能電網(wǎng)需要利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析能力，實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備和系統(tǒng)的智能化管理、監(jiān)測和控制，要求5G網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)深度融合。4.具備安全性和隱私保護(hù)能力：智能電網(wǎng)涉及大量的個(gè)人和企業(yè)敏感信息，要求5G網(wǎng)絡(luò)具備安全性和隱私保護(hù)能力，保障電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。（五）5G給遠(yuǎn)程監(jiān)控、輸變電狀態(tài)檢查兩個(gè)應(yīng)用帶來的優(yōu)勢。遠(yuǎn)程監(jiān)控：通過5G網(wǎng)絡(luò)，對各基塔周邊3km范圍內(nèi)鐵塔及線路走廊進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)在線視頻監(jiān)控，通過前端遠(yuǎn)距離一體化網(wǎng)絡(luò)云臺攝像機(jī)，實(shí)時(shí)采集監(jiān)控視頻，降低建網(wǎng)成本50%。輸變電狀態(tài)監(jiān)測：通過5G網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控主機(jī)可以對配電站房溫度、濕度、SF6氣體、水浸、煙感等運(yùn)行環(huán)境信息進(jìn)行監(jiān)測，還能實(shí)現(xiàn)空調(diào)、燈光、排風(fēng)扇、除濕機(jī)等設(shè)備控制，實(shí)現(xiàn)站房運(yùn)行環(huán)境可觀可控。

任務(wù)實(shí)施步驟1：查閱智能電網(wǎng)相關(guān)資料，了解目前我國智能電網(wǎng)建設(shè)情況。步驟2：分組討論，根據(jù)所查資料寫出什么是智能電網(wǎng)，智能電網(wǎng)搭建的重要性。分析智能電網(wǎng)有什么應(yīng)用場景分別需要使用什么5G關(guān)鍵技術(shù)。步驟3：根據(jù)討論結(jié)果，列出智能電網(wǎng)解決方案的5G關(guān)鍵技術(shù)。

任務(wù)實(shí)施評價(jià)本次任務(wù)實(shí)施評價(jià)見表5-5-1。任務(wù)自我評價(jià)團(tuán)隊(duì)評價(jià)教師評價(jià)20分50分30分團(tuán)隊(duì)協(xié)作

獨(dú)立思考

紀(jì)律觀念

完成時(shí)間

工作態(tài)度

學(xué)習(xí)主動(dòng)性

任務(wù)完成質(zhì)量

得分小結(jié)

得分合計(jì)

學(xué)習(xí)過程遇到哪些困難？

如何解決遇到的問題。

自己在完成任務(wù)中哪些方面有提高？

在完成任務(wù)中存在哪些不足？

教學(xué)活動(dòng)自我評分小組評分共享（15分）

貢獻(xiàn)（15分）

傾聽（15分）

協(xié)作（15分）

問題解決（20分）

決策（15分）

其他（5分）

任務(wù)總結(jié)本次任務(wù)總結(jié)見表5-5-2。請列舉出本次課你學(xué)習(xí)到哪些知識？

請談?wù)劚敬握n學(xué)習(xí)的內(nèi)容可以應(yīng)用哪些方面？

發(fā)揮你的想象力，本次課知識除了常規(guī)的應(yīng)用，還能在哪些方面可以運(yùn)用？

請你談?wù)勁c本次內(nèi)容相關(guān)或相近的5G時(shí)訊

任務(wù)拓展（一）饋線自動(dòng)化能源公司正在向智能分布式饋線自動(dòng)化（FA）方向邁進(jìn)。在發(fā)達(dá)市場，供電可靠性預(yù)計(jì)為99.999％，這意味著每年的停電時(shí)間不到5分鐘。而新興能源微網(wǎng)中的太陽能、風(fēng)力發(fā)電機(jī)和水力發(fā)電會(huì)為電網(wǎng)帶來不同的負(fù)荷，這就意味著目前的集中供電系統(tǒng)可能難以滿足需求，因?yàn)楣收隙ㄎ缓透綦x可能需要大約2分鐘的時(shí)間。分布式饋線自動(dòng)化系統(tǒng)從集中式故障通知系統(tǒng)中解脫出來，可以快速響應(yīng)中斷，運(yùn)行拓?fù)溆?jì)算，快速實(shí)現(xiàn)故障定位和隔離。目前，智能分布式饋線自動(dòng)化系統(tǒng)需要光纖布線來提供連接。由于5G可提供10毫秒的網(wǎng)絡(luò)延遲和千兆吞吐量，因此基于5G的無線分布式饋線系統(tǒng)可以作為替代方案。由于5G技術(shù)采用授權(quán)頻段，因此移動(dòng)運(yùn)營商將除了提供高水準(zhǔn)服務(wù)等級協(xié)定外，還可以提供身份驗(yàn)證和核心網(wǎng)信令安全。南瑞技術(shù)在中國已經(jīng)采用基于光纖的解決方案實(shí)施了多個(gè)智能分布式FA終端，試點(diǎn)區(qū)域在上海浦東，供電可靠性從99.99％提高到99.999％。通用電氣和伊頓等公司也正在推廣智能分布式FA終端，并表示出對無線解決方案的偏好，以降低通信成本。5G不僅在這種情況下提供了非常低的時(shí)