5G網(wǎng)絡(luò)速率高，信號傳輸好，這樣的條件能給國家電網(wǎng)建設(shè)提供極大的好處。在電力企業(yè)持續(xù)經(jīng)營發(fā)展過程中，為了較好地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的發(fā)展要求，實(shí)現(xiàn)智能化電網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展壯大，應(yīng)牢牢抓住 5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)與智能電網(wǎng)建設(shè)的融合機(jī)會(huì)，通過優(yōu)化系統(tǒng)的創(chuàng)新以及資源的巧妙配置，從而能為電力企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)。為電力企業(yè)層次化服務(wù)奠定了基礎(chǔ)，為電力企業(yè)改革目標(biāo)方向和逐漸形成進(jìn)一步深化改革的行動(dòng)共同認(rèn)識，讓國家電網(wǎng)改革繼續(xù)朝著正確的目標(biāo)方向推進(jìn)。
一、5G網(wǎng)絡(luò)切片基本概述
網(wǎng)絡(luò)切片是一種新發(fā)展起來的技術(shù)，假如把網(wǎng)絡(luò)比喻為道路，各種車是用戶，隨著車輛的日益增多，道路必然擁堵，擁堵的結(jié)果只能造成通過緩慢，效率低下。為了緩解這種交通現(xiàn)象，交警不得不按照車輛類型，通行時(shí)間分流管理。譬如公交專用車道，機(jī)動(dòng)車道，非機(jī)動(dòng)車道等等。網(wǎng)絡(luò)亦是如此，要想解決網(wǎng)絡(luò)越來越擁堵，越來越復(fù)雜，我們就得像管理交通一樣，對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分流管理。這就是網(wǎng)絡(luò)切片。
網(wǎng)絡(luò)切片就是5G運(yùn)營商為不同的行業(yè)開辟不同的虛擬網(wǎng)絡(luò)，以達(dá)到行業(yè)特殊化服務(wù)需求。根據(jù)這個(gè)技術(shù)分配出多個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)，降低了物理網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，減少了雜費(fèi)用支出。這個(gè)技術(shù)也為營運(yùn)商開拓出了一種新的商業(yè)模式，運(yùn)營商可出售切片，達(dá)成組合銷售模式，提高盈利能力。對用戶而言，用戶可以走自己的專用通道，也可以利用切片來做簡單的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)，通過切片，得到相對于普通用戶更有保障的服務(wù)。
二、 端到端的5G 電力網(wǎng)絡(luò)切片業(yè)務(wù)模型
2.1智能電網(wǎng)存在業(yè)務(wù)模型
在以往的網(wǎng)絡(luò)歷程中，運(yùn)營商并未主動(dòng)參加電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。電力公司都利用自身的通信方法( 比如PLC 、Nb-IoT和eLTE 網(wǎng)絡(luò))來滿足電網(wǎng)傳送的基本要求。尋查主因是運(yùn)營商基礎(chǔ)設(shè)施不太適宜，也無法到達(dá)質(zhì)量要求的獨(dú)享網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商為電力公司供給優(yōu)質(zhì)服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)， 將優(yōu)質(zhì)資源投入電信網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)切片給網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商提供了切入點(diǎn)， 應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)能夠達(dá)到電力公司全部智能電力網(wǎng)絡(luò)場景，并應(yīng)用新業(yè)務(wù)和減成本給電力公司和運(yùn)營商提供商業(yè)價(jià)值。
2.2 5G智能電力切片
5G 網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)體系是一個(gè)優(yōu)化的高配網(wǎng)絡(luò)， 擁有靈活、可靠、低延遲、高數(shù)據(jù)傳輸速率和高帶寬等優(yōu)點(diǎn)， 可以達(dá)到智能電網(wǎng)的一切主要通信條件。在過去的發(fā)展歷程中， 因?yàn)殡娋W(wǎng)運(yùn)營商大規(guī)模應(yīng)用了光纖專網(wǎng)、LTE無線專網(wǎng)等多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，電信和運(yùn)營商能夠給電網(wǎng)提供的通信服務(wù)有限度的。另一個(gè)重要原因在于傳統(tǒng)的3G/4G 公共網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)大型的一體化管道， 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商無力給電力行業(yè)客戶供給區(qū)別化的服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)水平。
三、5G 網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用
3.1無人機(jī)巡檢智能電網(wǎng)
通過無人機(jī)能夠給營運(yùn)成本高與危險(xiǎn)較高的巡檢工作提供有關(guān)替代方案，以無人機(jī)檢查輸電線路網(wǎng)絡(luò)能防止?jié)撛陲L(fēng)險(xiǎn)的存在，提升巡檢效率。而其另一主要優(yōu)勢為高清傳輸遠(yuǎn)程圖像。eMBB 切片能夠讓無人機(jī)對任務(wù)指令與信息的接收更快捷，而且5G 切片技術(shù)還可以較好滿足無人機(jī)針對時(shí)延、上下行帶寬針對性需求，讓數(shù)據(jù)傳輸變得可靠與安全。
3.2分布式電源管理和可調(diào)負(fù)荷互動(dòng)控制
依托5G通信技術(shù)和區(qū)域信息快速共享技術(shù)，研究分布式電源在復(fù)雜配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓⑦\(yùn)行方式改變下的故障處理策略和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)故障快速處理。依托5G通信技術(shù)和區(qū)域信息快速共享技術(shù)，研究分布式電源在復(fù)雜配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓?、運(yùn)行方式改變下的故障處理策略和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)故障快速處理。研究源網(wǎng)荷態(tài)勢感知和優(yōu)化協(xié)同，實(shí)時(shí)可觀、可測、可控，從而促進(jìn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)資源的優(yōu)化配置，提高電網(wǎng)資源利用率。
3.3網(wǎng)絡(luò)切片管理的開放性
通過5G網(wǎng)絡(luò)切片與智能電網(wǎng)的融合，可以在智能分布式FA 切片創(chuàng)建完成之后，根據(jù)用電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行信息的查看。例如智能電網(wǎng)可以構(gòu)建電力終端在線狀態(tài)以及資源使用信息的查詢系統(tǒng)，充分保證切片管理系統(tǒng)功能的開放性，滿足對用電用戶切片狀態(tài)及終端信息的監(jiān)控及管理需求，同時(shí)也為智能電網(wǎng)的設(shè)計(jì)以及電力企業(yè)的發(fā)展提供支持[1]。
3.4智能分布式FA 切片
網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)的研究會(huì)針對系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)部署和運(yùn)維全過程進(jìn)行分析，通過研究表明，國外每年電力檢修時(shí)間不超過3分鐘。但是新能源網(wǎng)絡(luò)會(huì)不同程度給電力網(wǎng)絡(luò)帶來各種影響，這就是說目前穩(wěn)定的供電系統(tǒng)無法滿足需求了，原因是檢測線路故障最少要2分鐘的時(shí)間。
3.5 AMI智能讀電表
電力消費(fèi)要時(shí)刻監(jiān)控和讀取數(shù)據(jù)，這樣能夠?yàn)殡娏τ脩籼峁└咝屎统掷m(xù)的服務(wù)。5G 網(wǎng)絡(luò)切片的AMI 智能化能力提供了高度監(jiān)視所需要的電能質(zhì)量，分布式配電網(wǎng)中的毛病估算值和機(jī)械化抄表設(shè)備數(shù)字化身份信息的轉(zhuǎn)化，成就了變壓器和線路的運(yùn)行狀態(tài)有最高一目了然的清晰表現(xiàn)，工作人員就能很快發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)存在的缺陷。
5G網(wǎng)絡(luò)的mMTC 切片能夠達(dá)到這些要求。許多連接完成穩(wěn)當(dāng)、安全和開放的AMI機(jī)械化抄表最終優(yōu)質(zhì)的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境[2]。
3.6智能分布式配電自動(dòng)化
伴隨著電力可靠供電需求的逐漸提高，要求高可靠性供電區(qū)能完成電力持續(xù)供給電， 把故障隔離時(shí)長縮至毫秒， 從而達(dá)到區(qū)域不斷電服務(wù)。這樣就可以給集體供電一體化中的主站解決能力和時(shí)間效率提出了特別嚴(yán)格的要求，綜上智能分布式配電自動(dòng)化將要成為以后配網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展的趨勢。應(yīng)用5G技術(shù)的智能分布式配電自動(dòng)化將顯著提升電網(wǎng)供電可靠性， 使停電范圍最小、停電次數(shù)最少、等待復(fù)電時(shí)間短、居民用電滿意度最高。
應(yīng)用5G 網(wǎng)絡(luò)的uRLLC 切片可以得到配電自動(dòng)化的通信需求， 應(yīng)用高可靠性、安全性和低延時(shí)等優(yōu)點(diǎn)就能夠使智能分布式配電自動(dòng)化保護(hù)具備更好的挑選性、敏銳性[3]。
3.7超級精準(zhǔn)負(fù)荷控制
超級精準(zhǔn)負(fù)荷控制能夠機(jī)敏控制用戶的可暫停負(fù)載，控制對象精確到各公司可中斷負(fù)載，這樣就可以滿足電力網(wǎng)絡(luò)緊急情況的救急，還可以給觸及現(xiàn)代生活中的客戶，不僅給用戶的可中斷負(fù)載，而且把經(jīng)濟(jì)損失、社會(huì)影響降到最低。傳統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)因?yàn)槿鄙偻ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)支撐，切除負(fù)荷方法相對簡單，通常只切除整條配電線路[3]。超級精準(zhǔn)負(fù)荷控制對通信網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)如下：
(1) 極低延時(shí)( 以毫秒為單位，能夠極速響應(yīng)不斷增長的需求)；
(2) 高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)可靠性(以保證在需要時(shí)能夠立即操作機(jī)器)；
(3) 高安全性；
(4) 大密度電力設(shè)備精確負(fù)荷操控。
基于以上問題，分布式給線自動(dòng)化裝置從匯集式故障提示系統(tǒng)中獨(dú)立出來，能夠很快呼應(yīng)斷點(diǎn)，進(jìn)行拓?fù)浞治觯彼俳鉀Q問題。截至目前，分布式給線自動(dòng)化裝置要用光纖布線來組建。因?yàn)?G能夠提供9毫秒的網(wǎng)絡(luò)緩沖和千兆數(shù)據(jù)傳輸量。
網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)的研究會(huì)針對系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)要求和運(yùn)行維護(hù)整個(gè)過程進(jìn)行分析，比如在智能電網(wǎng)電力終端的設(shè)備管理中，想要改善電力終端設(shè)備組的管理能力，靜態(tài)組員必須按照電力管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)控制面，進(jìn)行信息生成數(shù)據(jù)的變化，并將數(shù)據(jù)資源傳送到UPF 模塊中，保證各項(xiàng)信息的有效監(jiān)督。
結(jié)束語
發(fā)電、輸電系統(tǒng)作為我國主要的基本設(shè)施，應(yīng)用5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)推進(jìn)我國對智能電網(wǎng)的應(yīng)用探索。本篇文章最初大略概括了什么是網(wǎng)絡(luò)切片和它的一些特點(diǎn)，其次介紹了在智能電網(wǎng)中切片技術(shù)的一些應(yīng)用，最后對5G 電網(wǎng)切片發(fā)展遠(yuǎn)景進(jìn)行瞻望?？梢哉f，通過5G 網(wǎng)絡(luò)切片可提供與智能電網(wǎng)相匹配的業(yè)務(wù)服務(wù)能力，讓切片運(yùn)營管理更為靈活高效、安全隔離更加可靠。通過5G網(wǎng)絡(luò)制定智能電網(wǎng)解決方案，實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的進(jìn)一步完善，同時(shí)為5G網(wǎng)絡(luò)切片助力于我國智能電網(wǎng)建設(shè)提供良好基礎(chǔ)。
