网络切片技术在智能电网的应用探究

时间：2021-07-19 10:25:36 所属分类：计算机网络 浏览量:

国家建设和发展智能电网离不开电力网络的推进，可以说现在各种业务都离不开网络了，在多种多样新兴业务不断出现的当代，如何更加快捷高效提高网络建设能力来适应阻塞的网络，是我们首先要解决的问题。截至目前网络已经发展到5G技术，智能电网建设会更加高效

　　国家建设和发展智能电网离不开电力网络的推进，可以说现在各种业务都离不开网络了，在多种多样新兴业务不断出现的当代，如何更加快捷高效提高网络建设能力来适应阻塞的网络，是我们首先要解决的问题。截至目前网络已经发展到5G技术，智能电网建设会更加高效、更加快捷。在电力企业持续经营发展过程中，为了较好地适应网络环境的发展要求，实现智能化电网可持续发展壮大，应牢牢抓住5G网络切片技术与智能电网建设的融合机会，通过优化系统的创新以及资源的巧妙配置。为智能电网改革提供了重要依据。

　　5G网络速率高，信号传输好，这样的条件能给国家电网建设提供极大的好处。在电力企业持续经营发展过程中，为了较好地适应网络环境的发展要求，实现智能化电网可持续发展壮大，应牢牢抓住5G网络切片技术与智能电网建设的融合机会，通过优化系统的创新以及资源的巧妙配置，从而能为电力企业提供优质的网络。为电力企业层次化服务奠定了基础，为电力企业改革目标方向和逐渐形成进一步深化改革的行动共同认识，让国家电网改革继续朝着正确的目标方向推进。

　　5G网络切片基本概述

　　网络切片是一种新发展起来的技术，假如把网络比喻为道路，各种车是用户，随着车辆的日益增多，道路必然拥堵，拥堵的结果只能造成通过缓慢，效率低下。为了缓解这种交通现象，交警不得不按照车辆类型，通行时间分流管理。譬如公交专用车道，机动车道，非机动车道等等。网络亦是如此，要想解决网络越来越拥堵，越来越复杂，我们就得像管理交通一样，对网络进行分流管理。这就是网络切片。

　　网络切片就是5G运营商为不同的行业开辟不同的虚拟网络，以达到行业特殊化服务需求。根据这个技术分配出多个虚拟网络，降低了物理网络建设成本，减少了杂费用支出。这个技术也为营运商开拓出了一种新的商业模式，运营商可出售切片，达成组合销售模式，提高盈利能力。对用户而言，用户可以走自己的专用通道，也可以利用切片来做简单的网络维护，通过切片，得到相对于普通用户更有保障的服务。

　　端到端的5G电力网络切片业务模型

　　1. 智能电网存在业务模型

　　在以往的网络历程中，运营商并未主动参加电网基础设施建设。电力公司都利用自身的通信方法(比如PLC、Nb-Io T和e LTE网络)来满足电网传送的基本要求。寻查主因是运营商基础设施不太适宜，也无法到达质量要求的独享网络。网络服务商为电力公司供给优质服务的网络，将优质资源投入电信网络。网络切片给网络运营商提供了切入点，应用网络切片技术能够达到电力公司全部智能电力网络场景，并应用新业务和减成本给电力公司和运营商提供商业价值。

　　2.5G智能电力切片

　　5G网络和服务体系是一个优化的高配网络，拥有灵活、可靠、低延迟、高数据传输速率和高带宽等优点，可以达到智能电网的一切主要通信条件。在过去的发展历程中，因为电网运营商大规模应用了光纤专网、LTE无线专网等多种网络技术，电信和运营商能够给电网提供的通信服务有限度的。另一个重要原因在于传统的3G/4G公共网络是一个大型的一体化管道，网络服务商无力给电力行业客户供给区别化的服务质量和服务水平。

　　5G网络切片技术在智能电网中的应用

　　1. 无人机巡检智能电网

　　通过无人机能够给营运成本高与危险较高的巡检工作提供有关替代方案，以无人机检查输电线路网络能防止潜在风险的存在，提升巡检效率。而其另一主要优势为高清传输远程图像。e MBB切片能够让无人机对任务指令与信息的接收更快捷，而且5G切片技术还可以较好满足无人机针对时延、上下行带宽针对性需求，让数据传输变得可靠与安全。

　　2. 分布式电源管理和可调负荷互动控制

　　依托5G通信技术和区域信息快速共享技术，研究分布式电源在复杂配电网网络拓扑变化、运行方式改变下的故障处理策略和技术，实现配电网故障快速处理。依托5G通信技术和区域信息快速共享技术，研究分布式电源在复杂配电网网络拓扑变化、运行方式改变下的故障处理策略和技术，实现配电网故障快速处理。研究源网荷态势感知和优化协同，实时可观、可测、可控，从而促进源网荷储资源的优化配置，提高电网资源利用率。

　　3. 网络切片管理的开放性

　　通过5G网络切片与智能电网的融合，可以在智能分布式FA切片创建完成之后，根据用电系统的运行状态进行信息的查看。例如智能电网可以构建电力终端在线状态以及资源使用信息的查询系统，充分保证切片管理系统功能的开放性，满足对用电用户切片状态及终端信息的监控及管理需求，同时也为智能电网的设计以及电力企业的发展提供支持。

　　4. 智能分布式FA切片

　　网络切片技术的研究会针对系统中的设计部署和运维全过程进行分析，通过研究表明，国外每年电力检修时间不超过3分钟。但是新能源网络会不同程度给电力网络带来各种影响，这就是说目前稳定的供电系统无法满足需求了，原因是检测线路故障最少要2分钟的时间。

　　5. AMI智能读电表

　　电力消费要时刻监控和读取数据，这样能够为电力用户提供高效率和持续的服务。5G网络切片的AMI智能化能力提供了高度监视所需要的电能质量，分布式配电网中的毛病估算值和机械化抄表设备数字话身份信息的转化，成就了变压器和线路的运行状态有最高一目了然的清晰表现，工作人员就能很快发现电网存在的缺陷。

　　5G网络的m MTC切片能够达到这些要求。许多连接完成稳当、安全和开放的AMI机械化抄表最终优质的服务网络环境。

　　6. 智能分布式配电自动化

　　伴随着电力可靠供电需求的逐渐提高，要求高可靠性供电区能完成电力持续供给电，把故障隔离时长缩至毫秒，从而达到区域不断电服务。这样就可以给集体供电一体化中的主站解决能力和时间效率提出了特别严格的要求，综上智能分布式配电自动化将要成为以后配网自动化发展的趋势。应用5G技术的智能分布式配电自动化将显着提升电网供电可靠性，使停电范围最小、停电次数最少、等待复电时间短、居民用电满意度最高。

　　应用5G网络的u RLLC切片可以得到配电自动化的通信需求，应用高可靠性、安全性和低延时等优点就能够使智能分布式配电自动化保护具备更好的挑选性、敏锐性。

　　7. 超级精准负荷控制

　　超级精准负荷控制能够机敏控制用户的可暂停负载，控制对象精确到各公司可中断负载，这样就可以满足电力网络紧急情况的救急，还可以给触及现代生活中的客户，不仅给用户的可中断负载，而且把经济损失、社会影响降到最低。传统配电网络因为缺少通信网络支撑，切除负荷方法相对简单，通常只切除整条配电线路。超级精准负荷控制对通信网络的标准如下：

　　(1)极低延时(以毫秒为单位，能够极速响应不断增长的需求);

　　(2)高质量网络可靠性(以保证在需要时能够立即操作机器);

　　(3)高安全性;

　　(4)大密度电力设备精确负荷操控。

　　基于以上问题，分布式给线自动化装置从会集式故障提示系统中独立出来，能够很快呼应断点，进行拓扑分析，急速解决问题。截至目前，分布式给线自动化装置要用光纤布线来组建。因为5G能够提供9毫秒的网络缓冲和千兆数据传输量。

　　网络切片技术的研究会针对系统中的设计要求和运行维护整个过程进行分析，比如在智能电网电力终端的设备管理中，想要改善电力终端设备组的管理能力，静态组员必须按照电力管理系统的网络控制面，进行信息生成数据的变化，并将数据资源传送到UPF模块中，保证各项信息的有效监督。

　　结束语

　　发电、输电系统作为我国主要的基本设施，应用5G网络技术推进我国对智能电网的应用探索。本篇文章最初大略概括了什么是网络切片和它的一些特点，其次介绍了在智能电网中切片技术的一些应用，最后对5G电网切片发展远景进行瞻望。可以说，通过5G网络切片可提供与智能电网相匹配的业务服务能力，让切片运营管理更为灵活高效、安全隔离更加可靠。通过5G网络制定智能电网解决方案，实现5G网络建设的进一步完善，同时为5G网络切片助力于我国智能电网建设提供良好基础。

　　作者：陈杰 郝宾波

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