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在深圳,看5G技术与电网融合(图文)

编辑:记者 甘丽莉 通讯员 祝凯  2020-02-21

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   500千伏深圳变电站5G巡检机器人自动巡检。甘丽莉 摄

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  5G智能柜是深圳供电局开展5G智能电网应用示范的生动体现。甘丽莉 摄

  在500千伏深圳变电站,深圳供电局工作人员在手提电脑上轻轻一点,站内的巡检机器人瞬间自如地开始工作。只见它沿着设定的轨迹缓缓前进,头部摄像头不时转动,对设备上的开关、压板、指示灯、仪表等进行识别和读数,与以往不同的是,此次担任信号传输的“使者”是5G网络。5G是新一代信息通信技术升级的重要方向,具有“高带宽、低延时、广连接”的优势。借助5G技术,巡检机器人在接受信息和任务指令、传输高清视频流时更加快捷,有效地提升了巡检效率。

  深圳电网是国内供电负荷密度最大的超大型城市电网,如何加快5G技术与电网融合,运用5G技术高效地满足深圳高电能质量、高负荷密度、高可靠供电的用电需求?深圳供电局着手进行了一系列的研究与试验,在全国率先完成5G巡检机器人、5G配网差动保护等场景和业务的测试验证及应用。

  “5G”+无人巡检大幅提升巡检效率

  巡检是变电站运行安全的重要保障。随着经济迅猛发展,电网规模越来越大,输变电设备的数量也越来越多,智能巡检机器人便应运而生,500千伏深圳变电站5G巡检机器人更是南方电网首例。

  “以往,变电站的智能巡检机器人应用只能通过4G或WIFI网络进行数据传输。受4G和WIFI技术的上行带宽不足、时延高、安全性不足等限制,巡检机器人难以大范围推广。”深圳供电局相关负责人先容道,“而5G解决了这些问题。”

  5G网络的速率是4G网络的几十倍。数据信息从网络一端传输到另一端所需时间低至1毫秒,快到“无感”。这使巡检机器人不仅能够实时接受信息和任务指令,还能实时把高清视频图像回传至指挥中心,对设备运行状况进行分析和诊断,巡检和运维效率大幅提升。

  5G网络另一项备受关注的特点在于切片技术。就像城市交通对不同车辆划分不同车道实施分流管理一样,差动保护、智能巡检等场景,都可以在5G电力切片技术下并行不悖。5G电力切片技术,为电网海量数据传输提供了更加安全、可靠、实时、高效的通信网络支撑,从而使得电网运营更智能、电网企业更智慧,也给电力用户带来全新的体验。

  “5G”+差动保护大幅降低停电时间

  2019年初,南方电网企业提出向智能电网运营商、能源产业价值链整合商、能源生态系统服务商转型。同年4月,出台的《南方电网企业数字化转型和数字南网建设行动方案(2019年版)》明确指出,要建设基于5G的物联网数据接入网络,探索应用5G网络的商业模式。

  同时,南方电网企业也与中国移动、HUAWEI等通讯领域领先的企业积极联合,在产、学、研、用各环节通力合作,并在深圳开展5G智能电网应用示范,从顶层设计、国际标准、关键技术、现网试点、终端模组到业务运营等方面取得突破,创下6项全球第一。

  其中,就包括年初在深圳坂田完成的全球首条5GSA网络差动保护配网线路测试。此次测试模拟了真实复杂的外部环境,验证了5G满足电网控制类业务毫秒级低时延和微秒级高精度网络授时需求。

  “差动保护是继电保护里性能最优越的保护之一,灵敏度和可靠性极高,被保护设备发现轻微的故障立马可以启动保护并正确动作,同时不影响其他设备正常运行。”深圳供电局系统运行部继电保护部的王廷凰先容说。

  这就好比,当故障发生时,差动保护就像电网“大脑”,可对故障第一时间作出智慧判断,快到0.02秒即可实现自动隔离,大幅降低配网故障供电恢复时间,真正实现停电“零感知”。

  但差动保护的应用需将线路两侧数据进行比对,依赖于通信传输通道。经过多年建设,电力主网已使用光纤直连实现差动保护的覆盖应用。但是,35千伏以下配电网络,由于点多面广等客观原因,一直无法大规模地推广应用。

  “配电网络包含输电设备、变压器、配电保护设备、输电线路等,假如也按照铺设光纤有线连接的方式去大规模部署的话,无论铺设成本,还是建设难度都极大。”深圳供电局系统运行部通信管理部龚立宽表示。

  因此,配网要实现差动保护的突破,最重要就是通讯手段升级。而5G低时延、高带宽和广连接三大特性,正好是解决此问题的“药方”。凭借10-20毫秒的超低延时,5G网络可以代替光纤,精确运用差动保护技术快速隔离故障点,将故障隔离时间从秒级升级到毫秒级。最大限度地保障了用户用电需求,同时也显着提升配网管理效率。

  接下来,南方电网企业还将在多地开展不同业务场景的试验,继续探索验证5G对配网自动化、计量、应急通信等不同电力业务场景的高可靠性保障作用,助力提升电网智能化水平,持续优化电力营商环境,服务南方五省区高质量发展。

 

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来源:南方电网报

 

标签:深圳,5G技术,电网融合

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