淺談5G網(wǎng)絡切片在電力智能化服務中的應用研究

肖睿

摘要：5G網(wǎng)絡切片能滿足不同場景對網(wǎng)絡性能、功能的需要，將其用于電力智能化服務當中，有效地提升電力服務的可靠性和智能化程度。本文在闡述5G網(wǎng)絡切片應用特征的基礎上，就其在電力智能化服務中的具體應用展開分析，并5G網(wǎng)絡切片在具體項目應用時的注意事項。期望能實現(xiàn)5G網(wǎng)絡切片與電力智能化服務的有效融合，繼而在提升5G網(wǎng)絡切片技術(shù)應用質(zhì)量的同時，促進電力智能化的有序發(fā)展。

關鍵詞：5G網(wǎng)絡切片;電力;智能化服務;應用要點

數(shù)字時代下，電力通信與服務出現(xiàn)了智能化的發(fā)展趨勢，其為智能電網(wǎng)建設提供了有力支撐。而在社會發(fā)展的新時期，智能電網(wǎng)必然能適應數(shù)字時代快速發(fā)展的特征，為人們提供較高質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)電網(wǎng)。在優(yōu)質(zhì)電網(wǎng)建設及電力智能化服務中，5G網(wǎng)絡切片技術(shù)是一種全新的技術(shù)服務形態(tài)，將其用于電力系統(tǒng)的每個環(huán)節(jié)，則運營商能從同一套基礎設施之上切分出多個虛擬邏輯端到對應端網(wǎng)絡，這不確保了具體服務的靈活性與安全性，而且為電力智能化、差異化服務創(chuàng)造了有利條件。

一、5G網(wǎng)絡切片的應用特征

5G網(wǎng)絡切片本質(zhì)上是一種虛擬網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡面向租戶進行生命周期內(nèi)部的獨立管理，其管理過程與差異化服務水平協(xié)議（ServiceLevelAgreement）條件相符合，有效地滿足了制定業(yè)務的具體所需要。從應用過程來，5G網(wǎng)絡切片的應用具有以下特征：

其一，5G網(wǎng)絡切片由傳輸、核心網(wǎng)等多個相關子域共同構(gòu)成，在智能電網(wǎng)建設中，采用5G網(wǎng)絡切片，能實現(xiàn)多域間網(wǎng)絡需求分解和SLA分解的協(xié)同，這對于端到端SLA的作用發(fā)揮具有積極作用。其二，5G網(wǎng)絡以服務化機構(gòu)為基礎，在具體服務過程中，智能電網(wǎng)的軟件架構(gòu)同樣需要進行服務化重構(gòu)，這不不僅能保證電力網(wǎng)絡的可編排能力，而且要求其能按需進行各個行業(yè)的需求編排;采用5G網(wǎng)絡切片能有效地滿足這一編排需要，尤其是5G網(wǎng)絡切片具有分布式的特征，其能依據(jù)具體業(yè)務需求在指定位置部署，這有效地滿足了業(yè)務時延的實際需要。其三，相比于傳統(tǒng)網(wǎng)絡技術(shù)，智能電網(wǎng)系統(tǒng)具有運維多租戶、自動化的特點，這使得電網(wǎng)運維管理的難度不斷增加，而在5G網(wǎng)絡切片下，其能對切片進行生命周期管理，并實現(xiàn)各操作環(huán)節(jié)的分割，這使得網(wǎng)絡服務過程具有定制化的特征，有效地提升了智能電網(wǎng)服務的針對性、差異化，這為智能電網(wǎng)規(guī)劃和自動化管理創(chuàng)造了有利條件。其四，業(yè)務隔離是5G網(wǎng)絡切片技術(shù)應用的又一特征，其從邏輯層出發(fā)，對專用網(wǎng)絡進行隔離，避免了其對切片之間業(yè)務的干擾，有效地提升了電力服務的可靠性安全性，并促進了電網(wǎng)工程的智能化、自動化發(fā)展[1]。

二、5G網(wǎng)絡切片在電力智能化服務中的具體應用

1、基于5G網(wǎng)絡切片智能電網(wǎng)巡檢

傳統(tǒng)電網(wǎng)管理模式下，運維部門在輸電線路網(wǎng)絡巡檢中存在較大難度，巡檢過程進度緩慢，危險性大，且巡檢的結(jié)果難以得到有效保證。新時期，5G網(wǎng)絡切片智能電網(wǎng)中的應用不斷能深入，這為輸電線路網(wǎng)絡巡檢創(chuàng)造了有利條件。即在使用5G網(wǎng)絡切片技術(shù)后，運維人員可以通過無人機技術(shù)來進行輸電線路網(wǎng)絡巡檢。在巡檢過程中，eMBB切片能使得無人機快速接受任務指令和信息，同時在5G網(wǎng)絡切片技術(shù)的作用下，無人機在時延、上下行帶寬方面的需求得到了有效滿足。從智能電網(wǎng)巡檢結(jié)果來看，基于5G網(wǎng)絡切片開展智能電網(wǎng)巡檢，不僅提升了電網(wǎng)巡檢的范圍;而且較高的移動性提升了電網(wǎng)巡檢的效率;此外，其有效地提升了無人機巡檢設備的吞吐量和電力能源利用效率，確保了智能電網(wǎng)應用的安全性、可靠性。

2、低壓用電信息采集

5G網(wǎng)絡切片在低壓用電信息采集中發(fā)揮著重要作用。就低壓用電數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務而言，其信息采集過程具有上行流量大、下行流量小的顯著特征[2]。在低壓用電中，無線公網(wǎng)、230M以及光纖傳輸是低壓用電及信息傳輸?shù)闹匾绞剑谟脩艚K端布置中，其往往會采用集中器模式進行主站集中部署。新時期，新業(yè)務的拓展使得信息數(shù)據(jù)需實現(xiàn)準時與實時上報，采用5G網(wǎng)絡切片采集低壓用電信息是，其能進一步提高終端的數(shù)量，并且隨著5G網(wǎng)絡切片技術(shù)的成熟，用電信息采集的方式會朝著家庭方向延伸，這使得低壓用電信息采集過程更加精細，其能在用電終端全部負荷信息采集的基礎上，實現(xiàn)具體用電需要的準確把控，這對于用電供需平衡的把控具有積極影響，有利于提高錯峰用電合理性，并且其對于用戶按需預約采購電力具有重大指導價值。值得注意的是，在低壓用電信息采集中，5G網(wǎng)絡切片的功能愈發(fā)成熟，新時期，其已經(jīng)實現(xiàn)了用電信息采集、電能質(zhì)量監(jiān)測、相關信息發(fā)布等多種功能的有機結(jié)合和統(tǒng)一，這有效地促進了電力電網(wǎng)智能化、自動化發(fā)展。

3、基于5G網(wǎng)絡切片實現(xiàn)分布式配電

電力電網(wǎng)運營中，不斷確保電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性、可靠性是電力供應管理的內(nèi)在要求。在電網(wǎng)智能化發(fā)展中，5G網(wǎng)絡切片技術(shù)的應用不斷深入，在該技術(shù)的支撐下，供電區(qū)域可以實現(xiàn)持續(xù)不斷的電力供應，這對于縮短事故隔離時間具有積極作用，有研究顯示，采用5G網(wǎng)絡切片技術(shù)后，用電事故隔離的時間可達到毫秒級，這有效地滿足了智能電網(wǎng)不停電服務的需要。從應用過程來看，5G網(wǎng)絡切片技術(shù)在分布式配電中的應用還需注意以下要點：其一，應注意原有主站設備的有效轉(zhuǎn)移，即應將原有主站的設備按照一定的處理邏輯，分布式的轉(zhuǎn)移到智能配電終端層面。其二，在分布式配電模式下，應注意各個終端之間的對等通信，并且針對具體的用電故障，應注意故障的智能分析判斷、故障定位、故障隔離和非故障區(qū)供電管理，以來實現(xiàn)智能電網(wǎng)故障的自動化處理。其三，在遭遇電力電網(wǎng)應用故障后，還應盡可能地減少因故障所導致的停電范圍和時間，并將配網(wǎng)故障處理的時間控制在毫秒級，這樣能確保電力系統(tǒng)運行的安全性、可靠性，提高電力用戶的滿意度。

三、5G網(wǎng)絡切片在電力智能化服務中的應用要點

1、注意5G網(wǎng)絡切片的技術(shù)實現(xiàn)

隨著智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展，5G網(wǎng)絡切片技術(shù)的應用范圍也在不斷擴大。新時期，要進一步提升5G網(wǎng)絡切片技術(shù)應用質(zhì)量，在實際應用中，還應重視網(wǎng)絡切片全生命周期節(jié)點的有效分解，然后從設計、部署、運維、終止等環(huán)節(jié)開展電力管理，這樣能創(chuàng)建智能分布式FA網(wǎng)絡切片，為后期的應用創(chuàng)造良好條件。在智能分布式FA網(wǎng)絡切片設計中，不僅要要考慮用戶的實際需要，而且需考慮電力業(yè)務的容量、時延、帶寬要求，此外需對電網(wǎng)安全等級、可靠性進行綜合管理。通過這些要素的有效設計，可實現(xiàn)網(wǎng)絡切片功能和參數(shù)編排的深度優(yōu)化。在實際應用中，應注意利用5G網(wǎng)絡切片建設具有較高靈活性、可靠性的網(wǎng)絡，然后實現(xiàn)業(yè)務鏈在市場的垂直延伸，不斷提升運營商個性化的業(yè)務服務能力，確保電力智能服務具有較高的針對性，滿足用戶實際需要[3]。

2、準確把控電力智能化服務的發(fā)展趨勢

分布式電源并網(wǎng)會為穩(wěn)定運行配電網(wǎng)帶來新挑戰(zhàn)與技術(shù)問題，這是因為在傳統(tǒng)配電網(wǎng)設計時，其未能考慮介入分布式電源。新時期，要實現(xiàn)5G網(wǎng)絡切片與電力智能化服務的深度融合，應將分布式電源并入智能電網(wǎng)作為一個發(fā)展趨勢，實現(xiàn)單電源輻射向雙或者多電源網(wǎng)絡的轉(zhuǎn)變。同時應重視配電網(wǎng)新技術(shù)和工具的開發(fā)，提升5G網(wǎng)絡切片的應用質(zhì)量，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與處理、有功功率調(diào)節(jié)、孤島檢測和互聯(lián)有關業(yè)務系統(tǒng)的有效銜接。此外，現(xiàn)代智能電網(wǎng)建設中，應探討生態(tài)環(huán)境與未來商業(yè)合作模式，實現(xiàn)電網(wǎng)經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益的有機統(tǒng)一。

結(jié)論

5G網(wǎng)絡切片技術(shù)對于電力 智能化建設與服務具有深刻影響。新時期，電力運營單位工作者只有充分認識到5G網(wǎng)絡切片技術(shù)的應用特征，深化該技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應用，并加強技術(shù)實現(xiàn)要點和發(fā)展趨勢的把控，這樣才能實現(xiàn)5G網(wǎng)絡切片技術(shù)與智能電網(wǎng)的深度融合，繼而提升5G網(wǎng)絡切片技術(shù)應質(zhì)量，促進電力服務的智能化、自動化發(fā)展。

參考文獻：

[1]梁雪梅.5G網(wǎng)絡切片技術(shù)在國家電網(wǎng)中的應用探討[J].移動通信，2019，43（6）：47-51.

[2]劉丹妮，李琦，張艷，等.5G技術(shù)在電力應急通信中的應用研究[J].電信網(wǎng)技術(shù)，2020（4）：41-46.

[3]賀金紅，張港紅，高建.5G切片技術(shù)在電力物聯(lián)網(wǎng)應用的智能化管理[J].電力信息化，2020，18（5）：19-25.

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