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)的融合機會，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，通行時間分流管理。譬如公交專用車道，機動車道，非機動車道等等。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)這個技術(shù)分配出多個虛擬網(wǎng)絡(luò)，降低了物理網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，減少了雜費用支出。這個技術(shù)也為營運商開拓出了一種新的商業(yè)模式，運營商可出售切片，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，運營商并未主動參加電網(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)運營商提供了切入點， 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營商提供商業(yè)價值。
2.2 5G智能電力切片
5G 網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)體系是一個優(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， 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， 因為電網(wǎng)運營商大規(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)，電信和運營商能夠給電網(wǎng)提供的通信服務(wù)有限度的。另一個重要原因在于傳統(tǒng)的3G/4G 公共網(wǎng)絡(luò)是一個大型的一體化管道， 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無人機巡檢智能電網(wǎng)
通過無人機能夠給營運成本高與危險較高的巡檢工作提供有關(guān)替代方案，以無人機檢查輸電線路網(wǎng)絡(luò)能防止?jié)撛陲L(fēng)險的存在，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針對時延、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\行方式改變下的故障處理策略和技術(shù)，實現(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⑦\行方式改變下的故障處理策略和技術(shù)，實現(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，實時可觀、可測、可控，從而促進(jìn)源網(wǎng)荷儲資源的優(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，同時也為智能電網(wǎng)的設(shè)計以及電力企業(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)的研究會針對系統(tǒng)中的設(shè)計部署和運維全過程進(jìn)行分析，通過研究表明，國外每年電力檢修時間不超過3分鐘。但是新能源網(wǎng)絡(luò)會不同程度給電力網(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分鐘的時間。
3.5 AMI智能讀電表
電力消費要時刻監(jiān)控和讀取數(shù)據(jù)，這樣能夠為電力用戶提供高效率和持續(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化將要成為以后配網(wǎng)自動化發(fā)展的趨勢。應(yīng)用5G技術(shù)的智能分布式配電自動化將顯著提升電網(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化的通信需求， 應(yīng)用高可靠性、安全性和低延時等優(yōu)點就能夠使智能分布式配電自動化保護(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、社會影響降到最低。傳統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)因為缺少通信網(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( 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(以保證在需要時能夠立即操作機器)；
(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，分布式給線自動化裝置從匯集式故障提示系統(tǒng)中獨立出來，能夠很快呼應(yīng)斷點，進(jìn)行拓?fù)浞治?，急速解決問題。截至目前，分布式給線自動化裝置要用光纖布線來組建。因為5G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)的研究會針對系統(tǒng)中的設(shè)計要求和運行維護(hù)整個過程進(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，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，實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的進(jìn)一步完善，同時為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)。
