电力通信网是支撑智能电网发展的重要基础设施。随着大规模新能源接入、用电负荷需求侧响应等业务快速发展,各类电力终端、用电客户的通信需求呈现爆发式增长。海量设备需实时监测或控制,信息双向交互频繁,迫切需要构建经济灵活、双向实时、安全可靠、全方位覆盖的“泛在化、全覆盖”终端通信无线接入网,而5G低时延、大带宽的特点正好是解电网问题的“药方”。
电网典型业务场景 | 电网经典业务场景 |
1.配电网保护与控制(分布式配网差动保护) | 7.两栖带电作业机器人 |
2.配电网广域同步相量测量(配网PMU) | 8.隧道巡检及消防机器人 |
3.配网自动化三遥 | 9.输电线路无人机巡检 |
4.配网带电作业机器人 | 10.用电负荷需求侧响应(精准负控) |
5.变电站巡检机器人 | 11.计量自动化 |
6.变电站作业机器人 | |
12.微能源网综合应用 | 27. 电动汽车充放电控制 |
13.小水电厂接入 | 28. 港口岸电监控 |
14.智慧电厂生产系统 | 29. 智慧灯杆 |
15.智慧电厂管理监控系统 | 30. 低压用户智慧用能 |
16.智慧电厂可视化运维 | 31. 厂区/园区智慧用能 |
17.输电线路在线监测视频监控 | 32. 智慧商业楼宇智慧用能 |
18.隧道态势监测 | 33. 分布式储能 |
19.变电设备在线监测 | 34. 应急抢修保供电 |
20.变电站智能视频及环境监控 | 35. 智慧工地 |
21.智能安全工器具管理 | 36. 办公智慧楼宇管理 |
22.电能质量监测 | 37. 智慧车辆管理 |
23.电压质量监测 | 38. 云桌面 |
24.智能配电房 | 39. 智慧品控 |
25.智能配电台区 | 40. 智能化库房 |
26.配网微型感知控制传感器 | … |
分布式的电源管理
5G是最佳无线接入技术选择之一
采用无人机进行巡检,可以对设备进行360度全方位高清视频检查,4K甚至8K的清晰度,足以查看设备的各项细节(甚至仪表参数和指示灯),也能够完成数据采集和存档。通过巡防机器人,不仅可以帮助工作人员减轻工作强度,还可在执行任务过程中实时监测周围环境信息、人员信息,当发现异常情况时可实时声光告警并提醒后台工作人员介入处理。
5G联接未连接,配网差动保护
为进一步提升供电可靠性、减少停电范围和时长,建议全面普及配网差动保护,且需要配网线路上大部或全部DTU参与。差动保护确定性传输需求:DTU各站点之间数据周期性交互,如果20ms(电磁波波长)周期内采样频率为24次,则Cyclic time 为0.83ms,对应数据传输抖动Jitter<=50% cyclic time,也就是抖动要求<400us。依赖于us级高精时钟同步及DTU终端能力提升(缓存区加大,容错能力增强),差动保护的时延抖动需求将大幅降低到ms级。
电网故障时,负荷控制系统的通常作法是:
将原主站的处理逻辑分布式下沉到智能配电化终端。通过各终端间的对 等通信实现智能判断、分析、故障定位、故障隔离,以及非故障区域供电恢 复等操作。从而实现故障处理过程的全自动进行,最大可能地减少故障停电时间和范围,使配电网故障处理时间从“分钟级”提高到“毫秒级” 。传统方式因缺少通信网络支持,切除负责手段简单粗暴,通常只能切除整条配电线路。智能电网的精准负荷控制系统能够从业务影响、用户体验等角度 出发,通过精准控制,优先切除可中断的非重要负荷,例如:充电桩、工厂内部非连续生产的电源等。
低压用电信息采集
实现对电力用户的用户信息进行采集、处理和实时监控的系统,实现用电信息的自动采集、计量异常监测、电能质量监测、用电分析和管理、相关信息发布、分布工能源监控、智能用电设备的信息交互等功能。
电力用户用电信息采集业务当前主要用于计量,主要传输数据业务,包括终端上传主站的状态量采集类业务,以及主站下发终端(下行方向)的常规总召命令。业务呈现出“上行流量大,下行流量小”的特点。主站为省公司集中部署,早期采集周期为一天24个计量点,当前采集周期基本改为每5min和15min的间隔频率,未来将进一步缩短间隔,实现用电信息(准)实时上报,引导家庭错峰用电。(虚拟电厂)
来源:5G工业物联
