通信網(wǎng)絡是電網(wǎng)實現(xiàn)全環(huán)節(jié)廣泛互聯(lián)、在線感知、實時同步與互動的支撐。江蘇電力科學研究院深入開展電力5G相關技術研究——
7月23日，伴隨馬達轉動的聲音，一架無人機從江蘇電力科學研究院園區(qū)的中央草坪緩緩升空。在短暫懸停之后，它按照后臺規(guī)劃線路依次飛過220千伏試驗變電站、新能源示范基地，并實時向后臺回傳巡檢高清圖像。同時，該院無線通信專業(yè)研究人員從電腦中調出虛擬現(xiàn)實（VR）全景監(jiān)控視頻。與以往的常規(guī)監(jiān)測手段不同，視頻畫面360度無死角顯示監(jiān)控現(xiàn)場全貌，改變了需“拼接”多路監(jiān)控畫面才能建立全局監(jiān)控視角的情況。
這些新型業(yè)務的試點均離不開5G通信技術支撐。自2020年以來，江蘇電科院響應“數(shù)字新基建”部署，研發(fā)典型業(yè)務應用場景和終端應用產(chǎn)品，構建電力5G試驗網(wǎng)絡，推動新型數(shù)字技術與能源技術深度融合。
為什么要建這張網(wǎng)？
電網(wǎng)全環(huán)節(jié)廣泛互聯(lián)、在線感知、時空同步與實時互動離不開廣覆蓋通信網(wǎng)絡的支撐?？啥ㄖ凭W(wǎng)絡架構的5G通信技術為拓展電網(wǎng)設施連接帶寬、提升電網(wǎng)設施連接效率提供了更多選擇。從電網(wǎng)業(yè)務的角度出發(fā)，迫切需要構建適應電網(wǎng)多環(huán)節(jié)應用需求的電力5G融合應用體系，針對特定場景設計5G應用模式，實現(xiàn)通信技術與電網(wǎng)業(yè)務的高效匹配。
“如何精準把握5G技術應用的方向，從經(jīng)濟安全角度設計出切實有效的應用模式是迫切需要解決的難點之一?！苯K電科院能源互聯(lián)網(wǎng)技術研究中心主任郭雅娟說。
立足電網(wǎng)業(yè)務需求，江蘇電科院持續(xù)開展應用模式、安全防護、智能管理等方面的研究，加大5G技術與電力應用適配性驗證力度，在5G新空口、網(wǎng)絡切片技術特征分析等方面取得了階段性成果。同時，江蘇電科院加強對電力無線寬帶通信系統(tǒng)技術規(guī)范、電力5G終端設備網(wǎng)絡管理系統(tǒng)技術規(guī)范等行業(yè)、企業(yè)標準的研究，申請加入國際電信聯(lián)盟電信標準分局工作組，持續(xù)推動5G與電力應用適配融合。
目前，江蘇電科院已梳理出了廣域、局域、點對點3個電網(wǎng)典型業(yè)務的5G應用場景，并形成網(wǎng)聯(lián)無人機、VR全景視頻監(jiān)控等電力5G融合示范應用。但電網(wǎng)業(yè)務類目多，需求各不相同。要更好地推動電網(wǎng)業(yè)務和5G技術的融合發(fā)展，還需構建一個能支撐各類電網(wǎng)典型業(yè)務應用、開發(fā)和功能驗證的大型專項試驗網(wǎng)絡。
這張網(wǎng)是什么？
5月份，江蘇電科院與中國移動江蘇公司合作，開始在園區(qū)內建設“5G+多接入邊緣計算（MEC）”試驗網(wǎng)絡。
建設過程中，江蘇電科院研究人員研究制訂了本地局域高可靠網(wǎng)絡規(guī)劃與參數(shù)配置方案，采用射頻拉遠定向覆蓋、局域網(wǎng)數(shù)據(jù)標識技術實現(xiàn)信號精準覆蓋，并提出5G網(wǎng)絡切片服務等級協(xié)議模板，基于靈活以太網(wǎng)網(wǎng)絡設備開通10余個專用切片，完成切片隔離效果、轉發(fā)時延等功能與性能驗證，確認了網(wǎng)絡的安全性和各項功能指標良好。
7月2日，江蘇電科院電力“5G+MEC”試驗網(wǎng)絡建成。網(wǎng)絡信號無縫覆蓋園區(qū)內220千伏試驗變電站、交直流微電網(wǎng)、新能源示范區(qū)等多個電力真型應用場景，精準適配多元電力應用場景，可為不同的電力業(yè)務提供定制化網(wǎng)絡服務支撐。通過這個網(wǎng)絡，在江蘇電科院園區(qū)，95%的室外區(qū)域單個業(yè)務網(wǎng)絡信息傳輸速率可達約100兆比特每秒。
這張網(wǎng)解決了什么問題？
通過這張網(wǎng)，許多電網(wǎng)業(yè)務應用場景落地遇到的難題有了da案。
由于網(wǎng)絡信號等多方面原因，無人機巡檢多數(shù)還是由人工控制無人機，并用存儲卡存儲無人機拍攝的圖像，通過后期分析發(fā)現(xiàn)缺陷隱患。江蘇電科院提出利用5G和北斗技術，支撐無人機全自主飛行與實時導航。郭雅娟帶領團隊運用“5G+MEC”試驗網(wǎng)絡，解決了電力北斗平臺與無人機之間定位信息的實時交互難題，再結合空間航跡規(guī)劃系統(tǒng)，及時矯正無人機航線，實現(xiàn)60千米每小時時速下無人機預定軌道偏離誤差小于1.5米。
同時，依托5G的大帶寬，研究人員實現(xiàn)了無人機巡檢10兆比特超高清圖像的實時回傳，推動無人機巡檢缺陷識別向巡檢中智能識別轉變，大幅提高了故障辨識精度和無人機巡檢效率。
遠程監(jiān)控也是電網(wǎng)運維的重要手段。此前，江蘇電科院研發(fā)了VR全景視頻監(jiān)控典型場景應用。基于“5G+MEC”試驗網(wǎng)絡局域數(shù)據(jù)流快速轉發(fā)能力，研究人員專門為VR全景視頻監(jiān)控制訂了本地流量卸載策略，將視頻幀率從每秒20幀提升到每秒30幀。
現(xiàn)在，江蘇電科院VR全景監(jiān)控視頻的每幀圖像大小從原先的4兆比特提升到20兆比特，成像質量也從普通高清圖像變?yōu)槿坝跋?，視頻的流暢度、清晰度和監(jiān)控效果大大提升。
后續(xù)，江蘇電科院將繼續(xù)拓展電力5G應用范圍，開展5G技術基建現(xiàn)場移動布控終端、移動辦公機器人、安監(jiān)現(xiàn)場巡檢機器人等電網(wǎng)智能運檢業(yè)務驗證，在場景適配、多技術融合應用等領域深耕探索，不斷深化電力5G融合應用，助推電網(wǎng)數(shù)字化轉型。
