浅谈5G网络切片在电力智能化服务中的应用研究

肖睿

摘要：5G网络切片能满足不同场景对网络性能、功能的需要，将其用于电力智能化服务当中，有效地提升电力服务的可靠性和智能化程度。本文在阐述5G网络切片应用特征的基础上，就其在电力智能化服务中的具体应用展开分析，并5G网络切片在具体项目应用时的注意事项。期望能实现5G网络切片与电力智能化服务的有效融合，继而在提升5G网络切片技术应用质量的同时，促进电力智能化的有序发展。

关键词：5G网络切片;电力;智能化服务;应用要点

数字时代下，电力通信与服务出现了智能化的发展趋势，其为智能电网建设提供了有力支撑。而在社会发展的新时期，智能电网必然能适应数字时代快速发展的特征，为人们提供较高质量的优质电网。在优质电网建设及电力智能化服务中，5G网络切片技术是一种全新的技术服务形态，将其用于电力系统的每个环节，则运营商能从同一套基础设施之上切分出多个虚拟逻辑端到对应端网络，这不确保了具体服务的灵活性与安全性，而且为电力智能化、差异化服务创造了有利条件。

一、5G网络切片的应用特征

5G网络切片本质上是一种虚拟网络，该网络面向租户进行生命周期内部的独立管理，其管理过程与差异化服务水平协议（ServiceLevelAgreement）条件相符合，有效地满足了制定业务的具体所需要。从应用过程来，5G网络切片的应用具有以下特征：

其一，5G网络切片由传输、核心网等多个相关子域共同构成，在智能电网建设中，采用5G网络切片，能实现多域间网络需求分解和SLA分解的协同，这对于端到端SLA的作用发挥具有积极作用。其二，5G网络以服务化机构为基础，在具体服务过程中，智能电网的软件架构同样需要进行服务化重构，这不不仅能保证电力网络的可编排能力，而且要求其能按需进行各个行业的需求编排;采用5G网络切片能有效地满足这一编排需要，尤其是5G网络切片具有分布式的特征，其能依据具体业务需求在指定位置部署，这有效地满足了业务时延的实际需要。其三，相比于传统网络技术，智能电网系统具有运维多租户、自动化的特点，这使得电网运维管理的难度不断增加，而在5G网络切片下，其能对切片进行生命周期管理，并实现各操作环节的分割，这使得网络服务过程具有定制化的特征，有效地提升了智能电网服务的针对性、差异化，这为智能电网规划和自动化管理创造了有利条件。其四，业务隔离是5G网络切片技术应用的又一特征，其从逻辑层出发，对专用网络进行隔离，避免了其对切片之间业务的干扰，有效地提升了电力服务的可靠性安全性，并促进了电网工程的智能化、自动化发展[1]。

二、5G网络切片在电力智能化服务中的具体应用

1、基于5G网络切片智能电网巡检

传统电网管理模式下，运维部门在输电线路网络巡检中存在较大难度，巡检过程进度缓慢，危险性大，且巡检的结果难以得到有效保证。新时期，5G网络切片智能电网中的应用不断能深入，这为输电线路网络巡检创造了有利条件。即在使用5G网络切片技术后，运维人员可以通过无人机技术来进行输电线路网络巡检。在巡检过程中，eMBB切片能使得无人机快速接受任务指令和信息，同時在5G网络切片技术的作用下，无人机在时延、上下行带宽方面的需求得到了有效满足。从智能电网巡检结果来看，基于5G网络切片开展智能电网巡检，不仅提升了电网巡检的范围;而且较高的移动性提升了电网巡检的效率;此外，其有效地提升了无人机巡检设备的吞吐量和电力能源利用效率，确保了智能电网应用的安全性、可靠性。

2、低压用电信息采集

5G网络切片在低压用电信息采集中发挥着重要作用。就低压用电数据传输业务而言，其信息采集过程具有上行流量大、下行流量小的显著特征[2]。在低压用电中，无线公网、230M以及光纤传输是低压用电及信息传输的重要方式，在用户终端布置中，其往往会采用集中器模式进行主站集中部署。新时期，新业务的拓展使得信息数据需实现准时与实时上报，采用5G网络切片采集低压用电信息是，其能进一步提高终端的数量，并且随着5G网络切片技术的成熟，用电信息采集的方式会朝着家庭方向延伸，这使得低压用电信息采集过程更加精细，其能在用电终端全部负荷信息采集的基础上，实现具体用电需要的准确把控，这对于用电供需平衡的把控具有积极影响，有利于提高错峰用电合理性，并且其对于用户按需预约采购电力具有重大指导价值。值得注意的是，在低压用电信息采集中，5G网络切片的功能愈发成熟，新时期，其已经实现了用电信息采集、电能质量监测、相关信息发布等多种功能的有机结合和统一，这有效地促进了电力电网智能化、自动化发展。

3、基于5G网络切片实现分布式配电

电力电网运营中，不断确保电网系统的安全性、可靠性是电力供应管理的内在要求。在电网智能化发展中，5G网络切片技术的应用不断深入，在该技术的支撑下，供电区域可以实现持续不断的电力供应，这对于缩短事故隔离时间具有积极作用，有研究显示，采用5G网络切片技术后，用电事故隔离的时间可达到毫秒级，这有效地满足了智能电网不停电服务的需要。从应用过程来看，5G网络切片技术在分布式配电中的应用还需注意以下要点：其一，应注意原有主站设备的有效转移，即应将原有主站的设备按照一定的处理逻辑，分布式的转移到智能配电终端层面。其二，在分布式配电模式下，应注意各个终端之间的对等通信，并且针对具体的用电故障，应注意故障的智能分析判断、故障定位、故障隔离和非故障区供电管理，以来实现智能电网故障的自动化处理。其三，在遭遇电力电网应用故障后，还应尽可能地减少因故障所导致的停电范围和时间，并将配网故障处理的时间控制在毫秒级，这样能确保电力系统运行的安全性、可靠性，提高电力用户的满意度。

三、5G网络切片在电力智能化服务中的应用要点

1、注意5G网络切片的技术实现

随着智能电网的不断发展，5G网络切片技术的应用范围也在不断扩大。新时期，要进一步提升5G网络切片技术应用质量，在实际应用中，还应重视网络切片全生命周期节点的有效分解，然后从设计、部署、运维、终止等环节开展电力管理，这样能创建智能分布式FA网络切片，为后期的应用创造良好条件。在智能分布式FA网络切片设计中，不仅要要考虑用户的实际需要，而且需考虑电力业务的容量、时延、带宽要求，此外需对电网安全等级、可靠性进行综合管理。通过这些要素的有效设计，可实现网络切片功能和参数编排的深度优化。在实际应用中，应注意利用5G网络切片建设具有较高灵活性、可靠性的网络，然后实现业务链在市场的垂直延伸，不断提升运营商个性化的业务服务能力，确保电力智能服务具有较高的针对性，满足用户实际需要[3]。

2、准确把控电力智能化服务的发展趋势

分布式电源并网会为稳定运行配电网带来新挑战与技术问题，这是因为在传统配电网设计时，其未能考虑介入分布式电源。新时期，要实现5G网络切片与电力智能化服务的深度融合，应将分布式电源并入智能电网作为一个发展趋势，实现单电源辐射向双或者多电源网络的转变。同时应重视配电网新技术和工具的开发，提升5G网络切片的应用质量，实现数据采集与处理、有功功率调节、孤岛检测和互联有关业务系统的有效衔接。此外，现代智能电网建设中，应探讨生态环境与未来商业合作模式，实现电网经济效益、生态效益和社会效益的有机统一。

结论

5G网络切片技术对于电力 智能化建设与服务具有深刻影响。新时期，电力运营单位工作者只有充分认识到5G网络切片技术的应用特征，深化该技术在智能电网中的应用，并加强技术实现要点和发展趋势的把控，这样才能实现5G网络切片技术与智能电网的深度融合，继而提升5G网络切片技术应质量，促进电力服务的智能化、自动化发展。

参考文献：

[1]梁雪梅.5G网络切片技术在国家电网中的应用探讨[J].移动通信，2019，43（6）：47-51.

[2]刘丹妮，李琦，张艳，等.5G技术在电力应急通信中的应用研究[J].电信网技术，2020（4）：41-46.

[3]贺金红，张港红，高建.5G切片技术在电力物联网应用的智能化管理[J].电力信息化，2020，18（5）：19-25.

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