體現由實驗室走向垂直行業應直應用的重點賽道和風口之一，在這樣的背景下，全球能源互聯1.2全球及中國5G+電力行業發展2.1控制類業務2.3移動應用類業務3.1安全性與電力業務適配性仍需驗證3.2找到商用價值與成本的平衡點4.1深度參與標準制定4.2選擇最具潛力應用場景五、聯系我們5G賦能未來電力|一、5G驅動未來電力息一樣在網絡中隨時隨地產生和共享，其發展勢和特征：發電清潔友好，融合多種清潔分布柔性可靠、協調優化的特征；配電靈活可靠控、開放兼容、經濟適用的特征；用電多樣互1.1從電力行業看5G），以及應急通信各個環節，均可發揮重要作用，能夠深刻變革電力通信網，全面提4%1%來源：Ericsson《TheIndustryImpactof5G》，德勤研究5G賦能未來電力|一、5G驅動未來電力25G通信特點與電力通信網絡需求高度契合力物聯網的海量智能終端的接入需求。5G技術通過通信原理的優耗，不需要對通信設備進行更換電池或者充電，給萬物互聯提供了很好的技確保可靠運行度低時延低能耗5G優化通信硬件協議，提升電網設備使用壽命來源：《電網技術》、德勤研究5G特點與智能電網性能高度匹配基于5G的智能電網將充分支持分布式新能源各種新型電器進入家庭、商業建筑、工廠和園區，為滿足個性化、多樣化、市場化為打造更加安全、可靠、綠色、高效的智能電網提供了強大的基礎能力。5G+智能大幅降低用戶平均停電時間、有效提升供電可靠性和管理效率；同時可以極大的豐應用場景，降本增效，助力電網向綜合能源服務商轉型，為用戶提供更好的電力綜也將減少因供電引起的故障或失效，用戶的服務響應速度也將十分迅捷，新能5G賦能未來電力|一、5G驅動未來電力1.2全球及中國5G+電力行業發展伴計劃）是最重要的5G標準制定國際組織，重點覆蓋交通、能源等重點通信垂直應用行業相關單位。該組織目前已成功吸納中國移動、中國電信、中國聯通三大電信運營商及華為、中程控制、遠程保護、計量以及高級計量基礎設施、分布式發電、分布式自動化、需求響應、能源管理系統和配電管理系統等智能電網服務。是第一次定義5G+智能電網端到端標準體系行業應用的基站數超過3.2萬個，涌現出數據采集和感知、高清視5G賦能未來電力|一、5G驅動未來電力45G技術研發試驗5G技術研發試驗中美日韓，歐洲部分國家中美日韓，歐洲部分國家5G技術研發試驗5G技術研發試驗歐洲大部分國家歐洲大部分國家亞太，美洲新興國家5G技術研發試驗5G技術研發試驗?預計2030年5G對經濟增加值的直接貢獻全球占比近8成?美國四大移動運營商的5G用戶數已達408.2萬戶來源：德勤研究5G端到端網絡切片及資源調度系統研發，研發網在國家政策指引下，各地紛紛提出了5G智能5G賦能未來電力|一、5G驅動未來電力絡的電力業務適配性試點驗證工作，選取配電自動化、用電信息采集業務試。此外，國內首個基于SA（獨立組網）架構的“5G+MEC（移動邊緣計算）研究和應用實踐，主要在5G智能電網架設、控制類業務如頻交互上著力。國網青島供電公司、中國電信青島網項目一期工程于2020年7月正式交付幾十毫秒內自動切除，又通過削峰填谷電源節省5G單基站電耗2務如配網差動保護。南方電網與中國移動在廣州市實踐。實踐橫跨控制類業務如精準負荷控制和配網差動保護，采集類業務如用電信息5G5G賦能未來電力|二、電力行業主要應用場景ss65G賦能未來電力|二、5G電力行業主要應用場景帶寬時延可靠性連接密度控制類業務1精準負荷控制?根據直流損失功率的大小通過精準控制分散海量電力用戶可中斷負荷，實現電網與電源、負荷互動，達到電力供需瞬時平衡<256kbps控制主站到終端時延≤50ms>99.999%<1000個/百km2強安全需求，要求資源獨享，物理隔離2配網差動保護業務?收集終端采樣數據和運行信息，通過差動保護算法對故障進行快速響應，若判定為故障發生，斷開其中的開關，精確定位和隔離配電網故障。特點是速度快、可動態適應、故障判別可靠<10Mbps業務系統端到端≤15ms，通信系統端到端≤10ms>99.999%<1000個/百km2強安全需求，要求資源獨享，物理隔離采集類業務3用電信息采集?實現用電信息的自動采集、計量異常監測、電能質量監測、用電分析和管理等功能，用電信息采集系統由主站、遠程及本地通道、集中器和采集器/電表組成，移動式現場施工作業管控上行<2Mbps，下行<1Mbps公變/專變檢測、低壓集抄<3秒，精準費控<200ms>99.99%<10000個/km2高安全需求，安全加密認證，安全接入區認證，物聯網切片，邏輯隔離移動應用類業務4移動巡檢類業務?包含變電站巡檢機器人、移動式現場施工作業管控、應急現場自組網綜合應用三大場景。監控機房整體環境，預防安全事故和環境污染，減少人工巡檢工作量，提高運維效率，針對低速率移動場景，監控整體環境根據場景不同，要求可持續穩定的保障4~100Mbps多媒體信息時延要求小于200ms。控制信息時延遲小于100ms多媒體信息可靠性要求99.9%，控制信息可靠性要求99.999%集中在局部區域2~10個不等新型業務融合業務?提供變電站數據的本地存儲與邊緣計算能力，網絡邊緣計算作為云計算的延伸，對內支撐堅強智能電網業務，對外拓展能源服務渠道，助力電力物聯網發展，向社會提供資源共享服務傳輸帶寬100Mbps–1G，時延5ms–20ms集中在局部區域10~1000個不等來源：全球能源互聯網研究院、德勤研究5G賦能未來電力|二、5G電力行業主要應用場景82.1控制類業務2.1.1精準負荷控制精準負荷控制技術是指當多直流饋入電網發生多直流連續換相失敗和故障導致直流閉鎖、網有功大幅缺額、頻率急劇下降時，根據直流損失功率的大小通過精準控可中斷負荷，實現電網與電源、負荷友好互動，達到電力供需瞬時平衡，其中，業務終端通過本地網絡接入樓宇需求響應終端，需求響應終端通過5G來源：全球能源互聯網研究院5G賦能未來電力|二、5G電力行業主要應用場景9），準負荷控制系統整組動作時延越少，恢復電網故障就越快。因此，對通信的時延是越低越好。對?帶寬：<256kbps?時延：控制主（子）站到終端時延≤50ms?通信可靠性99.999%?安全：強安全需求，要求資源獨享，物理隔離?授時精度：<10us?通信方式：主從方式，永久在線，連續高頻通信；2.1.2配網差動保護業務配網差動保護技術作為一種在高壓輸電網中成熟應用的電網技術，可以很好地對配電網帶來的諸多困擾。其原理是配電差動保護終端比較兩端或多端同時刻電），當電流差值超過整定值時判定為故障發生，斷開其中的斷路器或開關，執行差動保護隨著大規模分布式新能源接入配電網，電動汽車充電負荷繁，配電網的源、網、荷因其更強的時空不確定性呈現出常態化的隨機波動和間歇性雙向潮流、多源故障等諸多問題日益凸顯。針對配電網多諧波），配網自動化系統一般由下列層次組成：配電主站、配電子站（常設在變電站內鐘同步；配電管理系統負責對整個配電網絡進行相鄰的終端，并收集相鄰終端的采樣數據和5G賦能未來電力|二、5G電力行業主要應用場景來源：全球能源互聯網研究院差動保護對電流差值的判斷需基于同一時刻的電流值，要求相互關聯的兩個或多個差動保護終端最大時延)，對通信的需求中，重點強調時延、可用性、可靠性。具體通信?帶寬：<10Mbps?時延：業務系統端到端≤15ms，通信系統端到端≤10ms?通信可靠性＞99.999%?安全：強安全需求，要求資源獨享，物理隔離?授時精度：<10us?通信方式：多方通信，主從(自動化業務)、設備到設備；永久在線，連續高頻通信5G賦能未來電力|二、5G電力行業主要應用場景2.2采集類業務2.2.1用電信息采集業務用電信息采集業務可實現用電信息的自動采集、計量異常監測、電能質量等功能，用電信息采集系統由主站、遠程及本地通道、集中器和采集器/的數據流向包括上行和下行兩類。上行數據流是指低壓工商業、居民用戶和公數據經過采集器（可選）上傳到集中器，集中器經上行通信通道傳到用電信息變用戶電能表的數據上傳到專變終端，專變終端經上行通道傳到用電信息采集用電信息采集系統在邏輯上分為主站層、通信信道層、采集設備層三個層采集業務應用、前置采集平臺、數據庫管理三大部分。業務應用實現系統的各種應用業務邏數據采集負責采集終端的用電信息，并負責協議解析；控制執行是業務終端執行控制操作；機用于實現對終端進行通信管理和調度。通信信道層是主站和采集設備的紐帶，提供有線和中壓電力線載波等通信方式。采集設備層是用電信息采集系統的信息底層，負責收集和提供5G賦能未來電力|二、5G電力行業主要應用場景來源：全球能源互聯網研究院用電數據采集業務根據不同用戶的通信速率不低于1.05kbps，對于負荷控制指令，傳輸速率不低?帶寬：上行<2Mbps，下行<1Mbps?時延：公變/專變檢測、低壓集抄<3秒，精準費控<200ms?通信可靠性99.99%?安全：高安全需求，安全加密認證，安全接入區認證，物聯網切片，邏輯隔離?通信方式：永久在線，頻次≤5分鐘5G賦能未來電力|二、5G電力行業主要應用場景2.3移動應用類業務移動應用類業務對通信需求的典型特征是通信帶寬要求高，安全2.3.1移動巡檢類業務移動巡檢類業務主要包含變電站巡檢機器人、移動式現場施工作業管控、應急現場自用三大場景。主要針對電力生產管理中的中低速率移動場景，對配電柜、開關柜的圖片行采集、識別，提取其運行狀態、開關資源狀態等信息，監控機房整體環境污染，減少人工巡檢工作量，避免了人工現場作業帶來的不確定性，同時減少人工成控、安防巡視等需求，目前巡檢機器人主要使用WIFI接入，所巡視的視頻信息大多保留在來源：全球能源互聯網研究院5G賦能未來電力|二、5G電力行業主要應用場景未來變電站巡檢機器人主要搭載多路高清視頻攝像頭或環境監控傳感器，回傳相關檢測數據，數據需具備實時回傳至遠程監控中心的能力。在部分情況下，巡檢機器人甚至可以進行簡單的帶電操作，如道閘開關控制等。對通信的需求主要體現在多路的高清視頻回傳（Mbps級巡檢?帶寬：根據場景不同，要求可持續穩定的保障4~100Mbps。?時延：多媒體信息時延要求小于200ms。控制信息時延遲小于100ms。?可靠性：多媒體信息可靠性要求99.9%，控制信息可靠性要求99.999%?連接數量：集中在局部區域2~10個不?移動性：移動速率相對較低，在10~120k較多，缺乏存量業務前期的通信積累，而5G技術的出現，能更好地各種電網新型業務的個性化通信需求。典型的業務有多2.4.1多站融合業務多站融合業務充分利用變電站、新能源場站、儲能站、能電站等場地環境建設不同等級和應用場景的數據中心站。數據中心站提供變電站數據的本儲與邊緣計算能力，網絡邊緣計算作為云計算的延伸，通過把云計算平臺及其能力遷移站、新能源場站等網絡邊緣，具備對高帶寬、低時延、本地化業務站等，對內支撐堅強智能電網業務，對外拓展能源服務渠道，助力電力物聯網發展，推5G賦能未來電力|二、5G電力行業主要應用場景來源：全球能源互聯網研究院基于多站融合和邊緣計算技術可以開展的相關業務有車聯網、高清視頻、AR/VR、智慧安防等業5G5G賦能未來電力|三、5G電力行業應用挑戰5G賦能未來電力|三、5G電力行業應用挑戰3.1安全性與電力業務適配性仍需驗證術成熟度有待提升、應用配套產業處于培育期對切片定制安全保護機制，可基于切片實現用級服務、切片之間的安全隔離，也可實現基于的安全部署和安全管理，在網絡設計上強化了力系統對于通信網絡的可靠性和安全性有著特網絡特征對現有電力安全防護架構及網絡管隔離、端到端業務時延，協商網絡能力開放、網絡管理界面等要求，以提供滿足電力差異化的解決方案，并進行技術驗證和示范。同時，發揮政府部門、標準化組織、企5G賦能未來電力|三、5G電力行業應用挑戰?海量終端接入認證安全?海量設備連接到網絡帶來風險?即使設備認證標準嚴格，設備廠商出于降成本的考慮，可能僅滿足最低限度的終端安全要求?差異化安全保護需求：空口側加密認證與隔離安全?5G網絡切片安全需求：如果沒有采用適當隔離機制，當某個低防護能擊，攻擊者可以此為跳板攻擊其他切片，進?網絡邊界安全防護需求：核心網下沉帶來的網絡邊界模糊，難以對邊界實施細粒度、高強?新型商業模式安全需求?現階段5G切片并非為電力業務設計，使用過程中資源匹配度不高，難以滿足電力業務差?5G邊緣計算可部署多個應用，共享相關資源，一旦某個應用防護被攻破，將會影響在5G?應用的產業鏈不成熟，特別是在終端和模組方面，廠家少、價格高、形式單一、業務適配?5G與電力業務的適配性測試場景較為局限，需要在更大范圍內開展測試驗證?數據安全?用戶隱私需求來源：德勤研究整理3.2找到商用價值與成本的平衡點4G基站的3倍。5G基站功率更大、能耗更高宏基站的建設成本（包括主設備、動力配套設施、土建施工、軟業而言，5G通信的高速率、高容量、高可靠性、低活響應與協同控制、海量數據傳輸以及電池壽命與保障5G賦能未來電力|三、5G電力行業應用挑戰在國家推動5G超預期提速的背景下，企業找到商用價值與成擇最有潛力的應用場景，探索共建共享模式降本增效，從而逐步實現從單點突破到多點3.3業務模式尚不清晰“5G+電力”的業務模式尚未成形，企業仍在摸索自身定位以及不同定類等四個類型。每個類別都有很多不同的具體業務，比如在安全生產中，就包含輸電測、無人機巡檢、智慧變電、配電物聯網、配電網保護、短路電流計算分析等多種應實現毫秒級低時延，保證配電控制數據和命令的可靠傳輸；電力監測切片，可實下，電力企業的角色不同，對其資源和能力的要求也不同。相?鋪設基礎設施?提供增值服務?根據業務需求租用其中的一片或是多片?提供增值服務?向運營商租用最復雜、投入最大、維護最困難的運營商基礎設網絡，包含基站和核心網?自建對管理面，滿足對網絡切片資源的可視化透明管理?盡可能利用現有的傳輸專網資源?提供運維管理服務來源：德勤根據公開資料整理賦能未來電力賦能未來電力|四、從技術到商業5G賦能未來電力|四、從技術到商業4.1深度參與標準制定電網端到端標準系體架構奠定基礎。中國電標準制定考量因素：成為標準機構參與者后，標準在這個過程中，還應考慮以下因素，以增加成?工程實踐：同意并確保在制定技術標準時遵守合理的工程實踐?市場敏銳：了解標準目標市場的價值，并根據這些價值調整設計決策和權衡?細節與多樣性：避免嘗試編纂高度詳細的內容以支持高度多樣化的應用，標準中的細節應與?功能性：將標準支持的落地應用和功能（必需或可選）的數量限制在合理范圍?延展性：了解標準如何支持廠商和用戶的自定義使用，盡可能通過定義明確的擴展點和過程?快速落地：與大型的，由多個部分組成的標準相比，規模較小，范圍狹窄的標準成功完成和后續跟進：許多企業錯誤地認為，一旦制定并發系。事實上，發布后采取的行動在很大程度上影響該標準是否能被5G賦能未來電力|四、從技術到商業來源：德勤研究4.2選擇最具潛力應用場景5G在電力行業應用場景多樣，我們需要以發展的眼光看待5景。現階段準確聚焦最有潛力的應用場景成為應用落地成功的基礎。德勤從戰略意義和?價值創造潛力：有助于填補能源互聯網演進過程中電力行業面臨的技術或創新差距，可使企?政策規劃契合度：該應用的發展有相關政策支持，行業可借助政府扶持加速發展。?電力需求規模：評估該應用場景的市場規模及增速，可以為5G在該行?商業可行性：具備數字化基礎，對5G解決?顛覆性：該應用具有顛覆性影響，可以滿足當前未被滿足的需求，或使用戶消費習慣產生5G賦能未來電力|四、從技術到商業價值創?支撐能源大范圍優化配置，優化網絡?價值創造潛力高，有助于填補智能r化電力消費環節的技術和創新短板?國家層面推進新基建及“互聯網+”智?國家層面推進新基建及“互聯 ?模，新業務將大量涌現?TT?對網絡要求為隔離性、延時低、可靠?短期內快速落地潛力較低，對連接顛覆性?優化傳統電力業務，可避免大面積停 ? 來源：德勤研究4.3商業模式創新環境中，將某項具有附加價值的服務提供給電力企業，電力行企業發揮中內心作用并向最5G賦能未來電力|四、從技術到商業?新能源及儲能并網?供電可靠性和安全性提高?資產運營效率提升?電力大數據?滿足多樣化的用能需求?引導用戶消費模式改變?eMBB場景下無人機巡?智慧城市、智慧家居、智?傳統商業模式為主狀態等數據?搭建數據管理平臺?數據驅動創新服務?SaaS能效管理平臺?能源交易平臺?綜合能源供應?多站融合來源：德勤研究可再生能源發電的大量并網將給電網的運行、管理帶來新的挑戰。可再生性的特點，給電網功率平衡和運行控制帶來困難，其分布式的滲透使配電網由功率單向源網絡變為功率雙向流動的有源網絡6。隨著電網設備、電力終端、用電客戶通信需求的爆發式增長，5G技術將支持能源領域基礎設施的智能化，并支持雙可靠性方面，5G獨特的可定制化的網絡切片技術滿足電力網絡對“行業專網”的訴求，為智能電網不同業務提供差異化的網絡服務資產運營效率提升方面，在變電站機器人巡檢等電力生產管理中同時大幅提升巡檢效率，另一方面還能把高清視頻圖像及時回傳到指揮中心做分5G應用采集類業務場景下，電網企業或電電功率）和與能源系統運行狀態相關的數據（如電網電壓）。這些一手數據蘊含解釋慣、生活方式等重要信息，可以為政府部門提供宏觀經濟預測風向標或在其他跨行業5G賦能未來電力|四、從技術到商業在充分考慮個人隱私安全的前提下，如果進一步對上述一手用能數據、設備運行狀態數據加工與分析，建立大型的數據中心或云平臺，可以實現對海量數據的高效管理，并集類業務的重要價值體現，可以在用能特性與潛力的挖掘、能源用量預測分析、能源市場創新服務等方面得到充分應用7。高頻的特點，從電力使用的視角反映區域、產業、行業等不同層面力大數據分析業務，可以實現跨省市和跨行業電力數據的共享，提洞悉能力，為政府部門的決策提供數據服務，為行業發展提供支持，價值”，為風電場運營商提供了更多數據驅動的以用戶為中心的消費升級，一方面要滿足用戶多樣化的心；另一方面還可以誘導性的改變用戶消費習慣，提供創新的商品和服務，從而為整個能創造出新的價值。10化節能方案，即降低用能成本，也使得用戶的用能行為對能源系統更友好。又如，整合電網、熱來源：德勤研究5G賦能未來電力|尾注1愛立信《TheIndustryImpactof5G》hreports/industry-busin25G運維管理應更精細智能，經濟日報，2020-08-07，/2020-？，/t/2020-08-11/detai/publications/technical-papers/best-practices-for-technical-shttps://www.china5e.co2019-09-10，5G賦能未來電