業務需求技術特性業務需求創新應用未來展望創新應用 業務需求新形勢新要求當前，配網形態快速從無源單向輻射網絡向有源雙向交互系統演進，配電網“源”的特征日益凸顯，有源化深度廣度持續拓展，配電網運行控制愈加復雜。配電網運行狀態的及時精準感知、故障狀態下的可靠響應和快速自愈體系對通信要求不斷提高，需要明確有線無線多種技術融合應用原則，系統規劃建設“覆蓋更廣泛、安全更可靠、接入更靈活、傳送更高效”的有線無線多種技術融合應用的配電通信網，更好地支撐配電網“可觀、可測、可調、可控”。發改能源〔2024〕187號源網荷儲互動控制發改能源〔2024〕187號1配電自動化“三遙”高2高3高4高5高6高 業務需求通信業務需求配電網業務主要分為生產控制類業務和管理信息類業務，對通信主要要求如下：1中2中3中4中5中6中管理信息類業務管理信息類業務生產控制類區業務配網業務多樣化驅動通信技術不斷發展，需要不斷探索通信技術研究及創新應用，尋找匹配業務需求的最佳解決方案。結合國網福建電力應用情況，主要對雙平面交換機、高隔離GPON、5GRedCap、EPDT電力無線專網和新一代中壓電力線載波等5種技術特性進行分析。 技術特性雙平面一體化工業以太網交換機雙平面一體化工業以太網交換機通過芯片級隔離+波分級隔離技術，實現生產控制大區業務和管理信息大區業務同時承載在一臺設備，在網絡接入和控制轉發環節做到端到端物理隔離。芯片級物理隔離：在一臺交換機內實現主要芯片（CPU、接口芯片PHY、MAC、存儲DDR、F1ash等）完全物理隔離,即每個平面配置單獨的芯片實現獨立的控制和轉發。波分級物理隔離：通過波分復用技術，實現不同平面在光鏈路轉發上的物理隔離，保證在現有光纖資源不變的情況下(一對芯）實現雙平面互聯和轉發。通道芯片級物理隔離端口波分級物理隔離通道芯片級物理隔離端口波分級物理隔離 技術特性雙平面一體化工業以太網交換機為提升運維效率及配電通信網絡兼容性、可靠性、安全性，雙平面一體化工業以太網交換機采用SDN控制器管理。設備安全管控技術：SDN控制器通過Openflow和Netconf協議實現對設備下發流表策略，對設備進行端口安全開關和終端IP+MAC+VLAN綁定配置的下發和刪除，實現全鏈路安全接入控制。智能運維技術：創新SDN軟件定義技術能力，將全網二、三層工業交換機進行統一納管、集中運維、快速故障定界,網絡實現自動化部署、可視化運維、智能化管控。SDN實現統一納管SDN實現統一納管SDN實現安全接入控制高隔離GPON采用芯片級隔離技術和固定時隙分配技術實現不同平面的隔離。芯片級隔離技術：設備的轉發芯片內置多個NP轉發核，可為不同專網切片分配獨立的轉發核資源，以確保不同專網切片轉發資源獨立，不可搶占、不被影響，確保不同專網切片業務享有確定性的帶寬、時延傳輸管道。固定時隙分配技術：在鏈路層采用固定帶寬TDM時隙分配機制，支持基于業務切片分配固定的時隙，免除各業務帶寬時隙申請、協商、分配的流程，降低數據傳輸時延，消除動態帶寬時隙引入的抖動。固定時隙分配技術固定時隙分配技術芯片級隔離技術 主要從降低5G部署成本、功耗及復雜度等方面考慮，5GRedCap（5GReducedCapability，5G輕量化）技術很好匹配了配網業務通信需求。帶寬縮減：RedCap將最大帶寬從標準5G的100MHz降至20MHz，顯著降低射頻前端復雜度，減少硬件成本。天線簡化：相較于標準5G通常需要的2T4R，RedCap支持1T1R或1T2R天線配置，進一步降低了終端成本和功耗。調制階數降低：RedCap支持最低64QAM調制（可選256QAM），降低了基帶處理復雜度。收發功率降低：相比標準5G終端，RedCap的發射功率降低一半以上，并支持eDRX（擴展非連續接收）和RRM測量放松等節電技術，允許終端在非活動期進入低功耗模式。性能適中：下行峰值速率約200Mbps，上行約100Mbps，用戶面時延約20-30ms，支持與4G網絡無縫對接，并繼承5G網絡切片、低時延等特性。端塊塊塊塊塊塊塊塊 大帶寬提升通信性能針對負荷控制等電力控制類業務的通信需求，結合電力特色,中國電科院聯合無線專網主流設備廠商，基于成熟專業數字集群（PDT）技術，從頻率特征、電力業務特性和安全性等方面進行優化改進，提出EPDT電力無線專網通信技術，并完成基于230MHz頻段的EPDT系列產品研發，當前主要特性如下：頻段和帶寬：頻段采用230MHz，帶寬采用基于25kHz的靜態載波聚合技術，加強通信性能。業務適配性：以數據傳輸模式為主，更好地兼容電力業務安全性：完成鑒權、空口加密、端到端加密的架構設計，實現數據和控制信令的完整性保護。 技術特性新一代中壓電力線載波中壓電力線載波是通過在電力線工頻電流基礎上，疊加高頻通信信號，利用電力線本身作為傳輸通道實現數據的傳輸與控制指令的交換。為提升電力線載波傳輸能力，新一代的電力線載波技術在物理層引入OFDM、雙二元Turbo編碼、時頻分集拷貝等關鍵技術，數據鏈路層引入信道接入時序優化、樹形組網、多臺區網絡協調等技術。典型速率在100kbps-500kbps之間，單跳傳輸距離可達3~15公里，需采用加密技術防范數據竊聽，易受電力系統故障（如短路）影響，需冗余設計保障通信連續性。目前主要作為無電力光纖專網、無線專網、無線公網覆蓋區域的通信方式，滿足配電業務終端通信接入需求。耦合設備耦合設備電力線載波機信息流信息流耦合設備耦合設備電力線載波機信息流信息流電力線載波機電力線載波應用電力線載波應用 國網福建電力結合地域特點、業務需求和技術特性，制定了光纖+無線以及”光纖專網區域內業務應接盡接“的規劃原則。光纖專網方面，主要采用雙平面一體化交換機作為組網技術(高隔離GPON少量試點應用)，無線網絡方面重點采用5GRedCap，并結合配網環境及業務需求，推進EPDT電力無線專網試點應用。在無公網信號且光纜無法覆蓋區域，以中壓電力載波作為補充通信，實現配網全域通信覆蓋。并開展配電通信調控技術支撐系統建設，實現配電通信網“透電纜網同步建設光纜架空線路同步5G覆蓋電纜網同步建設光纜架空線路同步5G覆蓋5GRedCap5GRedCap終端 創新應用 創新應用雙平面一體化工業性能檢測：通過中國電科院31項安全認證和系統檢測試點應用：福建龍巖、福州、寧德地區雙平面試點接入配電自動化三遙、用電信息采集和站房視頻監控共500多個業務規模化建設：2025年全省計劃新增雙平面一體化工業以太網交換機1184臺，為多業務接入提供基礎提升網絡安全性實現設備、端口安全準入功能，有效提升網絡安全性實現設備、端口安全準入功能，有效單臺設備硬隔離，滿足光纜覆蓋區域避免非法接入避免非法接入提升運維效率采用SDN控制器管理，配網通信從被動響應到主動運維，可靠性大幅提升開展測試：完成5個廠家17款5G輕量化通信終端（模塊）與主流廠商配電業務終端的適配性測試推進研發：推動廠商加速研制適用于配電業務的5G輕量化通信終端（模塊）擴大采購：在業務終端采購技術規范書中新增支持5GRedCap的配置要求基站升級：推進三大運營商完成1000余座5G基站輕量化（R17）功能升級終端掛網：完成3825臺5G輕量化終端（自動化三遙、用電采集、智慧融合終端）接入業務掛網運行功耗降低功耗降低40%以上和散熱等問題成本降幅50%以上促進國產化率進一步提升體積減少25%以上有效解決天線的空間和位置安裝問題5G輕量化終端技術規范書中壓電力線載波EPDT電力無線技術中壓電力線載波EPDT電力無線技術 創新應用新一代電力線載波通信和EPDT技術在無法敷設光纜且運營商無線信號覆蓋弱的地區開展新一代電力線載波通信技術應用，并計劃在部分D類區域開展EPDT無線專網技術試點應用。解決了偏遠山區光纖建設難、公網信號弱，末端自動化站點接入困難的問題，有助于提高配網FA覆蓋率，提升配自業務配自業務 創新應用配電通信技術支撐系統建設以“混合通信一體化、可觀可測實時化、調控運行智能化”為目標，開展配電通信技術支撐系統建設，系統以“兩級、三區、四層”為總體架構，對光纖專網和無線通信設備統一納管，實現配電通信網“透明化”管控。網絡運行實時監視與告警：構建配電“光纜一張圖”，實現10722條配網光纜、14534臺光纖網設備和725臺控制類5G通信終端運行狀態和告警信息的實時監視和在線管控。管理業務線上流轉：建成調度管理、檢修管理、缺陷管理、方式管理、并網管理及統計分析等六大功能模塊，實現傳統業務流程線上化流轉，提升配電通信網調度運行管理質效。通信資源統一管理：完成與新一代通信管理系統（TMS2.0）、配網調控云平臺、運營商5G能力開放平臺、GIS2.0等業務系統的數據貫通，實現對配網通信光纜、地理信息、交換機、5G切片等4類數據的統一管理。配電“光纜一張圖”支撐系統功能架構配電“光纜一張圖”支撐系統功能架構1.空天地融合配電通信網演進隨著新型電力系統構建和國家電網世界一流企業建設工作推進，電力通信面臨業務多樣化、技術多元化和管理精益