以5G網絡切片技術支撐新型電力系統建設

周想凌

步入“十四五”，國網湖北省電力有限公司（以下簡稱“國網湖北電力”）錨定“華中區域領先、公司第一方陣”目標，在新的趕考路上，加快推動構建新型電力系統。

當前，順應數字化浪潮，國網湖北電力積極探索湖北電力5G切片專網的建設方案，通過搭建省域“專屬”網絡平臺，挖掘電在發輸配用各環節中的數字屬性，推動電網向能源互聯網轉型升級，促進與運營商等電力生態的融通發展，以支撐湖北新型電力系統的建設。

5G切片高度匹配新型電力系統通信需求

目前，電網可以通過不同類型的通信網絡進行互聯，但日益多樣化的電力需求需要一個更精密、更具時空包容性和創新性的系統。

傳統光纖通信方式，無法適應在城區開膛破肚、荒郊野外等復雜環境；電力載波通信無法逾越造價高、性能低、維護和運維成本高的問題；大區集群和4G專網也無法逾越成本高、運維困難和安全穩定性差的問題；建設5G電力專網受頻點資源的限制，加上運維和建設成本過高等問題，也不現實。

以5G切片通信技術構建的公網專享模式，電信運營商將部分“切片”劃分給電網企業專屬使用，電網企業擁有5G切片專網的獨立網管權，自主控制5G切片專網的通信安全，同時擁有建立在相應切片之上的號段經營權，這種模式既是新型電力系統建立所必需的通信技術支撐，也是調動電網企業拓展5G應用積極性的有效途徑；同時，也是發揮電信企業優勢，專業人做專業事，降低5G網絡運維成本的必然要求。在此基礎上，作為過渡措施，在偏遠地區實現5G切片與4G網絡VPN虛擬通道在數據層的打通融合，在與偏遠地區安全性能要求稍低的狀態相適應的情況下，可擴大電網終端設備接入的廣域覆蓋面。

5G切片技術特點與電力通信網絡需求高度契合，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、分布式儲能、電動汽車、大功率電動智能機器等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、市場化的能源供應服務提供連接的橋梁。5G為電力終端接入網提供了泛在、靈活、低成本、高質量的全新技術選擇，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+智能電網”不僅能夠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，還可以極大地豐富和擴展電網應用場景，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合服務。

當前，5G網絡切片技術與電力系統轉型升級的相關研究和應用落地仍在發展階段，主要體現在傳統電力業務優化和數據驅動的價值創造上，通過業務模式的智能化應用，形成面向智能電網的5G安全防護體系，并探索商業模式。

積極探索5G切片在新型電網構建中的應用

在國家政策指引下，各地紛紛提出了5G智能電網建設計劃，雄安、內蒙古、云南、海南等地紛紛啟動了5G智能電網建設。國網湖北電力一直積極探索5G網絡在新型電網構建中的應用，在武漢智能樓宇、荊州開閉所防誤閉鎖、孝感智能配電等點面取得成果。目前，正積極謀劃電力5G切片專網的建設。在以往230M、1.8G電力專網的建設經驗之上，貫徹“搭建平臺、引入競爭、互為支撐、共謀發展”的十六字方針，開展與運營商合作模式的探索。

當前階段，筆者認為與運營商深化5G網絡切片技術的戰略合作是“雙碳”目標下構建新型電力系統的最優途徑。自建專網將導致電網公司增加大量的資產投資、需要儲備相當數量的技術力量、同時國家大力建設的公共基礎設施也將被浪費。而與運營商進行5G切片網絡的合作，電網公司僅需要搭建切片核心網、UPF等平臺，保障數據安全性和網絡可靠性，同時大大減少了資產投資。

與此同時，基于各家運營商的網絡覆蓋情況、服務質量、商務成本，電網公司可引入充分競爭，擇優選取。電網公司與運營商可以充分利用雙方的基礎設施如：數據中心機房、桿塔、光纜等，進行共享共建，使得公共基礎設施資源得到最大程度的利用，互為支撐。通過搭建省市一體的網絡平臺、引入充分競爭、與運營商共享資源互為支撐，從而謀求與運營商等電力生態的共同發展。

目前，國網湖北電力與各家運營商積極探索湖北電力5G切片專網的建設方案，支撐新型電力系統的建設。未來，國網湖北省電力有限公司將打造一張分層分級、共享資源、4G/5G融合的切片專網。

為保障電網數據的安全性、網絡的可靠性，省電力公司將在省側部署專用核心網，同時考慮核心網的高可用和備份；在各地市公司將部署用戶面功能網元（UPF），各地市公司的終端將通過運營商共享基站就近接入地市UPF，地市UPF將通過電力傳輸網與省公司核心網連接。

同時考慮到運營商5G網絡覆蓋的情況，部分沒有5G覆蓋的區域將采用4G公網或4G電力專網接入電力專用核心網，實現5G切片網絡與4G網絡的融合組網，同時實現了湖北電力5G切片專網覆蓋面的延伸與過渡。（作者系國網湖北省電力有限公司首席網絡安全官）

責任編輯：高慧君

關鍵詞： 電力系統