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5G电网,一场变革正在路上

  冰箱不运转,电视不工作,手机没信号,工厂停工,银行关门,地铁停运,城市交通瘫痪...一切都戛然而止,整个世界仿佛末日来临!
  有人被困在电梯里,重症监护室里的病人只能靠手动呼吸器维持生命,交通事故频发...人们已经被逼到了崩溃的边缘!
  这不是科幻片。
  2019年3月,专家称由于电力基础设施老化和维护不足,委内瑞拉遭遇了连续数次全国范围的大面积停电事故。在这个月里,这个南美国家至少有10天没有电力供应,导致整个社会陷入一片混乱。
  然而,委内瑞拉并非个例,这样的大停电事故在全球屡次发生。
  2019年6月16日,由于输电线路跳闸,阿根廷、乌拉圭和巴拉圭遭遇了被阿根廷总统形容为"史无前例"的大停电事故,导致约4800万人没有电力供应。
  2019年8月4日,由于输电线路故障,印尼发生了20多年来最大规模的停电事故,停电时间长达9个小时。
  ...
  今天,我们生活在一个灯火永不熄灭的世界,电力已成为人类生产生活不可或缺的部分。哪怕是一次短暂的停电,也会给人们带来恐慌。而如果是大停电事故,会给社会和经济带来巨大的损失。
  随着人类社会对电力的消耗和需求不断增长,迫切需要高效、稳定、安全的电力供应,打造坚强的智能电网已是世界各国共同的目标。现代通信技术作为辅助技术,可赋能电网网络化、数字化,提升电网自预测、自响应和自愈能力,减少甚至避免停电事故。当前,全球电力网络正加速向智能电网升级,信息通信也迅速向5G时代迈进,两大高速演进中的超级基础设施之间,正在产生一些奇妙的化学反应。当瓦特遇上比特,5G将如何赋能智能电网?
  带着疑问,本文将带你走进全国规模最大的5G智能电网实验网,采访相关专家,一探究竟。
  智能电网为什么需要5G?
  先来看看电网长啥样?
  我们经常看到的电线杆、高压电力塔、配电柜... 都是电网的组成部分。
  具体的说,基于电能潮流的走向,电网业务分为发电、输电、变电、配电、用电5个主要环节,电能从发电厂出来,通过变电升压,进入高压输电线路,再经过变电降压,配电给各个用户。
  在整个发、输、变、配、用环节中,除了我们经常看到的电力塔、配电柜、输电线等,还有断路器、隔离开关、接触器等我们平时看不到的设备,这些设备都直接用于生产、输送和分配电能,称为"一次设备"。
  此外,电网中还有一些保护装置、控制开关、继电器等设备,它们对一次设备进行监控、测量、调节和保护等,称为"二次设备"。5G赋能电网后,5G网络就属于"二次设备"范畴。
  那智能电网是如何定义的呢?
  它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。
  这定义是不是有点难理解?简单的说,就是在电网上"叠加"通信网络,让从发电厂到用户端整个输配电过程中的所有节点之间可双向通信和电流流动,从而实现监视和控制每个节点。
  建立在通信网络的基础上,那光纤有线网络行不行?
  "对应发电、输电、变电的电力通信网称为骨干通信网,在中国已实现光纤专网的全面覆盖;对应配电及用电的电力通信网称为终端接入网,具有点多面广、全程全域全覆盖的特征。而传统光纤专网的建设成本高、业务开通时间长,在桥梁、高架等特殊地形场景下有较大局限性,无法满足广域的泛在接入需求,这就决定了目前仍存在相当大的覆盖盲区;同时变电站机器人巡检、输配电线路无人机巡检等移动性场景也对无线通信提出了刚需,因此智能配、用电网亟需泛在、灵活、经济、可靠的无线通信技术。"国家电网电力规划领军人徐群在接受采访中解释道。
  部署泛在、灵活、广覆盖的配、用电的电力通信网需要移动通信网络,那4G网络行不行呢?
  要回答这个问题,先来看看智能电网的一些典型应用场景?看看这些应用场景对移动通信网络有哪些需求?
  1)超低时延超高可靠(uRLLC)
  典型应用场景包括智能分布式配电自动化、精准负荷控制等。
  以配电自动化为例,你可能不知道,电网最怕的是雪崩效应,单条输电线路发生故障,如果不及时将故障线路隔离和处理,就可能引发连锁反应,让一大片地区陷入黑暗。为此,智能电网需要能及时发现故障,并及时将故障电路隔离,以避免发生大面积停电事故。
  在传统的集中式配电自动化方式下,所有的配电终端都需要将数据上报给集中部署的主站/子站系统,由主站/子站负责基于采集到的数据来进行配电线路的故障定位、隔离和恢复操作。这种方式类似于IT的云计算部署模式,对于通信的时延要求为百毫秒级,可能导致停电时间为分钟级或者小时级。
  而智能分布式配电自动化通过配电终端之间点到(多)点通信,可自主完成故障的就地定位、隔离和恢复,实现配电网故障快速自愈,从而让停电时间更短、停电影响区域更小,理想情况下甚至可以做到不停电。
  智能分布式配电自动化通过去中心化实现信息的快速互动,与集中式配电自动化相比,就像分布式的边缘计算与集中式的云计算之间的差别,可大幅降低时延,提升效率,大幅提升配电可靠性和稳定性,但它对网络能力要求非常高,要求通信时延达到毫秒级(配网差动保护要求小于15ms,智能分布式FA要求小于20ms),可靠性达4个9。此外,分布式配电自动化属于电力生产控制大区业务,遵循电力信息系统"业务分区、网络专用、横向隔离、纵向认证"的十六字指导方针,还需要确保电力生产控制大区业务与电力管理信息大区业务、以及其它行业业务间实现严格物理隔离,以保障安全隔离性。
  2)大带宽(eMBB)
  典型应用场景包括变电站视频监控、机器人巡检、输电线路无人机巡检等,这些应用需将多路4K超高清视频实时回传,要求网络具备大带宽能力,特别是提供上行大带宽业务保障。
  3)大规模连接(mMTC)
  典型应用场景包括低压集抄、现场环境监测等,需支持百万级甚至过亿的海量终端连接,要求网络具备大规模连接能力。
  显然,智能电网业务存在多样化、差异化特点,各种业务对网络带宽、时延、连接密度、安全性、可靠性、隔离性都有不同需求。
  而4G主要面向移动宽带业务(MBB),是一张"一刀切"和"尽力而为"的网络,所有的业务几乎都被无差别的对待,就像一条交通大道,中间没有实线隔离,所有车辆可相互抢道,会造成交通拥堵,这无法满足智能电网的业务需求。
  5G网络就不一样了,它可根据不同业务对网络带宽、时延、安全性、可靠性、地理覆盖范围等SLA需求,通过网络切片技术从一张基础网络上"切"出多个相互隔离的、安全的、SLA可保障的虚拟专网,为不同的业务提供差异化服务。这就好比根据不同的车辆、运营方式将交通大道进行实线隔离,比如设置BRT快速公交通道,非机动车专用通道等。
  5G网络切片技术不仅可以满足电网不同应用场景对于大带宽、低时延、大连接、安全性、可靠性、隔离性、SLA保障的不同需求,还能通过网络切片管理平台和网络能力开放让电网行业客户可自运维、自管理自己的切片网络。
  华为云核心网产业发展高级总监杨晓华表示,整个智能电网对5G网络的关键需求可总结为业务可用、安全可信、可管可控的三层需求马斯洛模型。
  第一层是差异化+确定性的SLA/QoS业务保障需求。
  由于电力行业在发、输、变、配、用各个环节的不同应用场景对于网络的带宽、时延、抖动、授时等有不同的需求,这需要我们基于同一个网络基础设施,满足不同业务场景的差异化+确定性网络需求。
  第二层是业务安全隔离需求。
  安全是电网公司压倒一切的根本性需求,因此应按照"安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证"的安全防护总体原则,通过网络切片来提供端到端的灵活的软硬隔离的解决方案,以及支持安全加密芯片、IPSec、空口完保、二次认证等差异化的安全防护能力等,来提供安全可信的5G电力行业的虚拟专网。
  第三层是独立自运维自管理需求。
  电网企业向运营商购买了5G网络切片服务后,可对自己的切片网络做到可视、可管、可控,甚至一定程度的自运营,做到简简单单地购买、明明白白地消费。
  正是在这样的需求背景下,中国电信青岛分公司联合国网青岛供电公司、华为及产业链上下游合作伙伴在青岛成功建成了中国规模最大、场景丰富、生态全面的5G智能电网实验网,并逐步成为了业界最佳实践。
  现在就让我们走进这个实验网,看看5G智能电网到底有哪些应用场景?采用了哪些技术方案?
  走进全国规模最大的5G智能电网实验网
  自2019年10月以来,青岛5G智能电网项目先后在青岛古镇口、金家岭、奥帆中心以及青岛供电公司调度大楼四大示范区建设5G站点29个,部署电力专用MEC 2套,建成了目前国内甚至是国际上规模最大的5G智能电网实验网。
  本次项目聚焦智能分布式配电(包括5G纵差保护、5G智能分布式FA)、电力切片&安全隔离、变电站作业监护及配网态势感知、5G基站智能削峰填谷四大专题,无论是业务场景的丰富性,还是技术验证的深度和广度,都走在了行业前列。
  5G智能分布式配电
  5G纵差保护和智能分布式FA(馈线自动化)属于智能分布式配电自动化的业务场景。如前所述,智能分布式配电自动化是坚强智能电网的关键应用,对网络的时延、可靠性、隔离性保障要求极高,非常考验5G网络切片能力。为此,中国电信青岛分公司、国网青岛供电公司和华为就5G纵差保护和5G智能分布式FA开展了全国首次外场验证测试,并成功验证了5G可满足业务需求。
  2020年1月12日,在青岛古镇口区域,"基于5G网络切片的5G配网纵差保护外场试点"上线。基于5G SA电力切片虚拟专网的实测结果显示,环网柜智能终端STU和STU之间单向通信的平均时延为9.8ms,可满足差动保护15ms的通信要求,故障隔离差动保护判定全部正确,创新性解决了配网线路差动保护的通信难题。
  2020年1月15日,在青岛崂山区金狮广场,"基于5G切片的智能分布式FA试点商业应用"上线。和纵差保护类似,同属智能分布式配电自动化技术的智能分布式FA同样对于超低时延超高可靠存在刚需。基于5G SA电力切片虚拟专网解决方案,环网柜智能终端STU间的单向平均通信时延低至6.5ms,完全满足智能分布式FA系统20ms的通信要求,从而使能100ms的故障隔离。
  电力切片&安全隔离
  由于电力行业对安全隔离性要求非常严格,本次项目一开始就把5G的安全隔离性放在了首位。
  依据电力监控系统安全防护总体方案要求,结合5G承载电网业务模型,本次项目从终端(含电力终端和通信终端)、基站、传输网、核心网、边缘计算到切片管理,端到端验证了5G切片体验及安全隔离能力。
  中国电信青岛分公司5G应用总监陈增辉介绍,本次中国电信青岛分公司为国网青岛供电公司提供了业内首发的端到端多维、智能、动态切片方案。在无线5G SA基站侧,采用5QI(QoS优先级)方式在大区内部实现了基于业务优先级调度的逻辑软隔离;在传输侧,采用FlexE技术实现了物理硬隔离,采用VPN或者信道子接口方式实现了逻辑软隔离。在核心网侧,针对生产控制大区、管理信息大区和变电站区,分别部署独享的MEC设备,打造了2张5G广域切片专网和1张5G局域切片专网,同时新建三层架构的网络切片管理平台,通过北向API接口与电力综合业务管理平台对接集成,实现电力切片的可视、可管、可控。
  变电站作业监护及配网态势感知
  针对变电站内部的管理信息大区业务(如视频监控、机器人巡检等),为了将变电站园区采集的现场信息快速回传和AI处理,并保障数据不出园区,本次项目还通过核心网用户面和MEC下沉部署到变电站园区内部,并在5G NR侧采用专用基站与公网业务之间物理硬隔离的方式,建设了一张5G电力局域专网切片,以满足变电站的高安全隔离需求。
  5G配电态势感知利用5G网络实时采集配电网电压、电流向量类数据,将数据间隔周期性上传主站,由主站进行状态估算和态势感知,以提前预测负荷和采取措施,避免负荷过重造成设备故障和跳闸停电风险。早在2019年10月,国网青岛供电公司联合中国电信青岛分公司和华为就创新性上线了"基于5G切片的变电站配电感知系统",为2019年跨国公司青岛峰会提供5G+保电服务。
  丰富的应用场景和先进的技术方案验证让本次项目获得了业界广泛认可。该项目于2019年11月获得了山东省移动互联网5G应用创新技能大赛一等奖,于2020年3月作为唯一工业能源领域案例入选GSMA 5G独立组网驱动应用案例集,于2020年4月在Layer123举办的第三届网络自动化峰会上荣获"5G自动化最佳创新商业项目奖",国际影响力凸显。
  首个5G智能电网商业合同签订,规模应用信心倍增
  最值得欣喜的是,青岛5G智能电网项目的成功进展让行业对5G智能电网的未来充满了信心。
  2020年新年伊始,中国电信青岛分公司与国网青岛供电公司正式签订了5G电力切片商业合同,这是全球5G智能电网领域的首个商业合同。
  首个5G智能电网商业合同诞生将助力中国电信和国家电网建成中国最大的基于5G SA的电力切片商业网络,也将对推动5G智能电网规模商用起到极大的示范效应。
  专家们表示,接下来将在阶段性成果的基础上,从技术、商业、生态、标准、政策等全方位持续推动产业发展,推进5G智能电网规模商用。
  1、在技术与商业应用方面,一是要提升网络切片管理及能力开放平台支撑赋能,实现动态电力切片端到端定制、自动化部署,满足5G电力业务日常运维管控需求;二是要进一步开展端到端5G切片的安全隔离验证;三是扩大应用试点规模和业务场景,打造一批可复制、可推广的业务应用场景。
  2、在生态方面,考虑目前5G电力终端普遍存在体积较大、成本较高等不足,下一步需推动产业链上下游企业加快合作,加快配电自动化终端、智能电表、无人机、巡检机器人、高清摄像头等5G电力终端的研发和量产。
  3、在国际标准输出方面,近期由中国电信牵头,联合国家电网和欧洲运营商沃达丰,西班牙电信,法国电信,以及华为等28家公司在3GPP成功推动了R18 5G智能电网立项成功。立项成功离不开青岛5G智能电网项目前期的阶段性成果作为关键输入技术。后续三方公司还将继续依托本项目,在基于3GPP R18的标准框架下,进一步将项目的更多成果转换为国际标准输入,在标准化上提升国际影响力。
  4、在产业政策方面,将联合中国电科院、华为、电信研究院等共同开展5G电力切片安全专题测试,推动相关5G电力安全标准制定,逐步推动行业政策与时俱进的刷新。
  随着5G规模部署,产业链越来越成熟,5G智能电网正一天天走进现实,相信在不久的将来5G将全面助力电力行业数字化、智能化转型。而5G与电力行业的融合经验也将被复制到更多垂直行业,最终真正实现5G赋能千行百业,5G改变社会的大使命。
  电力与通信已是人类生产生活不可或缺的基础设施。回顾过去,电的发明和利用掀起了第二次工业革命,信息技术发展推动了第三次工业革命,如今进入5G新基建时代,5G与电网这两大超级基础设施的融合和相互赋能,让沟通和光明无处不在,必将掀起一场新的时代变革。

教改动真格,学区房要彻底凉凉了看文件标题北京市关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外负担的措施,可能会觉得又是老生常谈好听不中用的红头文件。但细品之后,发现这次教改是动真格了。截图来自头条号财经白话专栏教大学的青春才叫青春,仅校园可见这几天去校园做活动,稍闲的时候便在校园里溜达,或者跑步,或者健身!由于之前做过几年摄影的缘故,有意无意发现了一些拍照的好地方,也时常拍一些喜欢的照片!这是我最喜欢的一个取景地总拍不拖着沉重肉身,灵魂还自由吗?社会越发达,肉身越沉重。拖着沉重的肉身,灵魂便失去了自由。现代社会和传统社会的区别在于,从制度上松绑了人与人人与土地的隶属关系,获得生产力的解放。在工具和科技的助力下,基于分工的现贾跃亭,需要为自己正名吗?贾跃亭,下周回国的段子,被网友嘲讽了很多年!个中究竟,网上有各种帖子,想了解全貌的人,可以去研究研究!本文也没有为谁翻案,或者为谁正名!因为犯不着!如果真的需要翻案,真的需要正名,郑大校园的商业味淡了最近,由于业务的原因,经常去校园参加小型活动。特别是在郑大,由于是母校的原因,触动颇多。忘了拍照了,只能网上宕图拙匠君上学的时候,学校连围墙都没有,西边祥营村也还是熙熙攘攘,灯火通光环加身,谁人能理性?墙倒众人推,难以避免?聚光灯下,好的可以放大无数倍,高光之时,可以掩盖所有不堪显微镜下,坏的可以放大无数倍,重新审视,可以破坏所有美好。前些年流行一句话,叫出名要趁早。明星出位,靠的是争流量(咖位),抢苍天饶过谁,悖入悖出最近一段时间,一大批明星,迎来了迟到的反噬。先是吴亦凡张哲瀚马薇薇,后是郑爽赵薇高晓松等。没有山雨欲来风满楼的征兆,一切的发生都是暴风骤雨。说是无知,你信吗作为没见过多少世面,接触郑州,离超大城市还有多远?根据国家统计局经济社会发展统计图表第七次全国人口普查超大特大城市人口基本情况,超大城市有上海北京深圳重庆广州成都天津7城。特大城市共14座,分别是武汉东莞西安杭州佛山南京沈阳青岛济我喜欢这个女人我喜欢她,她是勇敢的!我喜欢她,她演的电视剧是我爱看的!我喜欢她,她长在我的审美上,无可挑剔!我喜欢她,她陪我从懵懂无知再到尝尽人世间的酸甜苦辣!我喜欢她,一直从看流星雨的夏天,到老板这样割韭菜,格局还是小了距离上次分享的发小准备离职的文章发布,已经过去了一个星期的时间!发小已正式提出了离职!从想离职到正式提出离职,为什么这样快?原因是发小发现了公司的一套非常不道德的割韭菜行为!发小所李诞,他毕竟也不是个全蛋昨天,看到李诞朋友圈的离婚消息被转发。对于李诞大家都是不陌生的。从盛极一时的80后脱口秀王自健秀场里,建国打了几年蛋蛋摇身一变,成为脱口秀圈的大咖。其咖位,完全超过了极盛时期的王自
三生三世沉晔和阿兰若是帝君和凤九的影子,为何结局却是悲剧在三生三世枕上书中,帝君和凤九的感情非常曲折,原先只是凤九一个人的单相思,后来帝君也爱上了凤九,但是两个人却总是因为误会而错过。但是经过阿兰若梦境之后,他们终于冲破重重阻碍在一起了三生三世离镜发誓只爱白浅一个,为何最终还是辜负了她?在三生三世十里桃花里离镜是白浅的初恋,曾经苦苦追求白浅,可是得到之后却不懂得珍惜背叛了白浅,因此一直被视为渣男。离镜追求白浅时曾立下毒誓只爱白浅一个,白浅也相信他的话,并且已经准备三生三世墨渊徒弟众多,为何他要把封印擎苍的术法告诉白浅?在三生三世十里桃花中,东皇钟是一等一的神器,有毁天灭地的本领,它的威力可想而知。就连它的缔造者墨渊都拿它没办法,最后只能用自己的元神来生祭。这个戾器还有一个明显的bug,就是每过七三生三世夜华在凡间历劫时,为什么没有爱上木偶素素?在三生三世十里桃花中,夜华为了给白浅取神芝草,去东海瀛洲斩杀了父神留下来的四头凶兽,因为杀孽太重需要去凡间历劫,来化解身上的怨气。下凡历劫的夜华没有了前世记忆,不记得天宫上的一切,三生三世同样是神魔大战,擎苍和缈落谁更厉害?擎苍和缈落分别是三生三世十里桃花和三生三世枕上书里的大反派,他们都曾发动过神魔大战,一个害墨渊沉睡了七万年,一个把帝君打得差点羽化,非常长魔族志气。那么这两个大反派到底谁更厉害一些墨渊的元神被找到后,折颜为何不告诉白浅,而是先告诉夜华?在三生三世十里桃花中,墨渊自当年的一场神魔大战以后,就沉睡了七万年。在沉睡的这七万年里,墨渊一直借助西海大皇子的身体,慢慢恢复自己的元神。因为西海大皇子的身体原本就不强壮,加上被吸三生三世火麒麟的年纪比夜华还大,为何始终是个孩子?在三生三世十里桃花中离镜的坐骑火麒麟非常厉害,当它幻化成人形时却是个小孩子的模样,非常的可爱。当初离镜能追到白浅,火麒麟的功劳可不小。眨眼间七万年过去了,当年火麒麟随离镜去昆仑虚找三生三世同样是跳诛仙台,为何夜华的伤比白浅严重?在三生三世十里桃花中不只是素素跳过诛仙台,夜华亲眼看着白浅跳下去以后,自己也跟着跳了。这时的白浅还只是凡人,但她跳下诛仙台以后身上只是受了一些皮外伤,而夜华是堂堂天族太子却险些丧命三生三世少辛为桑籍生了五个孩子,为何天君还是不认可她?在三生三世十里桃花中,少辛是最幸福的女人,她得到了桑籍全心全意付出的爱,虽然被贬至北海,但二人一直过得很幸福,唯一遗憾的就是少辛没有一个正式的名分。少辛为和桑籍在一起背叛了青丘,也素素跳下诛仙台,全是素锦一手策划,夜华知道真相为何不报仇?在三生三世十里桃花中,最令人心疼的女子就是素素,她虽然只是白浅的化身,却因为她和太子夜华的虐心爱情故事,赚足了观众的眼泪。素素跳下诛仙台的时候,心里真是恨极了素锦,还有夜华,他就是同样是失去爱人,夜华独自将阿离抚养长大,白浅却不愿照顾孩子?在三生三世十里桃花中,素素跳下诛仙台后夜华也跟着跳了下去,但是他及时被天君所救,又有折颜帮他疗伤,所以很快就恢复了。夜华醒来后万念俱灰,但是想到他和素素唯一的孩子孤苦伶仃无人照顾,