能源行業尤其是電力行業的科技創新，事關能源結構的調整以及國家能源安全。如何通過科技創新，聚焦“雙碳”目標加快電力企業數字化轉型與改革創新，走出一條數字經濟和能源經濟融合發展之路？不久前，工信部等十部門聯合發布《5G應用“揚帆”行動計劃（2021-2023年）》，為進一步落實能源領域5G應用實施方案，加強5G在智能電網中的應用指明了方向，而2021年以來中國移動浙江公司和國網浙江電力公司深入合作，創新5G切片的商務模式，建設覆蓋浙江全省的5G電力專網，并落地了一批以5G技術為基礎的智慧電力應用，實現配電高度自動化、提升電力業務效率，打造了5G+智慧電力的典型示范，為響應“雙碳”目標的達成、推動電力行業高質量發展提供強有力支撐。

打造切片應用，貫穿多業務場景，5G成為智能電網最優選擇

眾所周知，電網是一個復雜的系統，在發電端，風能、太陽能等新能源不斷接入；在用電端，充電樁、智能家居等應用也在不斷增加……要駕馭這么一個復雜的電網，需要提升對電網狀態的監測、處理能力，加強對電力系統的保護與控制，做好用電的需求側響應。從這一要求出發，浙江移動聯手國網浙江電力公司基于中國移動BAF體系，創新完成5G硬切片、5G軟切片商務模式，全面打造安全、可靠、靈活、高效的通信網絡支撐高彈性電網建設工作，加速電網從“源隨荷動”向“源荷互動”的模式發展。

“浙江有上百萬的終端分布在浙江10.5萬平方公里土地上，點多面廣，尤其是控制類終端，對通信接入安全要求很高。”國網浙江電力公司工作人員介紹，“以杭州蕭山區為例，配網柱上開關共有上萬個，若全使用光纖通信需新鋪設數萬公里管纜，成本極高。而利用4G公網，不能滿足國網對控制類業務的安全要求。自建無線專網，產業鏈又無法支持。而目前5G正好是打造電力專網的最優選擇。”

據了解，中國移動浙江公司全面落實貫徹集團公司5G SA網絡建設部署，目前5G基站規模全國領先，省內已開通4.8萬站以上，實現鄉鎮以上5G覆蓋，并已開展5G SA網絡規模應用。浙江移動良好的5G覆蓋能力以及在5G切片技術應用方面的創新能力，為5G+智能電力項目的開展奠定了良好的基礎。

自2020年起，中國移動浙江公司與國網浙江電力公司已開始圍繞5G技術展開合作，推動5G技術與電力業務的深度融合。今年3月，國網浙江電力公司啟動《5G公網應用示范工程》，全面啟動基于5G的智慧電力建設。該工程構建了首個省級范圍端到端垂直行業5G廣域切片網絡，提供泛在的電力無線專網，并在此基礎上提供包括電源類（小水電站、光伏電站）、電網類（配電自動化、差動保護）、負荷類（秒級可中斷負荷業務、分鐘可中斷負荷業務、平臺型可中斷負荷）、儲能類業務（輔助設備控制類，比如無人機巡檢、巡檢機器人等）等一系列應用，目前已接入業務終端超過5000+臺，開通3個切片、156個DNN，構建了5G切片管理體系，支撐全省完成接入業務類型14項，涵蓋生產控制類、采集類、管理類等業務場景。

“這是一個充分展現5G屬性的示范性行業應用，對5G網絡的覆蓋、性能以及技術創新能力具有很高的要求，公司上下專門成立攻堅小組，聯合多個部門骨干，實現了多項5G電力應用的技術突破，也打造了清晰合理的5G切片應用的商業模式，在全國范圍起到較好的示范效應，預計到2023年底接入終端將突破2萬臺，其中大部分都為控制類終端。”中國移動浙江公司工作人員說。

5G解開光纜束縛，達到響應毫秒級，實現配電自動化

5G電力專網具有端到端、安全隔離、按需定制等優點，依托5G網絡廣連接、大帶寬、低時延的技術特點，成為助力5G智慧電力發展的“黑土地”。

配電網作為電網的“最后一公里”，是主網與用戶之間連接的橋梁。在“雙碳”政策下，配電網還承擔著新能源的并網的職責，由于新能源具有隨機性大、波動大等特征，要想保證電網主網電壓穩定，就必須實時適配這種波動，實現所謂的“源網荷儲”的協同互動。而5G與配電網的融合，真正實現了5G+配電自動化、5G+差動保護、5G+自動巡檢、5G+源網荷儲等應用。

“鴻華C919線鴻華C9190開關遠程遙控成功，開關處于運行狀態。”杭州蕭山供電公司錢江供電所的工作人員向業內系統這樣宣布，這意味著在浙江移動的技術助力下，該所正式實現了基于5G專網的架空線一二次融合智能開關遠程遙控。

據了解，融合智能開關的遙控操作，一直是電力維護工作的重點和難點。原來只能通過運行人員現場操作，從錢江供電所趕到現場要開車30分鐘以上，再加上工作人員還需要穿戴安全器具和登桿，整個過程需要一個小時。而通過5G進行開關遠程遙控，大大提高了工作效率，也降低了現場人員高空作業的危險性。

據悉，浙江移動通過技術攻關，將配置5G模組的配電自動化終端接入5G專網，并通過專門的邊緣計算平臺實現指令的處理調度，確保客戶平臺數據不出園區，與公網安全隔離。在計劃作業時，調度員可以遠程控制開關，無需再赴現場；在處理故障時，調度員可以通過遙控精準隔離故障，真正實現故障區域準確隔離和非故障區域恢復，實現提速增效。

為保障2022年杭州亞運期間超高供電可靠性及全綠電供應，今年1月，國網杭州供電公司提出打造泛亞運5G能源互聯示范區。中國移動浙江公司圍繞杭州泛亞運示范區約280平方公里，通過核心網UPF下沉及端到端硬切片部署形式，組建高安全高可靠的5G電力專網，并實現10余項5G電力應用場景落地。

“開關遠方遙控正常，遙測、遙信數據采集正常。”在泛亞運5G能源互聯示范區，智能開關等配網設備通過5G專網，實現設備與配網自動化主站間的數據安全可靠傳送，實現了配網自動化三遙。

“過去三遙業務主要通過部署光纜滿足通信需求，若實現三遙全覆蓋，光纖部署成本巨大。如今，通過5G網絡切片組網及定制化特性，配電終端與配電主站之間的數據可靠傳輸，有效提升了配電的準確率和效率。”蕭山電力工作人員介紹。

配網差動保護，是提升配電網系統自愈能力的利器。它通過配電線路兩端節點實時電流值交互及比對，判斷連接線路是否出現問題。

若問題出現，可快速切斷配電線路，進行故障隔離及定位，避免連鎖反應；在有備用線路情況下，快速進行線路切換，實現故障恢復。

“差動保護業務的通信要求高，現階段通過專用光纖進行信號傳輸，建設成本高，不易部署。而5G低時延、高可靠特性可滿足差動保護通信需求，配電線路上發生的故障可在幾毫秒內自動切除，人們甚至感受不到故障的存在。”蕭山電力工作人員介紹。

目前，通過5G電力專網，國網浙江電力公司實現了首個百萬千瓦秒級可中斷負荷終端安全接入工程，調節的負荷規模已達到200萬千瓦，在全省的發電、輸電、配電環節實現各地配網自動化三遙、配網差動保護。

從線路巡查到配電房，智慧電力邁向無人化

我們知道，輸電線上的功率損耗很大，在遠距離輸電時就要利用大型電力變壓器升高電壓以減小電流，減少電能在輸電線路上的損失，所以電力巡檢是輸電環節最大的痛點，傳統的巡線模式需要工人爬到輸電線路上“走鋼絲”，翻山越嶺的來檢查設備或線路的狀態。一般一人一天只能完成2~3個鐵塔的巡視工作，不但工作量大，效率低，而且工作危險。隨著5G智慧電力的到來，工作人員爬高塔、跑電站的日子也將漸行漸遠。

隨著機巢門打開，無人機慢慢升起，螺旋槳呼呼作響，無人機迅速爬升，按照既定航線飛向巡檢點，桿塔上絕緣子、導地線等細節一一被高清攝像頭精細化抓拍，并通過5G網絡實時回傳至智慧運檢管控應用群。一旦識別安全隱患，無人機自動觸發處理機制，第一時間消除隱患，簡直是“慧眼如炬”。

這就是浙江移動寧波分公司與國網寧波供電公司共同開發的5G+無人機自主巡檢應用。據悉，早在2019年，寧波移動便與國網寧波供電公司合作開展全國首個電力5G+無人機自主巡檢應用試點，并在杭州灣新區建成全國首個“5G網聯無人機”自主巡檢示范基地。

在杭州灣新區，同一通道內線路密集，施工危險點多，需要投入大量的人力進行巡視駐守的特點。寧波移動與寧波國網選取杭州灣新區5座變電站布置機巢，制定了13條自主巡視航線，實現該區域473.6公里線路和760基桿塔的無人機自主巡視作業。

“基于三維建模技術的基礎數據管理系統，可以為各巡檢對象建立數字化檔案，針對性制訂關鍵部位精細化巡檢策略，整體效率有效提升9倍。”寧波移動工作人員向記者介紹。目前，通道、樹障、桿塔精細化機巡效率較人巡效率分別提升約5倍、3.5倍和4倍。

“傳統無人機與控制臺之間主要采用2.4G公共頻段的WIFI或廠家私有協議通信，有效控制半徑小于2公里。而利用5G高速移動切換的特性，無人機能在相鄰基站切換時保障業務連續性，從而實現自主對具體桿塔、線路等關鍵部位進行精細化巡檢，拍攝的4K高清視頻將實時回傳至人機協同管理平臺，智能分析系統快速找出故障隱患點，自動觸發干預機制，同步將問題點信息和相關指令傳送至飛管平臺，進一步推進工作閉環、生產力解放。”寧波電力工作人員說。

配電房是電力系統發、輸、變、配環節中最貼近用戶的節點。走進寧波格蘭云天小區，配電房里藏著一個“智能管家”――5G軌道式機器人。巡檢機器人搭配高清鏡頭，畫面傳輸實現高帶寬、低延遲，配電柜上的每個文字、數字、指針都清晰可見。相關數據會實時傳送至遠程監控中心，實現配電房的多方數據協同的綜合監控和管理，完成小區配電房的無人化巡檢。

“5G軌道巡檢機器人能代替我到配電房現場巡檢。現在，我會花更多的時間到重點設備檢修、老舊設備更替和其他緊急任務。”國網寧波供電公司配電房工作人員表示。