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5G在电力行业中的应用——2022年智慧电厂线上论坛(第一期·总二十五期)

构建以新能源为主体的新型电力系统,离不开互联网、大数据、人工智能、第五代移动通信(5G)等新兴技术与绿色低碳产业深度融合。2022年1月7日,由华北电力大学技术转移转化中心、中关村华电能源电力产业联盟、北京市昌平区科学技术委员会、北京未来科学城管理委员会联合主办,中兴通讯股份有限公司协办,华北电力大学国家大学科技园、华电能源产业创新研究院和中国电力云平台承办的“2022年智慧电厂线上论坛(第一期)”,在线上成功召开,本期围绕“5G在电力行业中的应用”的主题方向,邀请了7位嘉宾作主题报告,共吸引了近400多名观众在观看。

《面向新型电力系统的5G融合创新应用》

国网信息通信产业集团有限公司资深技术专家——赵训威

国网信息通信产业集团有限公司集团贯彻落实国家和国网公司“双碳”及新型电力系统战略目标,统筹源、网、荷(储)等全环节业务需求,开展“5G关键技术攻关、5G产品研发、5G虚拟专网应用”工作,同时挖掘电网基础资源为5G发展提供基础服务。集团依托“电力无线通信联合实验室”、“北斗与时空智能技术实验室”,打造国网公司级电力5G+北斗工程中心。集团信通研究院在中国信通院牵头组织的5G应用产业方阵中,成为首个电力5G创新中心。集团信通研究院与中国移动研究院成立”5G联合创新中心“,致力于5G行业创新应用研究。构建以新能源为主体的新型电力系统,将带来电源结构、负荷特性、电网形态、技术基础、运行特性的深刻变化,分布式新能源控制(整县光伏)、负荷精准控制(精准拉闸限电)、源网荷储协同互动、代理购电、电动汽车规模化发展等迫切业务需求,对公司电网采集测控及应用提出更高要求。


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《5G+能源装备工业互联网应用层及边缘层关键技术研究与实践》

东方电气集团科学技术研究院有限公司5G+能源智慧服务方向负责人、高级工程师——蒲晓珉

5G与工业互联网的有机融合发展,将推动能源装备的制造和服务从单点、局部的信息技术应用向数字化、网络化和智能化转变。工信部512工程推进方案中指出提升“5G+工业互联网”关键技术产业能力,加快“5G+工业互联网”融合产品研发和产业化。东方电气集团科学技术研究院有限公司在5G+能源装备工业互联网应用层及边缘层关键技术研究与实践方面介绍主要包括以下内容:针对能源装备制造和服务的5G专网+端边云协同架构、5G+能源装备工业互联网共性关键技术研究、5G+智慧电厂创新应用实践探索。


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《中兴通讯5G+智慧电力助力行业数字化转型探索》

中兴通讯股份有限公司5G电力行业方案总监——叶  俊

中兴通讯是全球领先的ICT综合通信与信息解决方案提供商,为160多个国家、20+亿用户提供电信服务,并与超过500多家行业合作伙伴,在钢铁、冶金、电子制造、港口、轨交、矿山、电力、融媒体、文旅、建材等15个行业广泛开展5G+创新实践,在全球范围内实施了超过60个示范工程。中兴通讯5G数字化电厂方案从作业异常预防预警、作业效率提升及专家资源高效利用三个方面,提供发电数字化作业辅助服务,基于5G网络超大带宽、毫秒级超低时延等特性,可广泛应用在传送带视觉检测、下料口拥堵监测、天车远程改造、员工行为监测、AR远程操作指导、漏煤漏油检测等场景。


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《5G+智慧能源》

国家电投集团华夏电投智慧(北京)能源有限公司新能源及储能事业部负责人——朱  杰

5G在电力行业主要有四大应用场景,分别为控制类业务、采集类业务、移动应用类业务、以及以多站融合为代表的电网新型业务。现目前,我国5G基站的建设尚在初级阶段,潜力巨大,由此带来的综合能源服务市场具备较强的参与价值。5G代表着新一代的网络通信技术,综合智慧能源代表更高级的能源应用业态,两者的结合将是未来5G智能网络的标准配置。5G商用以来,国家电投集团积极创新,在5G发展中取得成效。国家电投以丰富的案例和场景展示5G智慧光伏电站、风电场,5G智慧水电站,5G智慧绿色矿山,5G综合智慧能源项目最新应用成果,全方位展示了运用信息通信技术促进能源发展的创新探索。华夏电投智慧(北京)能源有限公司隶属于国家电投集团重庆公司,成立于2021年2月,公司依托首都核心资源优势统筹协调国家电投集团目标业务在全国的落地。


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《智慧核电5G技术研究及应用》

中国核电工程有限公司通信系统总设计师——吴银伟

近几年来,5G、物联网、工业互联网、人工智能等新技术在国家政策的支持下迅猛发展。在核电厂中引入以上新技术,通过信息化和智能化技术与核电厂工业技术之间的融合,提升核电厂运维、管理智能化水平,已成为核电技术发展的重要方向和关键突破口。5G网络作为核电领域智能化发展的基础设施是必然趋势,5G与核电深度融合,将有效带动核电生产模式创新,为核电技术革命注入强大动力。本次交流主要对无线通信技术在核电厂的应用场景、网络模式、网络架构等内容进行介绍,旨在促进技术交流,启发科研创新思路。


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《大渡河5G+智慧水电建设探索与实践》

国能大渡河大数据公司技术管理中心主任——刘金全

  近年来随着“云、大、物、移、智”等新兴科技的迅猛发展,电力行业发展环境发生了深刻变化,传统电力企业的发展和经营管理面临新的机遇和挑战。国能大渡河公司提出了自主创新的智慧企业发展思路,将包括5G在内的先进信息技术、工业技术和管理技术深度融合,开拓了一条传统水电企业的数字化转型之路。本次发言将具体以瀑布沟、双江口等智慧电厂、智慧工程领域为案例,介绍目前5G技术与大渡河智慧水电建设融合的一些探索和应用,最后介绍未来大渡河5G应用的规划和愿景目标。


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《基于5G技术的工业无线网在智能化火电厂建设中的实践应用》

国家能源集团东胜热电厂信息专责——张越

东胜公司5G网络应用主要包括基于5G网络实现现场大型工业系统控制、融合多种形式的5G无线工业传感器数据采集、5G高风险现场作业实时视频监控应用以及5G结合边缘计算的28nm智能视频芯片等5G成果,覆盖5G+大型工业系统控制、5G+移动视频监视、5G+传感器接入、5G+人员安全管控、5G+智能巡检、5G+设备运维诊断、5G+安全应急等典型火电厂业务应用场景。运用5G网络融入了火电厂智能发电平台ICS、智慧管理平台IMS,有效支撑了各项业务应用网络化、信息化、数字化、智能化。东胜公司5G+工业控制应用成果解决了5G在大型工业控制系统应用的“卡脖子”难题与“根技术”,打通了工业终端、芯片、模组、网关的应用全链条。基于5G网络uRLLC切片技术划分生产控制网络,并采用态势感知、安全隔离、日志审计、流量监测、攻击阻断等技术措施,保证了网络安全自主可控。攻克5G网络协议与底层工业控制网络协议转化交互的业界难题,实现5G与火电分散控制系统DCS的首次融合应用,建设成为国内首个全覆盖、全业务应用的5G+智慧火电厂。


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答疑环节

1

问:5G的费用问题,比如一个风场50个风机,都接入了温度、振动、声纹监测的传感器,且都用5G传输,那么大概一年的资费大概多少?是不是一个风机就需要一张5G电话卡?或者水电站大坝地灾监测 需要布置5000个传感器监测20公里范围的地质情况 是不是一个传感器就需要一张5G电话卡?



中兴通讯叶俊老师答:

可以参考移动联通电信的专网收费标准,一般是按照sim卡数和每张卡流量包收费,年费可能5~10万/sim卡。

传感器是数据采集单元,风机内通过有线或者wifi接入到汇聚设备,一般汇入设备是需要插5Gsim卡的,所以建议一个风机需要配1张5Gsim卡。因为风机直径一般比较大,风机之间间距一般3倍~5倍直径,也就是风机间隔在三五百米左右,这个距离基本上就是一个基站覆盖的距离了,所以建站成本还是挺高的。

水电站大坝里放置5000个传感器这种场景下,不需要每个传感器都配5G sim卡,而且有的传感器上也没有5G sim卡槽,一般都是传感器通过wifi到汇聚单元,汇聚单元设备上插5Gsim卡。比如一个汇聚单元带100个传感器,那就有50个汇聚器,需要在这50个汇聚上器配置5Gsim卡。

其他的情况类似,原则上就是考虑基站的覆盖范围和数据吞吐量来计算sim卡的上限。

2

问:5G在东盛电厂DCS控制系统的应用覆盖的工艺领域有哪些?采用的主要是CPE?和MEC?有没有用到边缘网关?

东胜电厂张越老师答:

目前在启动炉辅助控制区域进行了部署,没部署边缘网关,网关部署在生产专网核心交换上。由mec进行会话分配,在dpu层面进行了协议转换以及数据转发,转发后通过5G专用切片回传核心,通过5G网络与远控机进行通讯。