电力通信网作为支撑智能电网发展的重要基础设施，保证了各类电力业务的安全性、实时性、准确性和可靠性。5G具备超高带宽、超低时延、超大连接的特点，能够深刻变革电力通信网，全面提升电力信息化水平。

5G智能电网应用场景及特点

结合5G的技术发展，未来5G+智能电网的应用可归纳为十大愿景，分别为配电网控制保护、电网状态感知、多无人迹协同作业、智能机器人、智慧用能、应急通信、远程诊断、云VR/AR、现场AI辅助、移动办公。围绕十大愿景，南方电网总结了约50类具体的业务场景。

对上述业务场景，目前采用了多种方式进行通信，主要包括光纤、无线公网(2G/4G)、NB-IoT、Wi-Fi等。随着智能电网的发展，后续业务呈现出分布式部署、实时感知、精准控制、海量连接等特点，随之对网络带宽容量、端到端时延、安全保障、灵活接入等提出了更大挑战。

在分布式部署、精准控制方面，目前配电网的保护主要为线路级，响应控制时间为秒级别，线路故障影响面较大，保护、恢复等大多需要人工操作。未来随着智能分布式配网终端的广泛应用，连接模式将出现更多的分布式点到点连接，随着用电负荷需求侧响应、分布式能源调控等应用，主站系统将逐步下沉，出现更多的本地就近控制，且与主网控制联动的需求，时延需求将达到毫秒级。

在实时感知、海量连接方面，目前计量数据采集频次较低，一般为天级，控制能力相对粗放，一般为秒级、线路级；未来随着新能源并网、分布式能源调控、用电负荷需求侧响应等业务发展，逐步实现电表直抄，连接数将大幅增长，数据采集频次将提升至分钟级，精准控制能力将提升至毫秒级、节点级。此外，结合物联网、AI等新技术发展，衍生出机器人、无人机、基于物联网的融合状态监测、智能家居等应用，呈现出连接大幅增长、带宽需求爆发，融合采集与工业控制相结合等发展趋势。

5G智能电网应用实践

自2018年以来，依托5G规模组网建设与应用示范工程，南方电网联合中国移动、华为等单位，从顶层设计、国际标准、关键技术、现网试点到业务运营，开展了一系列卓有成效的5G创新应用合作，创造了多项“行业第一”，全面实现了技术和业务双领先。

一是3GPP国际标准制定。

自2018年2月南方电网公司成为国内能源领域唯一3GPP/CCSA全权会员以来，已累计向3GPP提交30余篇电力需求/技术实现提案，16篇被纳入9项标准，内容涉及5G网络授时、5G承载配网差动保护、网络能力开放、网络切片管理等。后续将在网络体系架构、确定性时延保障、安全可信接入、资源编排优化、业务性能测量等方面提交更多的电力需求/实现提案，为今后大规模应用奠定基础。

二是发布《5G助力智能电网应用白皮书》。

2018年6月27日，在上海世界移动大会期间，南方电网公司与中国移动、华为公司联合对外正式发布《5G助力智能电网应用白皮书》。这是5G电网领域应用的第一份正式宣告，将电网特色需求融入5G解决方案，表达了南南方电网诉求和立场。白皮书首次给出了5G端到端网络切片总体架构，提出了适合电力行业的基于端、管、云、安全四大领域的智能电网端到端网络切片解决方案。

三是国内外首例5G承载电网控制业务现场测试验证。

2019年1月，在深圳完成了国内外首例基于5G网络的配网分布式差动保护业务外场测试，首次验证了5G网络的低时延(<15毫秒)及高精度网络授时能力(<10微秒)满足电网控制类业务需求；2019年5月，在深圳完成了国内外首例基于5G的配电网同步相量测量外场综合测试，解决了装置间绝对时间难以同步和通信时延这两个技术痛点；2020年1月9日，选取深圳局2条站内10kV馈线和4个站外环网柜，完成了国内外首条基于5G SA网络的配网分布式差动保护跨基站承载现场测试，同时利用网络切片保证了不同分区业务的安全隔离，测试指标满足5G承载电网控制类业务毫秒级低时延和微秒级高精度网络授时的苛刻需求。