虚拟专网

5G在电力行业的应用已经三年多了，但是由于技术标准和产业生态等方面的原因，制约电力行业5G规模化推广的因素仍然存在。本文从新型电力系统对信息通信网络支撑要求出发，对于新业务、新技术和新网络进行了介绍，对电力业务与5G新技术的融合中存在的问题和关键技术进行了分析，并结合目前行业内外相关科研成果，对于解决电力5G规模发展的思路和方向进行了探索和展望。

围绕配网调控、分布式电源、负荷管理三大业务，梳理光纤专网、电力无线专网、运营商 4G/5G 虚拟专网三类通信架构，从主站、传输通道、终端三方面剖析架构、边界、设备、加密等安全风险。遵循 “安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证” 原则，分别针对主站、三类通信通道、终端制定分层防护措施，通过物理隔离、纵向加密、国密双向认证、可信验证、访问白名单、设备冗余、日志审计等手段，构建全链路配网监控安全防护体系。

在“碳达峰、碳中和”目标的驱动下，浙江电力努力实现广域源网荷储资源协调控制。因海量分布式终端点多面广，且控制类业务对网络安全可靠性要求极高，亟需通过稳定可靠的通信连接挖掘负荷侧调节资源。为解决这一问题，浙江电力在国家电网总部的指导下，联合浙江移动建成覆盖全省的5G电力虚拟专网，并于2021年规模应用。目前，浙江电力业务接入已上线业务达14类，接入5G终端超5000个，涵盖1300多个基站，与运营商签订硬切片合同额达5000多万，有力支撑了浙江电力的转型发展。

介绍了南方电网公司开展5G+数字电网应用研究工作的背景及意义，分享了南方电网公司关于电力5G虚拟专网顶层设计方案以及广州南沙5G+数字电网应用示范区建设经验。他表示随着电力系统不断发展，电网状态监测与感知、系统保护与控制、用电需求侧响应等方面对信息数据的自动化、互动化、透明化要求越来越高。传统的电力通信方式面对智能电网业务承载需求存在痛点。5G技术三大应用场景和“切片技术”，能很好地满足电网业务的安全性、可靠性和灵活性需求，适配电力通信新挑战。

为保障首都供电的高可靠性，探索“可观、可测、可调、可控”的新型电力业务是国网北京电力发展的主要任务之一，在具体建设过程中面临三方面问题：一是原有光纤为主的电力通信网络部署灵活性较差、与新技术融合性不足，难以完全满足业务需求；二是传统电力无线通信专网覆盖不足，面向新型业务需要实现有效、低成本的补充覆盖方案；三是新型电力业务移动性和安全性要求较高，如无人机、机器人等巡检业务。为解决上述问题，国网北京电力将5G虚拟专网与电力通信专网融合，构建新型电力通信网，形成天空地一体化的5G电力业务融合应用解决方案，支撑新型电力系统业务发展。

5G可在具有更高价值的垂直行业应用场景中为设备赋智、为企业赋值、为产业赋能。电力行业在通信需求方面与5G通信的特点高度契合。文章基于电力业务差异化通信需求，进行5G典型组网方案研究，主要从5G网络发展现状、电力5G业务模型分析、支撑电力业务通信指标的5G关键技术、5G与电力业务适配性分析、电力5G虚拟专网组网架构及组网方案开展研究分析，进一步保证5G在电力场景科学、高效应用，支撑公司5G规模化应用。

近日，由南方电网公司牵头，联合中国信通院、国网福建电力公司、国网河南电力公司、中国电科院、中国移动、中国电信、中国联通、华为、中兴等多家5G确定性网络产业联盟和5G应用产业方阵合作伙伴，共同发布了《5G电力虚拟专网网络安全白皮书》（以下简称“白皮书”）。

为实现5G电力应用从“单体场景验证”向“规模化应用建设”过渡，广东电网亟需解决支撑省地集约化管理欠缺、适配业务场景灵活接入不足、终端自主管控待增强、5G应用成本较高等问题。为此，广东电网联合广东移动、广东电信以“建体系、搭平台、推应用、育生态”为目标，从网络、终端、管理、业务4个维度提出综合解决方案，在核心技术攻关、终端产品研制、支撑系统搭建、区域示范验证、标准体系构建等方面取得全面突破，为其他省级电网和垂直行业规模推广5G应用提供参考与借鉴。

5G技术可为配网差动保护技术应用提供通信解决方案，但5G网络的时延和抖动依然不稳定，影响配网差动保护的正常工作。目前5G配网差动保护应用缺乏对端到端通信链路性能实时、精确监测的手段。文章提出一种在5G终端中对差动保护的特定报文标记时间信息进行网络性能监测的探针技术，并分别基于5G虚拟专网软切片和硬切片的组网方案，验证网络探针技术在差动保护业务中的应用可行性，为5G技术在电力业务中的广泛应用提供保障。