自5G商用之初,中國就將其視為推動產業升級和經濟社會發展的重要引擎。經過五年的行業融合與發展,中國不僅在5G建設上取得了舉世矚目的成就,更在技術創新和應用推廣上展現了強大的實力。交通、能源、制造、醫療等等多個行業因為5G而徹底改變了原有的生產模式,極大提升了智能化生產水平。
近日,記者走訪了國網山東電科院、章丘明水供電營業廳對于5G技術在電力系統的生產應用有了更深刻、更直觀的體會。
輕量化5G提升電網運營效率
山東電網規模巨大,山東電網是特高壓交直流混聯大電網,電網負荷突破1億千瓦,迫切需要運用新興信息通信技術來提高電力網絡的運行質量、效率和安全性。
據了解,建設5G電力專網后,雖然解決了電力系統末端接入和運行調控等問題。但在規模化應用中仍存在一些挑戰。一是各類電網設備、電力終端、新能源用電的需求爆發式增長,迫切需要構建安全可信、接入高效靈活、雙向實時互動的“泛在化、全覆蓋”配電無線通信接入網,實現智能電網業務接入、承載、安全及端到端的自主管控。二是由于完整版的5G終端芯片和模組設計復雜,研發成本高,終端價格一直居高不下,導致規模建網成本巨大。三是每次點位部署都需要人工勘測,每人每天僅可勘測4個點位,成本高、效率低,嚴重影響業務的上線進度。另外,電網的配電、并網等關鍵應用分布廣,對網絡的可靠性要求高,隨著5G手機的普及,網絡在忙時會出現時延大、抖動多的情況。如何降低建網成本同時又保障網絡質量,成為5G電力專網規模應用的主要課題。
在國網山東電科院記者看到了各式各樣的新型5G工業網關、智能電表和不知道能發揮什么功能的電力場景器件,但是無一例外這些器件的名字上都冠上了智能二字。
據介紹,電力5G終端檢測實驗室,作為國網山東省電力公司數字化規劃下的重要組成部分,是國內電力行業首個專注于5G終端模組檢測的省級實驗室。該實驗室肩負著三項核心使命:電力5G終端模組的深入檢測、5G網絡安全的全面測試,以及5G安全技術的深入研究與標準化推進。
現場的工作人員給記者講解說,為了高效執行這些任務,實驗室精心構建了模擬三大運營商的5G專網環境,通過先進的5G室分設備,實現了電力業務終端與電力5G虛擬專網的穩定接入。在此基礎上,實驗室開展了一系列嚴謹的測試工作,包括驗證5G通信單元的功能性能是否達標,測試不同終端與模組之間的適配性,以及在實際業務場景中評估5G終端的業務穩定性。同時,針對智能終端的安全問題,實驗室從固件、主機、應用等多個層面進行了深入的安全檢測,確保終端的安全可靠。
為了進一步提升檢測效率與安全性,實驗室自主研發了電力物聯網終端安全檢測平臺,該平臺集成了漏洞掃描、模糊測試、協議檢測等核心功能,能夠實現對物聯網安全風險的一站式評估。此外,實驗室還開發了電力5G專網安全測試工具,通過可視化界面簡化測試流程,加速安全問題的發現與解決。
在5G網絡安全測試方面,實驗室聯合多方力量,在多個地市開展了廣泛的測試工作,覆蓋了5G業務終端、接入網、承載網、核心網等關鍵環節。通過測試,實驗室不僅發現了當前網絡存在的安全風險,還驗證了5G在隔離性、安全性等方面的顯著優勢,為電力行業的網絡建設提供了有力支持。
在5G安全技術研究領域,實驗室深入分析了電力5G虛擬專網的安全特性,設計了針對性的安全防護方案,并基于“全程全網、分層分域”的研究思想,構建了完善的5G安全研究框架。這些研究成果不僅為電力行業的5G應用提供了安全保障,還為后續的標準制定工作奠定了堅實基礎。