组网方案

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。

本项目属动力与电气科学技术学科（4700000），来源为国家电网公司科技项目。通信网络的性能是影响变电站整体功能水平、运行可靠性及运维效率的重要因素，也是智能变电站新技术发展及各种高级应用功能实现的基础。 本项目针对上述制约智能变电站网络技术应用的难题，立足于研究兼顾高可靠性与灵活性的网络交换技术和基于SCD的网络信息路径自动规划生成技术，既考虑保护对信息交互实时性、可靠性的严格要求，同时兼顾虚拟二次回路的智能化特征，在以下两方面取得重点突破：一是提出了基于PRP和HSR技术的智能变电站冗余网络拓扑解决方案及混合组网方案，通过新型冗余方案的应用大幅提升智能变电站网络可靠性，并在此基础上研制了高可靠双连接交换节点样机，实现网络冗余技术，将千兆端口的HSR直通转发时延控制在1.5us以下，解决传统通信网络可靠性不高以及简单备份式网络冗余技术有效性灵活性不足的问题；二是提出了基于APPID业务转发方案的智能变电站网络数据自动配置方法，通过将检测到的报文APPID和MAC地址与交换机解析SCD文件获取的设备信息进行逻辑映射关系对比，建立正确的信息转发路径，实现网络设备的即插即用和有效管控，实现网络虚拟连线自动配置，虚拟回路在线监测，解决目前智能变电站网络通信路径配置和修改依赖手工方式的被动局面，促进保护二次系统向二次智能运维的转变，从目前的定检方式转换到系统自诊断和状态检修模式，实现二次系统故障或隐患的快速定位和消缺，从而极大提高变电站二次系统运维效率和供电可靠性。

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。

本书介绍了电力通信网及其产业发展现状,提炼了新型电力系统下通信需求,总结了电力通信技术主流及新兴技术,设计了通信技术适配定性分析与定量评价方法,提出了新型电力系统下通信组网方案,介绍了电力行业内优秀的典型案例,探讨提出了电力通信网建设发展趋势及建议。

为满足电力业务接入需求，提升电力系统终端通信入网接入能力，增强物联网建设支持力，有必要对电力无线专网组网进行研究。本文以LTE-G 230无线专网技术为核心，针对电力系统业务需求和特点，对电力无线专网的组网方案进行了研究。本文根据网络层级将电力无线专网分为五层，研究了核心网层、无线接入网层和上联业务主站的组网方式，并提出可行的接入方案，为电力无线专网建设提供指导意见。

泛在电力物联网建设与智能电网的结合，可以实现能源互联，解决低压台区设备接入和负荷调节等方面的问题。文章将对泛在电力物联网的智联单元设计进行研究，首先分析泛在电力物联网的建设需求，探讨其组网方案。在此基础上，具体研究泛在电力物联网的智能单元实现方案，包括通信软件设计、硬件设计、主控及通信模块设计等，以期为相关工程提供参考。

建设电力无线专网是构建泛在电力物联网的重要支撑。从电力业务通信需求出发，研究电力无线专网组网方式。阐述了电力无线专网总体架构、网元布置、安全防护、深度覆盖方案，为电力无线通信网络建设提供指导。

　　第五代移动通信技术（简称5G）是最新一代?蜂窝移动通信技术(NR Next Radio)，也是继?4G（?LTE）、3G（UMTS）和2G（GSM）系统之后的延伸。