趙 洋，趙曉紅，任天成，劉 新，呂國(guó)棟

（1.國(guó)網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 250003；2.山東中實(shí)易通集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250003）

0 引言

2020 年，國(guó)家電網(wǎng)公司提出建設(shè)“具有中國(guó)特色國(guó)際領(lǐng)先的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)”的戰(zhàn)略目標(biāo)，以電網(wǎng)為中心，以堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)為基礎(chǔ)平臺(tái)，將先進(jìn)的信息通信技術(shù)、控制技術(shù)與先進(jìn)能源技術(shù)深入融合應(yīng)用，建設(shè)具有清潔低碳、安全可靠、泛在互聯(lián)、高效互動(dòng)、智能開(kāi)放等特征的智慧能源系統(tǒng)。

相比于傳統(tǒng)電網(wǎng)，智能電網(wǎng)的自動(dòng)化、智能化程度大大提高，因此更加離不開(kāi)先進(jìn)的通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持。近幾年，隨著國(guó)家電網(wǎng)公司戰(zhàn)略目標(biāo)的不斷完善，電力物聯(lián)網(wǎng)的重要性也在不斷提升。電力物聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的一種具體表現(xiàn)形式和應(yīng)用落地，既包含了電能的互聯(lián)互通，又包含了信息的互聯(lián)互通。因此，通信技術(shù)對(duì)于支撐先進(jìn)能源互聯(lián)網(wǎng)的重要性不言而喻。

近年來(lái)，隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展，光纖通信已經(jīng)在電力通信系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。山東省境內(nèi)光纖骨干傳輸網(wǎng)已建設(shè)完成，光纖通信網(wǎng)絡(luò)已覆蓋省內(nèi)各電壓等級(jí)變電站、供電所、營(yíng)業(yè)廳及上百個(gè)直屬單位。先進(jìn)能源互聯(lián)網(wǎng)要求實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)各環(huán)節(jié)的萬(wàn)物互聯(lián)，而光纖全面覆蓋的成本較高，目前配用電側(cè)海量設(shè)備還沒(méi)有完全實(shí)現(xiàn)信息的互聯(lián)互通，電力系統(tǒng)的“最后一公里”挑戰(zhàn)仍然存在，并且亟待解決。這決定了實(shí)現(xiàn)泛在互聯(lián)需要無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的支持。

5G 移動(dòng)通信技術(shù)是4G 在網(wǎng)絡(luò)性能和應(yīng)用場(chǎng)景方面的進(jìn)一步演進(jìn)成果。目前，世界各國(guó)都在5G 通信的研發(fā)和部署方面不斷發(fā)力，中國(guó)在該領(lǐng)域的研究中也取得了大量的成果，在國(guó)際上擁有較高的話語(yǔ)權(quán)。相比于4G，5G 移動(dòng)通信技術(shù)在用戶感知速率、時(shí)延和覆蓋范圍等技術(shù)指標(biāo)方面都有明顯優(yōu)勢(shì)［1］。

高速率。5G 通信系統(tǒng)峰值速率不低于20 Gbit／s，并且要求在小區(qū)內(nèi)的各個(gè)位置均能實(shí)現(xiàn)100 Mbit／s至1 Gbit／s 的用戶感知速率，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高速傳輸。

廣連接。5G 通信系統(tǒng)可支持終端的海量連接，可以實(shí)現(xiàn)100 萬(wàn)臺(tái)／km2級(jí)別的移動(dòng)終端接入密度，包括各種移動(dòng)通信終端和物聯(lián)網(wǎng)終端，為實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

高可靠性。5G 通信系統(tǒng)發(fā)送1 個(gè)32 字節(jié)數(shù)據(jù)單元的成功概率高達(dá)99.999%，丟包率僅為0.001%。

低時(shí)延。5G 通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)端到端時(shí)延小于10 ms，提升了系統(tǒng)響應(yīng)各種業(yè)務(wù)的速度。

低能耗。5G 通信系統(tǒng)通過(guò)降低設(shè)備能耗的方式延長(zhǎng)傳感器與通信設(shè)備電池更換或充電周期，從而使納入萬(wàn)物互聯(lián)的各類設(shè)備保持長(zhǎng)期在線。

根據(jù)以上分析，5G 通信系統(tǒng)的各項(xiàng)性能優(yōu)勢(shì)使其為推進(jìn)先進(jìn)能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

1 電力系統(tǒng)中的5G 通信應(yīng)用場(chǎng)景

根據(jù)數(shù)據(jù)典型應(yīng)用場(chǎng)景劃分，電力系統(tǒng)通信業(yè)務(wù)可分為控制和采集兩大類?？刂祁悩I(yè)務(wù)主要包括電網(wǎng)保護(hù)與控制、配電自動(dòng)化、精準(zhǔn)負(fù)荷控制、分布式能源調(diào)控、智能巡檢等。采集類業(yè)務(wù)主要包括用電信息采集、高級(jí)計(jì)量、配變監(jiān)測(cè)、配電房環(huán)境監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)控、配電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、儲(chǔ)能站監(jiān)測(cè)等。

1.1 配電自動(dòng)化

配電自動(dòng)化集成了計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸及控制技術(shù)、現(xiàn)代化設(shè)備及管理技術(shù)，是一套綜合信息管理系統(tǒng)。通過(guò)檢測(cè)配電網(wǎng)的線路或設(shè)備狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)故障的智能判斷、分析、定位、隔離以及故障區(qū)域供電恢復(fù)，通過(guò)提升網(wǎng)絡(luò)智能水平，節(jié)省人力成本。配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)量巨大，光纖通信系統(tǒng)全面覆蓋的實(shí)現(xiàn)成本過(guò)高，無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)能夠使得配網(wǎng)自動(dòng)化中饋線的量測(cè)、控制、自動(dòng)隔離和恢復(fù)以相對(duì)較低的通信成本實(shí)現(xiàn)?；?G 通信系統(tǒng)的低時(shí)延特性，當(dāng)發(fā)生異常情況時(shí)，配電自動(dòng)化終端可將測(cè)量數(shù)據(jù)迅速回傳，主站指令也將迅速發(fā)送至配電終端，基于通信網(wǎng)絡(luò)快速控制開(kāi)關(guān)、環(huán)網(wǎng)柜等其他相關(guān)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)線路區(qū)段或配網(wǎng)設(shè)備的故障判斷及準(zhǔn)確定位，快速隔離配網(wǎng)線路故障區(qū)段或故障設(shè)備，最大可能地縮小故障停電時(shí)間和范圍，使配網(wǎng)故障處理時(shí)間從分鐘級(jí)縮短到毫秒級(jí)。

1.2 精準(zhǔn)切負(fù)荷

精準(zhǔn)負(fù)荷控制系統(tǒng)重點(diǎn)解決電網(wǎng)故障初期頻率快速跌落、主干通道潮流越限、省際聯(lián)絡(luò)線功率超用、電網(wǎng)旋轉(zhuǎn)備用不足等問(wèn)題?？煞譃楹撩爰?jí)控制和秒級(jí)／分鐘級(jí)控制，實(shí)現(xiàn)可中斷負(fù)荷快速切除，及發(fā)電、用電平衡［2］。有線電力通信網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)負(fù)荷控制，但由于用戶數(shù)量較大，逐個(gè)用戶配置光纖和PTN 設(shè)備成本較高。采用5G 無(wú)線通信系統(tǒng)既可以滿足精準(zhǔn)切負(fù)荷業(yè)務(wù)時(shí)延要求，又能有效降低網(wǎng)絡(luò)覆蓋成本。

1.3 輸電線路巡檢

電力系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的輸電線路巡檢工作主要采用人工方式，受地理環(huán)境影響，部分地區(qū)只能徒步到達(dá)或無(wú)法到達(dá)，且人工巡檢通常使用望遠(yuǎn)鏡，無(wú)法全方位觀察輸電線路是否存在問(wèn)題。近年來(lái)，隨著無(wú)人機(jī)巡檢及輸電線路監(jiān)拍裝置的應(yīng)用，人工巡檢方式逐漸被取代。無(wú)人機(jī)巡檢通常采用高清錄像的方式，返回后對(duì)視頻進(jìn)行分析［3］，缺乏實(shí)時(shí)性。利用輸電線路監(jiān)拍裝置可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，但受帶寬影響，視頻圖像質(zhì)量較差，導(dǎo)致后臺(tái)工作人員無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題?；?G 通信系統(tǒng)的大帶寬性能優(yōu)勢(shì)，監(jiān)拍系統(tǒng)產(chǎn)生的高清圖像及視頻可以實(shí)時(shí)傳輸至后臺(tái)，提升輸電線路的視頻及圖像監(jiān)控效率。另外，對(duì)于無(wú)人機(jī)巡檢場(chǎng)景，通過(guò)將5G 通信模塊集成至無(wú)人機(jī)內(nèi)，可以實(shí)時(shí)地將拍攝畫面?zhèn)鬏斨梁笈_(tái)監(jiān)控中心，便于工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并針對(duì)存在問(wèn)題重點(diǎn)核查，采取相應(yīng)措施。

1.4 用電信息采集

當(dāng)前，智能電表已經(jīng)取代傳統(tǒng)電表成為新的用戶用電計(jì)量裝置，智能電表不僅精確度高，且具有通信拓展性，即，智能電表配置通信模塊后，可將用戶用電信息傳輸至控制中心的計(jì)費(fèi)平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表?，F(xiàn)階段，用電信息采集主要依靠租賃運(yùn)營(yíng)商GPRS 或4G 公網(wǎng)實(shí)現(xiàn)。在此類電力業(yè)務(wù)中，5G 通信帶來(lái)的技術(shù)應(yīng)用革新相對(duì)較小。但考慮到當(dāng)前用電信息采集頻率較低，在5G 通信大帶寬特性的支撐下，采集頻率可以實(shí)現(xiàn)較大提升，從而有力支撐電費(fèi)稽查等電力系統(tǒng)營(yíng)銷業(yè)務(wù)。另外，基于5G 通信系統(tǒng)相比于GPRS 及4G 公網(wǎng)更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)安全能力，可以更好地保護(hù)客戶用電信息安全。

電力系統(tǒng)各類業(yè)務(wù)的時(shí)延及可靠性要求如表1所示，由表1 可知，5G 通信網(wǎng)絡(luò)可以滿足各類業(yè)務(wù)的QoS 指標(biāo)，并且有效減少光纖敷設(shè)的成本，從而推進(jìn)先進(jìn)能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展。

表1 電力系統(tǒng)各類應(yīng)用場(chǎng)景QoS 需求

2 電力系統(tǒng)中的5G 通信應(yīng)用可行性

2.1 5G 關(guān)鍵技術(shù)

2.1.1 大規(guī)模MIMO 技術(shù)

大規(guī)模多輸入多輸出（Multiple Input Multiple Output，MIMO）技術(shù)是實(shí)現(xiàn)5G 通信的核心技術(shù)之一，其基本特征是在基站側(cè)布置數(shù)十根甚至上百根收發(fā)天線陣列。分布在同一小區(qū)內(nèi)的多個(gè)用戶在同一時(shí)頻資源上利用基站配置大規(guī)模天線陣列所提供的空間自由度與基站同時(shí)進(jìn)行通信［4］。利用波束成型技術(shù)，基站可以有效地向一個(gè)非常狹小的范圍發(fā)送信號(hào)，從而提升時(shí)頻資源在多個(gè)用戶之間的復(fù)用能力以及用戶間抗干擾能力。因此，大規(guī)模MIMO 系統(tǒng)頻譜資源利用率得到大幅提升，從而有力支持能源互聯(lián)網(wǎng)中的大帶寬和低時(shí)延業(yè)務(wù)。

另外，為實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)中的大規(guī)模機(jī)器類通信需求，無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中的多址技術(shù)需要進(jìn)一步發(fā)展。4G 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)通過(guò)OFDMA 技術(shù)有效提升了小區(qū)內(nèi)用戶的可接入數(shù)量，但仍不能滿足未來(lái)“萬(wàn)物互聯(lián)”的要求。大規(guī)模MIMO 系統(tǒng)通過(guò)開(kāi)發(fā)更多的空間自由度，增加了正交導(dǎo)頻數(shù)量，減小了小區(qū)內(nèi)用戶間的導(dǎo)頻干擾，使得系統(tǒng)接入能力進(jìn)一步提升，有效支持大規(guī)模機(jī)器類通信業(yè)務(wù)［5］。除正交多址技術(shù)外，5G 移動(dòng)通信系統(tǒng)也通過(guò)采用其他非正交多址技術(shù)顯著增強(qiáng)了系統(tǒng)接入能力［6］。

2.1.2 網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)

5G 網(wǎng)絡(luò)切片最早是由下一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)（Next Generation Mobile Networks，NGMN）引入的新概念［7］。網(wǎng)絡(luò)切片利用軟件定義網(wǎng)絡(luò)（Software Defined Network，SDN）技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（Network Function Virtualization，NFV）技術(shù)，將網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行切片，單一物理網(wǎng)絡(luò)可以劃分成多個(gè)邏輯虛擬網(wǎng)絡(luò)，多個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片共用網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，提升網(wǎng)絡(luò)資源利用率；且在每個(gè)切片之間，包括切片內(nèi)的設(shè)備、接入網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、核心網(wǎng)在邏輯上都是相互獨(dú)立的，網(wǎng)絡(luò)切片之間互不影響［8-10］?；赟DN 集中控制，數(shù)據(jù)平面和控制平面可實(shí)現(xiàn)解耦合，從而簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)管理，路由配置更加靈活［11］。

網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)根據(jù)行業(yè)需求，將運(yùn)營(yíng)商的物理網(wǎng)絡(luò)切分成多個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)，形成適應(yīng)不同行業(yè)的邏輯隔離專網(wǎng)。先進(jìn)能源互聯(lián)網(wǎng)對(duì)于行業(yè)專網(wǎng)的要求較高，運(yùn)營(yíng)商提供的電力切片需要與其他通信業(yè)務(wù)具有較高的隔離度。通過(guò)在通用硬件的基礎(chǔ)上劃分獨(dú)立的時(shí)頻資源塊，滿足電力業(yè)務(wù)安全性、實(shí)時(shí)性、高可靠性等方面的嚴(yán)格要求。同時(shí)，針對(duì)電力系統(tǒng)不同業(yè)務(wù)的帶寬和時(shí)延要求進(jìn)一步細(xì)化電力網(wǎng)絡(luò)切片，能更好應(yīng)對(duì)先進(jìn)能源互聯(lián)網(wǎng)多樣化業(yè)務(wù)的需求。

2.1.3 邊緣計(jì)算技術(shù)

對(duì)于移動(dòng)邊緣計(jì)算 （Mobile Edge Computing，MEC），歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（European Telecommunication Standards Institute，ETSI） 給出了其標(biāo)準(zhǔn)定義，即，邊緣計(jì)算是一種在靠近終端的一側(cè)，打造集成網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)、應(yīng)用等核心能力的綜合開(kāi)放平臺(tái)，為網(wǎng)絡(luò)終端提供近端服務(wù)，從而滿足業(yè)務(wù)對(duì)實(shí)時(shí)性、智能型、安全性、數(shù)據(jù)優(yōu)化等各種需求的計(jì)算模式。網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生邊緣計(jì)算的位置被稱為邊緣節(jié)點(diǎn)，在通信系統(tǒng)中，位于移動(dòng)終端和核心云中間，具有計(jì)算資源和網(wǎng)絡(luò)資源的節(jié)點(diǎn)都可以作為邊緣節(jié)點(diǎn)。邊緣計(jì)算可以實(shí)現(xiàn)核心云中大型服務(wù)的有效分解，將大型服務(wù)分解成為多個(gè)小型的、更易處理的業(yè)務(wù)，并由更加靠近移動(dòng)終端的邊緣節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理。

邊緣計(jì)算技術(shù)在工業(yè)、交通、互聯(lián)網(wǎng)等諸多領(lǐng)域都有著廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景。在電力系統(tǒng)中，由于智能電網(wǎng)涉及多種高實(shí)時(shí)性、高安全性業(yè)務(wù)，或是部分業(yè)務(wù)對(duì)響應(yīng)速度及安全防護(hù)都有較高需求。因此，對(duì)于5G 通信技術(shù)與電力系統(tǒng)結(jié)合而言，邊緣計(jì)算是必不可少的。例如，配電自動(dòng)化及精準(zhǔn)切負(fù)荷業(yè)務(wù)，可以發(fā)揮基于MEC 的低時(shí)延優(yōu)勢(shì)，提升電網(wǎng)對(duì)異常狀態(tài)的響應(yīng)速度；在智能巡檢業(yè)務(wù)中，高清視頻和圖片的處理可在網(wǎng)絡(luò)邊緣完成，從而減少大顆粒數(shù)據(jù)對(duì)承載網(wǎng)資源的占用；對(duì)于用電信息采集業(yè)務(wù)，可借助MEC 本地存儲(chǔ)的性能特點(diǎn)，避免用戶用電數(shù)據(jù)通過(guò)運(yùn)營(yíng)商公網(wǎng)傳輸，減少用戶數(shù)據(jù)被竊取的可能性，更加有效地保護(hù)用戶隱私。

2.2 成本分析

2.2.1 現(xiàn)有業(yè)務(wù)支出

表2 為2019 年度山東省電力系統(tǒng)無(wú)線通信業(yè)務(wù)資費(fèi)情況。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019 年山東電網(wǎng)無(wú)線通信業(yè)務(wù)服務(wù)費(fèi)為1.78 億元，其中，僅用電信息采集業(yè)務(wù)單項(xiàng)服務(wù)費(fèi)即為1.56 億元。也就是說(shuō)，國(guó)網(wǎng)山東省電力公司每年需向電信運(yùn)營(yíng)商繳納近2 億元服務(wù)費(fèi)以實(shí)現(xiàn)各類電力無(wú)線通信類業(yè)務(wù)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。此方式帶來(lái)巨大的費(fèi)用支出，并且上述費(fèi)用并不包含應(yīng)用于各類業(yè)務(wù)的無(wú)線通信模塊采購(gòu)及設(shè)備改造成本。隨著能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展，智能電網(wǎng)無(wú)線終端數(shù)量將會(huì)繼續(xù)增加，無(wú)線通信服務(wù)費(fèi)用也將繼續(xù)面臨大幅增長(zhǎng)。

表2 2019 年山東電力無(wú)線通信資費(fèi) 萬(wàn)元

2.2.2 建設(shè)成本

根據(jù)電信運(yùn)營(yíng)商成本測(cè)算，5G 通信系統(tǒng)單座室外宏基站的建設(shè)成本約為50～60 萬(wàn)元，其中，土地租賃、桿塔建設(shè)等與站址選擇相關(guān)的費(fèi)用占比超過(guò)50%。電力系統(tǒng)中，變電站及環(huán)網(wǎng)柜的位置選取是由人口和工業(yè)生產(chǎn)的密集程度決定的，這與通信系統(tǒng)中基站的站址選取原則基本一致。

從國(guó)家戰(zhàn)略層面分析，同行業(yè)內(nèi)及跨行業(yè)間的技術(shù)合作及基礎(chǔ)設(shè)施資源共享將會(huì)在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)成為主流。若考慮采用國(guó)家電網(wǎng)公司和電信設(shè)備運(yùn)營(yíng)商共建共享通信網(wǎng)絡(luò)的方式，即，國(guó)家電網(wǎng)公司提供基站站址、配套桿塔、機(jī)房、動(dòng)力環(huán)境等設(shè)施，電信運(yùn)營(yíng)商提供頻譜資源并負(fù)責(zé)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，同時(shí)對(duì)電力無(wú)線通信業(yè)務(wù)提供免費(fèi)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，則電力系統(tǒng)無(wú)線通信業(yè)務(wù)應(yīng)用成本將有效降低，同時(shí)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度分析，共建共享的商業(yè)模式將為國(guó)家電網(wǎng)公司帶來(lái)其他經(jīng)濟(jì)效益，這將為進(jìn)一步推進(jìn)能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展提供重要的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)支撐。

3 電力系統(tǒng)中的5G 通信應(yīng)用瓶頸

3.1 通信系統(tǒng)能耗

5G 通信時(shí)代，由于邊緣計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用，核心網(wǎng)的功能將部分下沉至網(wǎng)絡(luò)邊緣，邊緣計(jì)算服務(wù)器的部署位置也將更加接近于基站，因此，網(wǎng)絡(luò)接入側(cè)承擔(dān)了較多的網(wǎng)絡(luò)任務(wù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在當(dāng)前通信系統(tǒng)中，基站射頻拉遠(yuǎn)單元（Remote Radio Unit，RRU）及相應(yīng)的基帶處理單元（Base Band Unit，BBU）機(jī)房用電量最大，約為總能耗的70%～80%［12］。2012 年，全球共有約110 萬(wàn)座通信基站，每年消耗電量約為140 億kWh［13］。5G 時(shí)代，基站部署密度將數(shù)倍于現(xiàn)有密度，預(yù)計(jì)在2025 年將增至1 310 萬(wàn)個(gè)基站，移動(dòng)基站每年的能耗將達(dá)2 000 億kWh。另外，大規(guī)模天線陣列應(yīng)用使得單站耗能大幅增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，4G基站功耗約為900 W，而5G 基站功耗約為2 700 W。且5G 通信系統(tǒng)的基站部署密度將數(shù)倍于4G 系統(tǒng)，形成超密集異構(gòu)組網(wǎng)，因此，5G 通信系統(tǒng)的能耗將給電力系統(tǒng)的能源管理帶來(lái)新的問(wèn)題與挑戰(zhàn)。

3.2 無(wú)線通信安全

5G 通信推動(dòng)了萬(wàn)物互聯(lián)的進(jìn)程，然而，終端的無(wú)線接入也對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)安全及用戶隱私保護(hù)帶來(lái)了更大的挑戰(zhàn)。對(duì)于5G 通信網(wǎng)絡(luò)，需要考慮的網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題包括接入側(cè)安全、切片隔離安全、MEC 安全、用戶邊界／私有云安全。對(duì)于先進(jìn)的能源互聯(lián)網(wǎng)而言，網(wǎng)絡(luò)安全與用戶隱私保護(hù)也尤為重要。例如，電力系統(tǒng)中的調(diào)度及控制數(shù)據(jù)關(guān)系到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，一旦發(fā)生網(wǎng)絡(luò)安全事件，將造成不可估量的損失；而企業(yè)等大客戶的用電數(shù)據(jù)，不僅是電費(fèi)核算的重要依據(jù)，也可以據(jù)其估算企業(yè)產(chǎn)能，對(duì)于用戶而言屬于隱私數(shù)據(jù)，需加強(qiáng)對(duì)此類數(shù)據(jù)的保護(hù)?？傊?，未來(lái)能源互聯(lián)網(wǎng)將涉及海量數(shù)據(jù)傳輸，需更加謹(jǐn)慎地設(shè)定數(shù)據(jù)保密等級(jí)，實(shí)現(xiàn)電力通信網(wǎng)的數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)。

3.3 通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

盡管國(guó)家電網(wǎng)與電信運(yùn)營(yíng)商共建共享通信網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)理想的決策，但目前尚沒(méi)有明確的官方信息證實(shí)這一想法。事實(shí)上，5G 通信系統(tǒng)目前在中國(guó)尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用，且國(guó)家電網(wǎng)公司并非傳統(tǒng)電信運(yùn)營(yíng)商，不具備規(guī)劃和建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)。獨(dú)自建設(shè)電力無(wú)線通信專網(wǎng)的成本有可能超過(guò)現(xiàn)階段租賃電信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的成本，且未來(lái)經(jīng)濟(jì)效益尚不明確。另外，電力系統(tǒng)輸電、變電網(wǎng)絡(luò)電壓等級(jí)較高，會(huì)對(duì)無(wú)線通信產(chǎn)生電磁干擾，因此，是否采用現(xiàn)有變電站作為通信基站站址仍有待進(jìn)一步討論。

4 結(jié)語(yǔ)

智慧電網(wǎng)是電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。2020 年國(guó)家電網(wǎng)公司戰(zhàn)略為未來(lái)能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提出了更加明確的目標(biāo)；同時(shí)，2020 年也是國(guó)家大力推進(jìn)5G 規(guī)?；逃玫囊荒辍?G 通信技術(shù)將重塑未來(lái)生活方式，也將重塑電力與能源系統(tǒng)。分析了5G 通信的特點(diǎn)和技術(shù)指標(biāo)，討論了5G 在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用場(chǎng)景以及推進(jìn)先進(jìn)能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展的重要技術(shù)。同時(shí)，經(jīng)過(guò)分析，5G 通信應(yīng)用于電力系統(tǒng)仍存在瓶頸。如何在世界領(lǐng)先的能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展中取其精華，將會(huì)成為今后的主要研究方向。