项目介绍：中国移动通信集团山东有限公司与联合国网络山东省电力公司启动5G电力专网建设，开展5G与电网技术融合深度应用。项目聚焦双碳背景下能源转型转型需求，以5G技术赋能新型电力系统，成功打造“一网一核12场景30万”5G规模化应用标杆项目应用”。中国信息通信研究院、中国电力科学研究院等制定了多项5G行业标准，解决5G规模化应用的技术标准问题。该项目是5G赋能山东数字强省建设和新型电力系统发展的新成果。

近日，记者邀请山东移动政企客户中心工业能源产业团队回顾了双碳背景下智能电网5G规模化应用的部署过程。该项目填补了省级5G网络建设的空白，有利于山东移动各行业的省级5G网络建设。下一步将以电力行业应用为突破口，打造5G电力行业应用标杆，带动5G产业链发展升级。

能源转型成趋势，5G赋能新电

5G技术赋能是大势所趋，需要动力。山东省在电力系统发展中也面临与5G网络融合的新需求：一是从双碳战略要求入手。 “十四五”规划提出建设现代能源体系，利用5G、工业互联网等手段推动行业数字化转型。二是从电网业务需求出发。山东是新能源大省，用电量、总装机容量、分布式光伏户数和全国全县屋顶分布式光伏发展试点均居全国首位。如果电网不能对新能源发电量进行监测和预测，会给供电安全带来很大风险。与此同时，电网的建设、运营、管理等方面都在进行数字化转型，数据的爆发式增长对通信网络的承载能力提出了更高的要求。三是从5G发展入手。我国5G发展正处于从创新试点到规模化应用的关键时期。面对组件应用成本高、行业标准不完善等问题，需要大规模应用示范项目来带动产业链发展。

因此，山东省聚焦双碳背景下的能源转型改革需求，以5G技术赋能新型电力系统，成功打造“一网一核、12大场景、30万应用”。 “一网”是山东移动与山东电力共建的国内首个省级5G电力示范网，支撑山东60万台分布式光伏有效调度，助力碳调峰、碳中和在能源领域领先. “一芯”是与北京智芯联合研发国产轻量化5G芯片，将大幅降低5G芯片成本，打破5G产业发展瓶颈。 “12大场景”覆盖电网发、输、变、配、用全流程，实现真正的5G应用。 “30万应用”是山东30万台电力5G终端（内置5G模组）的规模化应用，推动5G在B端的良性商业循环，带动产业链协同发展，形成电力5G行业及国际标准数量。

打破传统通信模式，5G功率切片扛起大旗

5G电力系统在整体架构上分为四层（感知层、网络层、数据中心、应用层），匹配发电、输电、变电、配电、用电全业务场景要求。在感知层，通过5G技术的应用，实现海量电力终端数据的实时接入，通过网络层网络和安全接入区，接入电力管理信息区和产控区业务平台，通过数据中心、人工智能平台实现海量数据的分析计算，提升电力场景智能化水平，支持本地电厂接入、配电自动化、客户能源管理等电力业务场景应用，以及应用层的智能配电站。

随着新型电力系统建设的不断深入，分布式电源、分布式负载、分布式储能等大规模增长，电力系统逐渐呈现终端设备海量接入、信息采集爆发式增长的特点，以及高度灵活的操作控制。 ，传统的通信方式面临新的挑战。在省级电力5G示范网建设中，为突破这些传统通信难题，5G电力专网引入了一系列新技术：（1）5G行业虚拟专网（2）边缘计算(1）3）网络切片(4）定位/定时(5）上行增强(6）大数据(7）云计算) 8）人工智能（9）5G局域网（10）数字孪生（11）差动保护等..

网络切片技术是5G区别于4G的技术特征之一，是5G赋能产业的关键要素。基于业务需求和网络切片技术理念，山东移动和山东电力构建了覆盖全省的端到端5G电力切片网络。在网络切片建设中，根据各应用场景不同的网络性能和安全隔离要求，分别在生产控制区、管理信息区、互联网区建设三类电力5G切片，UPF设备为电力已部署。

产控区，产控区5G切片端到端硬隔离。承载网划分为VPN，进行逻辑隔离。核心网部分，UPF独立部署，电力专用。空口部分，以5QI优先级调度产控区业务，并在山东开展空口PRB频率资源块预留试点。

在管理信息区，省电力公司中心机房部署电力专用UPF，并部署2套承载网设备与山东移动承载网连接，形成双归属结构。承载网分为VPN和其他公网业务逻辑隔离。空口部分基于5QI进行优先级调度。核心网部署独立转发平面UPF独享供电，核心网控制平面网元与山东移动共享。

在互联网领域，利用虚拟专网构建电力互联网领域的5G切片。共享运营商UPF，开通省电公司机房专线，通过DNN逻辑隔离不同业务。

同时，电力5G切片的应用为电力系统带来一系列性能提升：

电力5G切片满足安全隔离和海量数据连接需求，构建安全可信、接入灵活、双向实时交互的“泛在、全覆盖”电力通信网络。

电力5G切片实现综合终端在智能站区的5G接入应用，大大降低通信时延，充分满足业务通信需求，提高供电可靠性。

电力5G切片完成统一通信管理平台，助力电力通信可观、可测、可控，实现对电网运行状态的全面感知和系统资源的优化控制，提升综合能源利用效率和服务质量。

5G专网赋能全链路，智能电网展现新表现

当前，山东正在深化数字强省建设，加快部署5G等数字基础设施。目前，全省有7000多台5G终端接入电力，7万多个基站用于实现山东16个城市的全覆盖。面向电网全业务场景，5G专网赋能发电、输电、变电、配电、用电全流程：

在发电方面，已完成全省17个城市地方电厂和分布式能源的安全接入、综合监控和平稳调度。能耗水平相比光纤接入具有更显着的经济效益和社会效益。

在电力传输方面，依托电力管理区域5G专网，已完成5G+北斗无人机智能巡检试点应用。按每年8000座基塔检测量计算，每年可节省2800小时*人，节省检测费用50万余元。大尺寸缺陷识别准确率可达90%，小尺寸缺陷识别准确率可达70%，检测工作效率提高8倍以上。

变电站方面，依托5G专网，完成5G智能机器人的实时数据传输，提高巡检效率，实现变电站人工例行巡检的智能化替代，减少人工巡检工作量现场检查和维护60%。

在配电方面，依托5G专网，各城市供电公司选择不同场景的智能电台，通过5G切片和DNN实现。智能站区集成终端5G接入应用，智能终端通信平均时延13ms，充分满足业务通信需求。可将线路停电时间缩短至秒级，将配电网供电可靠性提高至99.996%。

在用电方面，依托5G专网，17个城市的供电公司已完成5G客户用电管理应用，实现了用电信息的实时监控、采集、处理、分析，提高服务质量、效率和管理水平。提高能源综合利用效率。

山东移动还与山东电力合作建设电力5G专网运营管理平台，为“发电、输电、变电”全业务场景的电网调度管理提供“端-管-云” 、分配和用电量”。 -采用“一体化解决方案”，全面满足电网业务的安全性、可靠性和灵活性要求。

平台分为四层（协议层、平台组件层、核心服务层、展示层），匹配发电、输电、变电、配电、用电全业务场景的需求。电力5G专网运营管理平台设计开发了多项功能，开发了与山东移动物联网、网管、CSMF等系统的多项数据接口，获取了数十项监控数据。该平台不仅可以监控号码卡、流量、费用等终端业务信息，还可以实现切片网络的状态监控和业务管理，让核心服务层更好地分析处理获取的数据，结合与显示层的权限模块。进行视觉演示。

省域专网突破园区局限，打造典型5G广域模式

据了解，该项目实现了5G专网省市县全覆盖，首次突破产业应用园区场景限制，打造5G广域应用典型模式。与校园网相比，省级5G专网有明显区别：

1.省级5G专网已实现省市县全覆盖，覆盖面广，组网结构复杂，网络技术难度大，而园区5G仅针对某个园区，其覆盖窄，网络类型简单。因此，省级5G专网比校园5G组网越来越复杂。

2.省电力5G专网接入山东省数十万电力终端，终端接入数量多、类型复杂、分布广、专业性强、整体规模大建造;园区内5G终端接入数量少且集中。因此，省电5G专网需要面对海量数据源，需要更多的切片网络和更高级别的安全性和时延。

3.园区5G目前是运营商5G行业应用的主要合作用户，型号多，参考性强。省电5G专网是山东省首个起点园区网，领先全国，参考性低，研发创新需求低。

作为专网覆盖最广、终端规模最大的5G垂直行业大规模应用，该项目不仅打破了此前5G行业应用试点首次仅限于园区的现状，还对动力系统进行了创新和整合，为团队增加了不少机会。更少的问题。过程中遇到了很多具有挑战性的问题，但团队不惧困难，面对挑战提出了有效的解决方案。

(1）电网设备分布在全省17个市，多级区（县），覆盖范围广，设备数量多。不同的应用场景有不同的组网性能和安全隔离要求 电力通信需要逻辑和物理安全隔离 解决这个问题的方法：建设生产控制区、管理信息区、互联网区三类电力5G切片，划分专用SMF和AMF核心网资源池，共享控制平面对于网元，采用端到端的物理隔离，不同业务之间的逻辑隔离，按需部署特定功率的UPF设备。

(2）如何实现可观、可管可控的电力终端、物联网卡、网络切片。解决方案：针对上述问题，双方联合打造了自主研发的电力5G运营管理平台具备终端管理中心、网管中心、专网监控中心、工单中心、订货中心等五项功能，助力电力实现业务可视、可管、可控。

(<@3）新电力系统灵活调控、新能源消纳、源-网-荷-储联动等关键问题解决方案：通过建设省级5G专网，研发自主可控的轻量化5G芯片，在输变配电全过程中选择十几个场景部署5G终端进行应用建设，利用5G的大带宽和低时延助力电力实现实时调控和交互新能源。

与能源行业深度合作，带动5G产业链发展

全国首个省级5G电力示范网的实施，标志着山东在5G与电力一体化创新应用方面走在全国前列。很重要的意思：

在能源行业5G建设方面，通过与国网山东省电力公司的深入合作，深入了解能源行业的需求和痛点，定制可行的行业解决方案，积累丰富的能源行业应用经验，有利于山东移动在能源领域的快速复制和拓展。

在5G芯片模组研发方面，在全球“缺芯”大环境下，山东智芯研发轻量化5G芯片，推动定制化电源5G终端应用量产，模组成本降低超过50%。同时，我们也为我们及上下游产业链积累了宝贵的5G模组和5G终端开发经验。

在省级5G网络建设方面，目前5G合作用户主要是产业园区，省级5G网络很少。该项目填补了省级5G网络建设的空白，有利于山东移动各行业的省级5G网络建设。

对于这些经验和成果在其他能源领域的复制和推广，山东移动接下来的计划和思路是：一是通过打造5G在电力行业应用的标杆，积累行业经验，形成行业解决方案，可以落地，快速实现能效领域的复制和推广，通过论坛、交流会等方式，带动5G产业链发展，推动煤矿、油气田信息化发展，电厂等领域，推动5G能源信息采集、AI能效分析等智能化应用落地。其次，通过与能源行业的深度合作，开展5G终端的自主研发和推广，带动5G芯片和模组终端价格下降，助力5G产业链走向成熟。最后，随着物联网和大数据建设的深入，协助政府部门和社会各界共建智慧能源网络，助力智慧城市建设，积极参与项目申报、创新应用竞赛等.，扩大5G的影响力。