近日,國網(wǎng)四川省電力公司(以下簡稱“國網(wǎng)四川電力”)信息通信公司聯(lián)合華為,成功完成全球首例基于細顆粒OTN(OSU)的5G切片隔離網(wǎng)試點驗證項目。本次試點聚焦新型電力系統(tǒng)背景下配用電涉控類業(yè)務(如配電自動化“三遙”、新型負控等)的安全可靠承載需求,創(chuàng)新性地探索了5G和細顆粒OTN(OSU)新技術在該領域的應用實踐。項目成果不僅驗證了該通信方式的安全性與可靠性,也為國網(wǎng)總部相關部門制定配用電通信網(wǎng)絡方案及安全防護策略提供了重要實踐參考,為后續(xù)在國網(wǎng)系統(tǒng)內的規(guī)模化推廣應用奠定了堅實的技術基礎。
面向新型電力系統(tǒng),配網(wǎng)及中壓回傳通信網(wǎng)作為支撐源網(wǎng)荷儲一體化的核心樞紐,其可靠性直接關乎電網(wǎng)運行平衡、穩(wěn)定控制及極端工況下的基礎保障能力。我國在配電通信網(wǎng)建設中已形成成熟實踐,深度融合供電區(qū)域分級、服務質量需求與技術特性,實現(xiàn)因地制宜的差異化部署。當前,在A+、A類及部分B類供電區(qū)域,光纖憑借高帶寬、確定性時延、抗電磁干擾等優(yōu)勢,已成為配電通信傳輸?shù)闹髁魍ㄐ沤橘|。然而,針對偏遠地區(qū)或光纖暫難覆蓋的區(qū)域,亟需引入無線通信技術破解配網(wǎng)回傳瓶頸。
在此背景下,國網(wǎng)四川電力信息通信公司率先探索5G通信技術在配用電涉控類業(yè)務中的創(chuàng)新應用——在嚴格保障電力業(yè)務安全可靠的前提下,成功驗證5G承載業(yè)務的關鍵性能(時延、抖動等)具備確定性,并完全符合電力行業(yè)嚴苛規(guī)范,為新型電力系統(tǒng)構建安全高效的通信架構提供了可復制的技術路徑。
本項目通過在電力機房部署5GC回傳傳輸OSU設備,實現(xiàn)與運營商網(wǎng)絡的高效對接。該設備采用信令與用戶數(shù)據(jù)分流技術:電力用戶數(shù)據(jù)業(yè)務流直傳至電力專用UPF,信令流則回傳至省公司A棟通信機房的5GC核心網(wǎng)元。本項目最終選擇國網(wǎng)四川電力信息通信公司、國網(wǎng)四川省電力公司成都供電公司(以下簡稱“成都供電公司”)以及國網(wǎng)四川省電力公司天府新區(qū)供電公司(以下簡稱“天府新區(qū)供電公司”)相關站點和網(wǎng)絡資源,實現(xiàn)天府新區(qū)供電公司生產控制大區(qū)UPF與省公司5GC核心網(wǎng)元間的信令交互,全程經(jīng)由該OSU設備可靠轉發(fā)。在可靠性上,為滿足電力通信"三雙"(雙電源、雙設備、雙路由)高可靠要求,方案在天府新區(qū)供電公司及省公司A棟各新增2套5GC回傳接入設備(共4套),并新建4條10G光通信網(wǎng)鏈路構建冗余傳輸通道。另外,此架構將承載天府新區(qū)供電公司、成都供電公司的配電自動化"三遙"、新型負荷控制等配用電涉控類業(yè)務,實現(xiàn)業(yè)務接入、RB資源分配與故障管理的智能化,顯著降低運維壓力、縮短停電時長,全面提升供電可靠性與電網(wǎng)調峰能力,為新型電力系統(tǒng)建設提供關鍵技術支撐。
在承載技術層面,本項目核心采用光業(yè)務單元(OSU)技術。作為新興主流技術,OSU已獲國內權威標準支撐:工業(yè)和信息化部《2024年第18號公告》發(fā)布:YD/T 4855-2024《基于光業(yè)務單元(OSU)的光傳送網(wǎng)(OTN)設備 通用要求》、YD/T 4856-2024《基于光業(yè)務單元(OSU)的光傳送網(wǎng)(OTN)設備 功能要求》,《2025年第13號公告》發(fā)布:YD/T 6438-2025《基于光業(yè)務單元(OSU)和細粒度OTN(fgOTN)的光傳送網(wǎng)(OTN)管控技術要求》。采用細顆粒OTN(OSU)作為5G切片回傳承載網(wǎng),具備以下核心優(yōu)勢:
1、業(yè)務基于IP靈活映射到OSU管道
通過IP與OSU管道的智能動態(tài)映射機制,在業(yè)務接入層實現(xiàn)精細化流量調度。業(yè)務接入點依據(jù)IP五元組特征,將信令流與用戶數(shù)據(jù)流實時分流至獨立的OSU硬管道,確保關鍵控制指令與普通業(yè)務數(shù)據(jù)物理隔離。該架構突破傳統(tǒng)VPN的虛擬隔離局限,實現(xiàn)從接入到核心的端到端業(yè)務物理隔離,同時滿足電力監(jiān)控系統(tǒng)“縱向加密、橫向隔離”的安全規(guī)范。
2. 遠距離傳輸能力
依托OTN(光傳送網(wǎng))體系底層優(yōu)勢,OSU技術繼承大容量、低損耗的光傳輸基因。采用增強型FEC(前向糾錯)編碼與分布式拉曼放大技術,有效補償長距傳輸中的信號衰減,在無需中繼設備條件下支持≥80km的超遠距穩(wěn)定傳輸。相較傳統(tǒng)方案,OSU在同等距離下降低時延30%,誤碼率優(yōu)于1E-12。此項能力徹底解決山區(qū)、荒漠等偏遠區(qū)域的配電通信覆蓋難題,實現(xiàn)省調中心對邊緣配電房的無損監(jiān)控,為新型電力系統(tǒng)廣域協(xié)同控制奠定物理基礎。
3. 安全可靠架構
●硬管道物理隔離:通過OSU幀結構的時隙隔離劃分實現(xiàn)業(yè)務間物理隔離,徹底規(guī)避數(shù)據(jù)泄露風險,時延確定性達μs級(抖動≤±1μs)。
●電信級保護機制:采用OSUFlex SNCP(子網(wǎng)連接保護)技術,在環(huán)網(wǎng)/鏈型拓撲中建立主備1+1光路徑。當光纖中斷或節(jié)點故障時,通過開銷字節(jié)實時感知并觸發(fā)倒換動作,保護倒換時間嚴格控制在50ms內,滿足配網(wǎng)差動保護、自動負荷控制等業(yè)務的“零感知”切換要求。雙機制疊加形成縱深防御體系,故障恢復成功率提升至99.999%。
4. 靈活高效帶寬管理
基于OSU標準,OSU支持2M~100G帶寬的無損動態(tài)調整。通過網(wǎng)管系統(tǒng)或SDN控制器,可實時按需觸發(fā)以下操作,使網(wǎng)絡利用率從傳統(tǒng)靜態(tài)管道的40%提升至85%以上,新建業(yè)務開通時間從天級縮短至分鐘級:
●帶寬擴容:當負荷控制業(yè)務突發(fā)流量時,在線提升管道容量(如10G→40G),業(yè)務流量無丟包、無中斷;
●顆粒度適配:以2M為最小單位精準分配管道資源,匹配配電終端(DTU/FTU)的碎片化接入需求。
通過5G切片技術與華為細顆粒OTN(OSU)解決方案的深度協(xié)同創(chuàng)新,國網(wǎng)四川電力信息通信公司成功完成全球首例配電自動化“三遙”、新型負荷控制等實時涉控業(yè)務的端到端承載驗證。該項目不僅為新型電力系統(tǒng)構建了安全可靠、確定性時延的通信范式,更通過三大核心價值奠定行業(yè)里程碑:
●標準引領:輸出配用電通信網(wǎng)絡架構、安全防護體系的國網(wǎng)級實踐指南,為總部決策提供實證支撐;
●生態(tài)筑基:驗證細顆粒OTN(OSU)硬管道隔離+5G切片雙保險技術路線的規(guī)模推廣可行性,覆蓋A+至C類全場景供電區(qū)域;
●未來錨點:開辟“通信-電力”跨域融合新路徑,賦能源網(wǎng)荷儲互動、配網(wǎng)自愈等新型電力系統(tǒng)核心業(yè)務。
此實踐標志著我國電力通信正式邁入“業(yè)務感知、管道可控、安全內生”的智能化時代,為構建新型能源體系提供數(shù)字基石。
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