關(guān)鍵詞：ISO方法論，5G，電力行業(yè)，效益評(píng)估

DOI編碼：10.3969/j.issn.1674-5698.2024.10.016

0 引言

電力通信網(wǎng)是電力系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要手段，保證了各類(lèi)電力業(yè)務(wù)的安全性、實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和可靠性要求。隨著大規(guī)模新能源接入、用電負(fù)荷需求側(cè)響應(yīng)等業(yè)務(wù)快速發(fā)展，各類(lèi)電力終端、用電客戶(hù)的通信需求暴漲，海量設(shè)備需實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)或控制，信息雙向交互頻繁，傳統(tǒng)光纖通信專(zhuān)網(wǎng)難以滿(mǎn)足海量的采集控制終端接入需求[1]。因此，具有大帶寬、低時(shí)延、高速率、廣連接、低能耗特點(diǎn)的5G技術(shù)應(yīng)用，能夠以更低的建設(shè)成本、更快的建設(shè)周期，提供近似于光纖通信的通道性能和高可靠性，提供面向電力行業(yè)的經(jīng)濟(jì)靈活、安全可靠、全方位覆蓋的定制化“行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)”—— 5G電力虛擬專(zhuān)網(wǎng)服務(wù)[2]，可更好地滿(mǎn)足電網(wǎng)業(yè)務(wù)差異化需求，進(jìn)一步提升電網(wǎng)企業(yè)對(duì)自身業(yè)務(wù)的自主可控能力和運(yùn)營(yíng)效率。

本文的總體目標(biāo)是以效益提升為導(dǎo)向，圍繞深圳5G電力行業(yè)主要應(yīng)用場(chǎng)景，從深圳供電局5G應(yīng)用場(chǎng)景中選取發(fā)揮效益價(jià)值較大的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，對(duì)深圳供電局5G技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀以及5G技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用創(chuàng)造的綜合效益進(jìn)行分析研究，從而幫助深圳供電局總結(jié)和輸出5G應(yīng)用先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)及創(chuàng)新管理模式，推動(dòng)業(yè)務(wù)工作高質(zhì)量發(fā)展，提升生產(chǎn)管理水平。

1 價(jià)值鏈分析

1.1 產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈

價(jià)值鏈?zhǔn)侵敢贿B串與產(chǎn)出某些輸出、產(chǎn)品或服務(wù)相關(guān)的系列活動(dòng)。產(chǎn)品或服務(wù)按照規(guī)定的順序貫穿所有的活動(dòng)，并在每個(gè)環(huán)節(jié)獲得增值。在深圳市電力行業(yè)，電力從生產(chǎn)到消費(fèi)的全過(guò)程價(jià)值鏈如圖1所示。深圳供電局在電力行業(yè)價(jià)值鏈中涉及“輸電、變電、配電、用電”等環(huán)節(jié)，處于電力行業(yè)價(jià)值鏈核心地位。

1.2 公司價(jià)值鏈

根據(jù)邁克爾·波特提出的“價(jià)值鏈分析法”，結(jié)合深圳供電局的業(yè)務(wù)布局，可以得出其公司價(jià)值鏈如圖2所示。

深圳供電局在深圳市電力行業(yè)中處于核心位置，涵蓋了行政管理、研發(fā)、工程、采購(gòu)等支撐業(yè)務(wù)部門(mén)，以及輸電、變電、配電、電力調(diào)度、市場(chǎng)和客戶(hù)服務(wù)等主要業(yè)務(wù)部門(mén)。

深圳供電局內(nèi)部?jī)r(jià)值鏈涵蓋了行政管理、研發(fā)、工程、采購(gòu)等支撐業(yè)務(wù)，以及輸電、變電、配電、電力調(diào)度、市場(chǎng)和客戶(hù)服務(wù)等主要業(yè)務(wù)。行政管理主要包括人力、財(cái)務(wù)、信息中心、資產(chǎn)管理、安全監(jiān)督等基礎(chǔ)支撐運(yùn)營(yíng)活動(dòng)，確保企業(yè)各項(xiàng)業(yè)務(wù)的順利開(kāi)展和企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展；研發(fā)和設(shè)計(jì)主要包括對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃和技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)；工程主要包括電網(wǎng)線路改造建設(shè)、傳輸設(shè)備改造、5G無(wú)線專(zhuān)網(wǎng)建設(shè)、虛擬電廠建設(shè)等規(guī)劃和實(shí)施活動(dòng)；采購(gòu)主要包括設(shè)備、軟件、服務(wù)等采購(gòu)活動(dòng)；輸電管理主要包括輸電設(shè)備的維護(hù)、檢修和更新改造，以及輸電線路的巡視和故障處理等活動(dòng)，確保電力傳輸?shù)姆€(wěn)定性和效率；變電管理主要包括變電站的建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)等活動(dòng)，確保變電設(shè)施的安全和高效，支持電網(wǎng)可靠運(yùn)行；配電管理主要包括監(jiān)控和維護(hù)配電系統(tǒng)，優(yōu)化配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等活動(dòng)，提升電力供應(yīng)的可靠性和服務(wù)質(zhì)量；電力調(diào)度主要包括對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行控制和協(xié)調(diào)，合理調(diào)配電力資源等活動(dòng)，確保電力供應(yīng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性；市場(chǎng)和客戶(hù)服務(wù)主要包括優(yōu)化電力營(yíng)商環(huán)境，高質(zhì)量的建成現(xiàn)代供電服務(wù)體系，為客戶(hù)提供供電優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

2 關(guān)鍵價(jià)值驅(qū)動(dòng)因素和評(píng)估范圍

2.1 關(guān)鍵價(jià)值驅(qū)動(dòng)因素

根據(jù)ISO方法論2 .0中的定義，價(jià)值驅(qū)動(dòng)因素是能夠?yàn)樯钲诠╇娋謳?lái)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵組織能力，在本文中主要指能夠?yàn)樯钲诠╇娋謳?lái)高效管理能力和服務(wù)的關(guān)鍵因素。通過(guò)對(duì)深圳供電局內(nèi)部相關(guān)人員的訪談，總結(jié)出本文的關(guān)鍵價(jià)值驅(qū)動(dòng)因素見(jiàn)表1。

2.2 評(píng)估范圍

評(píng)估范圍僅限于使用標(biāo)準(zhǔn)能產(chǎn)生明顯的效益的業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)以及與關(guān)鍵價(jià)值驅(qū)動(dòng)因素密切相關(guān)的活動(dòng)。根據(jù)調(diào)研結(jié)果顯示，深圳供電局在“工程、輸電管理、配電管理、變電管理和電力調(diào)度”等領(lǐng)域開(kāi)展探索5G創(chuàng)新應(yīng)用產(chǎn)生較明顯的效益價(jià)值，因此本文選定的評(píng)估范圍見(jiàn)表2。

3 標(biāo)準(zhǔn)在價(jià)值鏈中的應(yīng)用

本文所界定的評(píng)估范圍內(nèi)，確定了深圳供電局待評(píng)價(jià)的關(guān)鍵業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)。通過(guò)調(diào)研、訪談的形式，深入了解深圳供電局在關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)活動(dòng)中的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用情況，識(shí)別出評(píng)估范圍內(nèi)使用的標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)表3。

4 選擇關(guān)鍵營(yíng)運(yùn)指標(biāo)以確定標(biāo)準(zhǔn)的影響

通過(guò)對(duì)評(píng)估對(duì)象的詳細(xì)調(diào)研，結(jié)合評(píng)估對(duì)象提供的相關(guān)數(shù)據(jù)，分析和整理出衡量標(biāo)準(zhǔn)影響的營(yíng)運(yùn)指標(biāo)，見(jiàn)表4。

5 標(biāo)準(zhǔn)效益的定性定量評(píng)估

5.1 工程

5.1.1 節(jié)約投資成本

在使用5G標(biāo)準(zhǔn)后，深圳供電局一方面規(guī)范了配電自動(dòng)化規(guī)劃、設(shè)計(jì)以及配電設(shè)備選址優(yōu)化、運(yùn)行監(jiān)測(cè)、能效、安全性、經(jīng)濟(jì)性評(píng)估評(píng)價(jià)等方面的技術(shù)要求，另一方面明確了配電開(kāi)關(guān)、配電柜、母線裝置、電纜線路、接地裝置和二次回路接線等電氣裝置及系統(tǒng)化工程的施工、驗(yàn)收、工程質(zhì)量檢測(cè)等技術(shù)指標(biāo)，從而可以利用5G無(wú)線通道承載配網(wǎng)自動(dòng)化“三遙”業(yè)務(wù)，有效解決了城市環(huán)境光纖敷設(shè)困難的制約，避免配網(wǎng)光纖易受外力破壞的風(fēng)險(xiǎn)，提高了配網(wǎng)線路的運(yùn)行安全水平。按每臺(tái)交換機(jī)采購(gòu)和部署0.2萬(wàn)元，非新建線路敷設(shè)光纜每公里6萬(wàn)元造價(jià)估算，2021年減少配置100臺(tái)交換機(jī)，減少敷設(shè)光纜50公里，可節(jié)省交換機(jī)購(gòu)置施工費(fèi)20萬(wàn)元及光纜敷設(shè)費(fèi)300萬(wàn)元，共計(jì)節(jié)省320萬(wàn)元；2022年新增1000個(gè)節(jié)點(diǎn)，距離500千米，共計(jì)可節(jié)省3200萬(wàn)元；2023年新增900個(gè)節(jié)點(diǎn)，距離450千米，共計(jì)可節(jié)省2880萬(wàn)元；3年共計(jì)節(jié)省6400萬(wàn)元。

在使用5G標(biāo)準(zhǔn)后，深圳供電局增強(qiáng)了虛擬電廠對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)廣連接、端到端數(shù)據(jù)傳輸、多協(xié)議轉(zhuǎn)換、負(fù)荷端海量接入等技術(shù)要求，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)虛擬電廠來(lái)聚合分布式發(fā)電站和用戶(hù)側(cè)資源參與電網(wǎng)削峰填谷，不需要新建發(fā)電機(jī)組及配套輸變電設(shè)備，節(jié)約了發(fā)電容量投資成本。以某200MW虛擬電廠應(yīng)用試點(diǎn)為例，硬件投資成本約1700～3500萬(wàn)元，建設(shè)虛擬電廠平臺(tái)的開(kāi)發(fā)費(fèi)用約1000萬(wàn)元，運(yùn)行成本按總投資成本的5%考慮，約為135～225萬(wàn)元，綜合計(jì)算該虛擬電廠的成本約為2700～4500萬(wàn)元，單位投資成本約200元/kW。根據(jù)計(jì)算，相比于傳統(tǒng)能源發(fā)電，建設(shè)200MW虛擬電廠預(yù)計(jì)可節(jié)約發(fā)電容量投資4.6～12.9億元[3]，見(jiàn)表5。

5.1.2 節(jié)約土地資源

在使用5G標(biāo)準(zhǔn)后，深圳供電局在不占用土地資源、不進(jìn)行變電站擴(kuò)容、不新建變電站、不需新建輸電通道的前提下，基于虛擬電廠就可滿(mǎn)足現(xiàn)階段部分電力用戶(hù)的負(fù)荷要求，從而降低電力基礎(chǔ)設(shè)施投資成本，提升電力資本運(yùn)營(yíng)效率。如建設(shè)200MW燃?xì)怆姀S需占地3.63萬(wàn)平方米，按每平米3萬(wàn)元的工業(yè)用地價(jià)格計(jì)算，建設(shè)燃?xì)怆姀S的土地資源總價(jià)值在9～10億元，若采用虛擬電廠則可節(jié)約相應(yīng)價(jià)值的土地資源。

5.2 輸電管理環(huán)節(jié)

5.2.1 輸電線路監(jiān)控效率

在使用5 G標(biāo)準(zhǔn)后，深圳供電局解決了5 G基站、5G終端設(shè)備與輸電桿塔共站址的場(chǎng)景中的電磁兼容、電磁干擾等技術(shù)難題，從而基于5G通信遠(yuǎn)程控制5G攝像頭、5G無(wú)人機(jī)，實(shí)現(xiàn)輸電線路巡檢場(chǎng)景遠(yuǎn)端圖像回傳、線路監(jiān)測(cè)和巡檢。在線監(jiān)測(cè)視頻采集終端（攝像頭、無(wú)人機(jī)）內(nèi)置了5G模組，通過(guò)就近的5G基站，將產(chǎn)生的高清數(shù)據(jù)流（圖片、視頻）回傳至深圳供電局電力專(zhuān)用核心網(wǎng)（管理區(qū)），再通過(guò)公司內(nèi)部傳輸網(wǎng)專(zhuān)線送達(dá)視頻監(jiān)控主站。無(wú)人機(jī)在每個(gè)巡視點(diǎn)拍攝約10張照片，利用5G相比于4G更大的帶寬和更低的時(shí)延特性，可傳輸更清晰的數(shù)據(jù)流，系統(tǒng)分析準(zhǔn)確率將大大提升。而相較于人工巡檢，效率更是大幅增長(zhǎng)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，巡視一回50 0千伏輸電線路，傳統(tǒng)人工巡視需要2個(gè)人巡視10天?，F(xiàn)在通過(guò)5G輸電智能巡檢系統(tǒng)，只需要1個(gè)人兩個(gè)小時(shí)完成巡視，使得工作人員有更充裕時(shí)間對(duì)巡檢照片進(jìn)行細(xì)致分析。綜合看，智能巡視效率較人工作業(yè)提升了11倍，見(jiàn)表6。

5.2.2 輸電線路溫度異常檢測(cè)

在電力系統(tǒng)中，輸電線路設(shè)備溫度是影響電力系統(tǒng)的可靠性的關(guān)鍵因素之一。當(dāng)設(shè)備溫度異常時(shí)，不僅可能導(dǎo)致設(shè)備的使用壽命縮短，更可能引發(fā)設(shè)備損壞，進(jìn)而造成線路跳閘等嚴(yán)重后果。因此，在使用5G標(biāo)準(zhǔn)后，深圳供電局規(guī)范了在輸電線路及終端廠塔部署5G終端設(shè)備的相關(guān)要求，包括硬件部署建設(shè)、軟件部署等操作要求以及支撐系統(tǒng)功能、數(shù)據(jù)接口、數(shù)據(jù)采集的相關(guān)技術(shù)要求，實(shí)現(xiàn)了基于紅外測(cè)溫技術(shù)對(duì)輸電設(shè)備進(jìn)行潛在故障的檢測(cè)，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

深圳供電局在輸電線路及終端廠塔中裝備了集成紅外熱像儀的5G攝像頭，該設(shè)備擁有最高可達(dá)2560×1440的分辨率，能夠?qū)崟r(shí)輸出清晰圖像，使得對(duì)變壓器等關(guān)鍵設(shè)備本體及重要部位的紅外測(cè)溫更為精準(zhǔn)。尤其是，相較于4G，利用5G提升了數(shù)據(jù)傳輸速率、熱成像圖像或視頻的清晰度和測(cè)溫準(zhǔn)確率，為設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

5.3 變電管理環(huán)節(jié)

在使用5G標(biāo)準(zhǔn)后，深圳供電局不僅明確了變電站部署5G終端時(shí)的電磁兼容、電磁干擾等性能指標(biāo)要求規(guī)定，而且規(guī)范了5G終端接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)涉及的安全相關(guān)要求，如：終端接入身份鑒權(quán)、終端接入權(quán)限、接入?yún)f(xié)議、終端反向鑒權(quán)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)規(guī)范。由此，深圳供電局通過(guò)在變電站內(nèi)的監(jiān)測(cè)終端加裝5G CPE，實(shí)現(xiàn)5G信號(hào)轉(zhuǎn)換，利用就近的5G基站，將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流通過(guò)5G移動(dòng)通信網(wǎng)回傳至公司電力專(zhuān)用核心網(wǎng)（管理區(qū)），再通過(guò)公司內(nèi)部傳輸網(wǎng)專(zhuān)線送達(dá)變電站智能運(yùn)行支持平臺(tái)。變電站的終端設(shè)備有5G攝像頭、5G巡檢機(jī)器人等，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端圖像回傳、站內(nèi)監(jiān)測(cè)和巡檢。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，500 kV變電站，約有15， 000個(gè)巡檢點(diǎn)，人工巡檢需2人×4小時(shí)×4天，巡視結(jié)束后，人員還需2小時(shí)填寫(xiě)巡檢報(bào)告；而通過(guò)攝像頭以及機(jī)器人巡檢只需1～2個(gè)小時(shí)即可完成9 0%的巡檢范圍，巡檢后通過(guò)5G上傳數(shù)據(jù)到指揮中心，自動(dòng)生成巡檢報(bào)告。2023年深圳供電局已開(kāi)展遠(yuǎn)程巡視任務(wù)826次，比傳統(tǒng)人工巡視減少到站352次，節(jié)省約2336小時(shí)，實(shí)現(xiàn)站內(nèi)巡視綜合效率提升2.7倍。

5.4 配電管理環(huán)節(jié)

5.4.1 故障檢測(cè)

在使用5G標(biāo)準(zhǔn)后，深圳供電局根據(jù)配電網(wǎng)線路5G通信的技術(shù)要求、接口要求（包括授時(shí)接口、故障檢測(cè)接口等）、功能要求（包括通信規(guī)約、對(duì)時(shí)方式等）、性能要求（包括對(duì)時(shí)精度、保護(hù)動(dòng)作時(shí)限等）等技術(shù)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)5G和配網(wǎng)自動(dòng)化自愈技術(shù)融合應(yīng)用，使得平均故障處理時(shí)間縮短了28分鐘，停電影響范圍從線路級(jí)縮小至節(jié)點(diǎn)級(jí)，減少因停電造成較大輿情影響，兼顧了供電可靠性與公共安全風(fēng)險(xiǎn)。按照深圳供電局用戶(hù)年平均停電次數(shù)0.27次、單位小時(shí)停電損失80元/kW計(jì)算。在5G應(yīng)用示范區(qū)，2021年負(fù)載負(fù)荷至16MW，減少用戶(hù)損失16.13萬(wàn)元；2022年負(fù)載負(fù)荷至10 0MW，減少用戶(hù)損失100.8萬(wàn)元；2023年負(fù)載負(fù)荷至150MW，減少用戶(hù)損失151.2萬(wàn)元；3年共計(jì)減少損失268.13萬(wàn)元，見(jiàn)表7。

計(jì)算公式如下：

減少的用戶(hù)停電損失=負(fù)荷（kW）×平均停電次數(shù)（次）×縮短的平均故障處理時(shí)間（小時(shí)）×單位小時(shí)停電損失（元/kW）。

5.4.2 故障隔離

在使用5G標(biāo)準(zhǔn)后，深圳供電局規(guī)范了智能配電網(wǎng)性能監(jiān)測(cè)、故障修復(fù)等操作要求，實(shí)現(xiàn)5G無(wú)線通道承載配網(wǎng)自動(dòng)化“三遙”業(yè)務(wù)，在遙信系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)能夠迅速感知并傳輸故障信息，實(shí)現(xiàn)故障隔離。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2023年發(fā)生3122次配網(wǎng)故障，綜合選線準(zhǔn)確率（含選線與輪切）超96%，每次減少負(fù)荷損失約0.8萬(wàn)元，2023年減少約2497萬(wàn)元。

5.4.3 節(jié)約人力成本

在使用5G標(biāo)準(zhǔn)后，深圳供電局基于5G網(wǎng)絡(luò)電力通信，實(shí)現(xiàn)了配電線路接地故障處理人力成本降低。深圳供電局按2023年1025次線路接地故障來(lái)估算，每次減少調(diào)度員及巡線人員共15小時(shí)，則2023年全年減少勞動(dòng)量約1025×15=15，375小時(shí)/人次。

5.4.4 節(jié)約配電成本

在使用5G標(biāo)準(zhǔn)后，深圳供電局明確了5G網(wǎng)絡(luò)通道承載電力業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)定義、通信需求、地址分配、承載協(xié)議等用電行為技術(shù)指標(biāo)要求，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)網(wǎng)荷智能互動(dòng)控制系統(tǒng)挖掘柔性負(fù)荷的用電行為特征，合理安排可平移、可轉(zhuǎn)移、多類(lèi)柔性負(fù)荷參與輸-配-用的多時(shí)間尺度協(xié)同調(diào)度，優(yōu)化調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行方式10 0 0 余項(xiàng)，有效降低負(fù)荷用電成本和系統(tǒng)運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷曲線峰谷差、安全裕度的有益調(diào)整。以深圳2021年夏大方式（夏季為滿(mǎn)足電力需求，電力系統(tǒng)全接線、全開(kāi)機(jī)的運(yùn)行方式）為例，減少發(fā)電成本約1.32億元，減少社會(huì)用電成本約2.45億元。

5.4.5 應(yīng)急安全

在使用5G標(biāo)準(zhǔn)后，深圳供電局增強(qiáng)電力5G應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)的速率、時(shí)延等確定性保障以及安全和空口物理隔離等技術(shù)指標(biāo)要求，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)荷智能互動(dòng)控制系統(tǒng)的在線預(yù)警分析和輔助決策功能，提高輸電斷面供電能力，顯著提升了緊急情況電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平。2021年“查帕卡”臺(tái)風(fēng)襲擊期間，借助輔助決策信息10分鐘內(nèi)快速化解了50 0kV鵬城片網(wǎng)單回220kV線路串供4座220kV變電站運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，為有效支撐調(diào)度處置突發(fā)故障和風(fēng)險(xiǎn)控制提供技術(shù)保障，提升了深圳調(diào)度運(yùn)行控制水平。

5.4.6 精準(zhǔn)負(fù)荷控制

在使用5G 標(biāo)準(zhǔn)后，深圳供電局明確了覆蓋增強(qiáng)、低時(shí)延高可靠等通信技術(shù)指標(biāo)要求，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)網(wǎng)荷智能互動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)達(dá)到廣覆蓋、低時(shí)延、高可靠的精準(zhǔn)負(fù)荷控制，該系統(tǒng)使負(fù)荷控制對(duì)象由原來(lái)的1座變電站縮小到用戶(hù)分支負(fù)荷，控制精度達(dá)0.01MW，響應(yīng)速度小于100ms，可靈活避開(kāi)重要用戶(hù)、民生負(fù)荷，縮小停電范圍，確保電網(wǎng)嚴(yán)重故障時(shí)沖擊社會(huì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。利用裝置運(yùn)行狀態(tài)統(tǒng)一描述方法實(shí)現(xiàn)了輸-配-用緊急控制系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)視、快速統(tǒng)計(jì)與可視化展示，顯著提高了緊急控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，降低系統(tǒng)日常運(yùn)維費(fèi)用，為高密度負(fù)荷城市電網(wǎng)抵御嚴(yán)重故障提供技術(shù)保障。

5.5 電力調(diào)度環(huán)節(jié)

5.5.1 降低停電損失

在使用5G標(biāo)準(zhǔn)后，深圳供電局利用“5G+虛擬電廠”，實(shí)現(xiàn)分布式負(fù)荷資源可觀、可測(cè)、可控，精準(zhǔn)動(dòng)態(tài)處置調(diào)度。在負(fù)荷高峰時(shí)期，傳統(tǒng)的錯(cuò)峰限電在應(yīng)對(duì)尖峰負(fù)荷壓力的同時(shí)，將影響工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)進(jìn)度和產(chǎn)品質(zhì)量，給企業(yè)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。虛擬電廠通過(guò)優(yōu)化用電方式，避免錯(cuò)峰限電造成的損失。以深圳供電局某200MW虛擬電廠應(yīng)用試點(diǎn)所在地和用電量測(cè)算的度電經(jīng)濟(jì)損失成本約為28.57元/kW，預(yù)計(jì)該虛擬電廠可避免錯(cuò)峰限電尖峰電量約為331.2MWh，總計(jì)可避免經(jīng)濟(jì)損失約956.3萬(wàn)元[3]。

5.5.2 節(jié)能減排

在使用5G標(biāo)準(zhǔn)后，深圳供電局通過(guò)“5G+虛擬電廠”發(fā)揮靈活調(diào)節(jié)作用，調(diào)動(dòng)儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車(chē)、蓄冰/蓄冷空調(diào)負(fù)荷等資源在負(fù)荷低谷時(shí)段消納清潔能源，降低高峰負(fù)荷需求、減少火電出力?；痣姲l(fā)電量減少一方面節(jié)約了燃煤，另一方面降低了二氧化碳和二氧化硫排放，有利于促進(jìn)節(jié)能減排。采用200MW虛擬電廠每年的節(jié)能減排效益見(jiàn)表8。

6 結(jié)論

本文采用ISO方法論，基于標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各營(yíng)運(yùn)指標(biāo)影響的量化計(jì)算得出，深圳供電局在探索5G+智慧電網(wǎng)的試點(diǎn)中，標(biāo)準(zhǔn)對(duì)工程、輸電、變電、配電和電力調(diào)度等業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境方面均有不同的貢獻(xiàn)。

在工程環(huán)節(jié)，深圳供電局通過(guò)使用5G相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，減少交換機(jī)的采購(gòu)和部署、光纜敷設(shè)等，減少配電線路自動(dòng)化改造投資成本，降低故障檢測(cè)和故障隔離損失。同時(shí)，在不占用土地資源、不進(jìn)行變電站擴(kuò)容、不新建變電站、不需新建輸電通道的前提下，實(shí)現(xiàn)“5G+虛擬電廠”替代燃?xì)怆姀S，節(jié)省了土地資源投資成本。

在輸電管理環(huán)節(jié)，深圳供電局通過(guò)使用5G相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了基于5G攝像頭、5G無(wú)人機(jī)等設(shè)備提升輸電線路的監(jiān)控效率、熱成像圖像或視頻的清晰度和測(cè)溫準(zhǔn)確率，保障設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

在變電管理環(huán)節(jié)，深圳供電局通過(guò)使用5G相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了變電站內(nèi)5G攝像頭、巡檢機(jī)器人等應(yīng)用全覆蓋，極大提升了站內(nèi)巡視綜合效率。

在配電管理環(huán)節(jié)，深圳供電局通過(guò)使用5G相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)縮短了平均故障處理時(shí)間，并使停電影響范圍從線路級(jí)縮小至節(jié)點(diǎn)級(jí)，減少因停電造成較大輿情影響，兼顧了供電可靠性與公共安全風(fēng)險(xiǎn)，提升電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平。另一方面，也實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)故障隔離，降低配電線路接地故障處理人力成本。

在電力調(diào)度環(huán)節(jié)，深圳供電局通過(guò)使用5G相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了利用“5G+虛擬電廠”來(lái)優(yōu)化用電方式，減少在負(fù)荷高峰時(shí)期因錯(cuò)峰限電給企業(yè)帶來(lái)的停電經(jīng)濟(jì)損失。此外，還通過(guò)“5G+虛擬電廠”來(lái)調(diào)動(dòng)儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車(chē)、建筑樓宇等負(fù)荷資源，消納清潔能源，減小火電出力，降低二氧化碳、二氧化硫等溫室氣體排放，有效促進(jìn)節(jié)能減排。