首页“「皇家88注册」”首页《国家能源局：2022年度能源领域5G应用典型案例汇编（229页）.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《国家能源局：2022年度能源领域5G应用典型案例汇编（229页）.pdf（229页珍藏版）》请在三个皮匠报告上搜索。
1、 2022 年度能源领域 5G 应用典型案例汇编 国家能源局 工业和信息化部 为贯彻落实党中央、国务院关于加快推动 5G 应用的相关部署要求，推进能源领域 5G 应用实施方案及5G 应用“扬帆”行动计划（2021-2023 年）的相关任务，加速 5G 等新型信息技术与能源转型发展深度融合，国家能源局与工业和信息化部于 2022 年联合开展了能源领域 5G 应用典型案例征集活动，旨在激发能源领域各行业的创新活力，拓展能源领域 5G 应用场景，探索可复制、易推广的 5G 应用新模式、新业态，支撑能源产业高质量发展。本次能源领域 5G 应用典型案例征集活动聚焦 6 个方向，即：智能电厂+5G、智能电
2、网+5G、智能煤炭+5G、智能油气+5G、综合能源+5G、智能制造及建造+5G，共收到 198 个能源领域 5G 应用案例，覆盖全国26个省、自治区、直辖市，以及14 家能源领域、信息通信领域中央企业。经专家评审和复核，最终遴选出 33 个典型案例。总体来看，5G 技术逐步与能源各行业融合创新发展且深度不断增加，取得了积极的示范效应。为进一步总结案例经验，我们面向能源领域 5G 应用实施方案中的 6 个重点方向，将 33 个典型案例编撰成册，形成“2022年度能源领域 5G 应用典型案例汇编”，以供交流与推广。I 一、智慧电厂一、智慧电厂+5G.1 01上海石洞口第二电厂：基于边缘计算的 5G
3、智慧电厂.1 02云南元谋物茂发电厂：5G+智慧光伏电站方案.10 03天津华电：5G+人工智能在电力安全生产中的实践应用.15 04江苏核电：基于 5G的田湾核电基地智慧电厂.23 05内蒙古东胜热电：全覆盖、全应用示范 5G+智慧火电厂.28 06云南糯扎渡电站：5G+全域应用助力华能水电智慧转型.34 二、二、智能电网智能电网+5G.41 07国网山东电力：省域 5G电力专网赋能新型电力系统.41 08国网浙江电力：5G高弹性电网助力“双碳”目标.48 09国网北京电力：5G智能电网助力天空地一体化冬奥.54 10南网总调：构筑 5G电力应用网络安全堡垒.61 11 国网江苏电力：5G
4、助力输配电网智能高效运维.67 12广东电网：省地协同 5G虚拟专网规模应用及自服务管理.76 三、三、智能煤矿智能煤矿+5G.84 13内蒙古白音华：露天煤矿宽体自卸车 5G+无人驾驶.84 14国电建投内蒙古能源：5G网络服务与应用项目.90 15中煤陕西大海则煤矿：复杂环境下的智慧安全开采.97 16新疆哈密疆纳矿业：露天煤矿无人驾驶项目.104 17山西新元煤矿：5G网络技术应用与研究.111 18河南平宝煤业：煤矿开采全流程业务互联.118 19新疆玛纳斯天欣煤业：5G+智能矿山应用案例.126 II 四、四、智能油气智能油气+5G.131 20华润燃气：5G 智慧巡检保障燃气安全生
5、产.131 21国家管网：基于 5G的“工业互联网+安全生产”应用.139 22广州石化：5G 赋能安全、绿色、智慧新石化.145 23深圳燃气：5G+智慧燃气数字赋能超大城市公共安全.154 24中海炼化：“5G+工业互联网”智能工厂.162 25湖北四机赛瓦：5G助力大功率油气压裂机组施工.169 五、五、综合能源综合能源+5G.174 26新奥临空能源：临空经济区综合能源智慧化运营.174 27广东电力设计院：5G+E-Block智慧园区示范.180 28湖南华自科技：基于 5G的园区微网源网荷储互动调控示范站.186 29雄安智慧能源：智慧能源运营平台助力能源高质量发展.191 30陕
6、煤榆林化学：5G助力“安全、绿色、高效、智能”生产.198 六、六、智能制造与建造智能制造与建造.205 31河北黄骅港：5G智慧港口创新应用项目.205 32国核示范：国和一号 5G智慧工地项目.210 33天津海油工程：5G智慧工厂项目.217 1 01 上海石洞口第二电厂：基于边缘计算的 5G 智慧电厂 所在地市：所在地市：上海市宝山区 参与单位：参与单位：华能国际电力股份有限公司上海石洞口第二电厂、中国移动通信集团上海有限公司 技术特点：技术特点：利用 5G+行业虚拟专网，解决覆盖火电厂全生产流程的人员管控、生产管理难点；利用 5G+MEC 无线虚拟专网，满足电厂关键数据实时性、安全性
7、传输的需求 应用成效：应用成效：作业现场司机减少 20 人，人力成本降低 400 万元/年；故障维修成本降低约 100 万元/年；燃煤耗用量减少 0.3%/年，约 1.5 万吨，助力节能减排，燃料节省约 600 万元/年 华能国际电力股份有限公司上海石洞口第二电厂（简称“石洞口第二电厂”）成立于 1998 年，是一家以从事电力、热力生产和供应为主的企业，发电能力位居全国前列，先后荣获全国电力企业“一流火力发电厂”、国家电力公司“双文明单位”、“上海市最佳工业企业形象单位”、“上海市文明单位”等荣誉称号。国家大力推进发电行业数字化转型，鼓励发电企业利用 5G 等现代信息技术对其信息化、智能化系统
8、进行改造，以实现行业业务的实时监测和有效管控。当前，电厂转型发展面临三大痛点：一是人员安全管理效率低，危险区域 2 人员违规行为处理以事后追责为主，无法事前预防；二是实时生产数据采集难，导致自动化及智能化程度低。由于现场传感器数量少，数据采集多以人工巡检为主，工作效率较低无法满足智能分析的要求；三是传统有线及无线网络应用范围受限。光纤等有线网络部署不灵活、耗资大，而 4G 网络及 WIFI 带宽不足、时延高、稳定性差等。为了解决上述痛点，石洞口第二电厂联合上海移动开展 5G 智慧电厂探索，落地多项 5G 应用场景，助力电厂实现少人化、智能化生产。该案例部署 5G+MEC 虚拟专网，满足关键数据
9、实时性、安全性传输需求。在网络覆盖方面，在厂区共部署 6 个宏基站和 60个室分基站实现 5G网络全覆盖，保障业务高质量传输；在组网架构方面，采用 UPF 设备下沉方式组成边缘计算专网满足数据分流需求，实现厂内生产数据本地流量闭环，同时满足业务低时延需求；在网络安全方面，通过组网安全防护、UPF设备防护、通用安全防护三方面技术提升网络安全的可靠性、稳定性。3 5G网络组网架构图 该案例通过融合 5G MEC技术，落地多个应用场景，覆盖卸煤、输煤、验煤、掺配煤至主设备发电等生产流程，解决作业人员安全管控难、生产管理移动应用少等痛点。电厂码头的卸船机用于燃煤接卸，传统接卸方式下司机操作规范性差，设
10、备故障率高、安全事故多发。该场景利用5G+高清视频监控可远程实时监控机房内钢丝绳卷筒工况，发现有异常缠绕或脱绳则自动识别并报警，及时通知相关人员处置，有效减少了因操作不当造成的事故和设备损耗。卸船机监控 异物缠绕警告 4 同时，该场景通过 5G 超高清视频远程监控卸船机料斗，并结合人工智能算法自动识别下料流畅度，每当装卸到流动性差的煤料，可通过 5G 网络自动控制料斗的卸煤速度，有效解决煤料粘堵的问题。图像识别落料情况 针对卸煤码头强风频发的特点，该场景利用风速监控设备采集码头风速信息，并利用 5G 网络将其实时回传至平台，实现自动超限预警功能，使管理人员随时随地掌握前方码头实况，提前通知司机
11、停车避险。同时，该场景在卸船机锚定装置加装 5G 监控摄像头，操作人员借助监控算法与预警画面进行锚定锁定，提升锚定效率和避险速度。风速实时监控 卸船机锚定装置 5G监控 输煤流程指通过多条皮带将煤炭运输至厂内煤场储存，5 再由煤场转运至各锅炉使用。该场景将 5G 工业相机和机器学习算法相结合形成自动识别系统，可识别 15 条高风险皮带的跑偏、溢煤、撕裂等故障情况，并及时发出警报。设备运行现场画面 机器视觉自动识别 此外，该场景采用 5G+LORA 物联网无线G 输煤廊道机器人自动巡检的解决方案，解决皮带沿线巡检环境恶劣、人工巡检效率低、安全风险大等痛点。该场景通过将自主研发的
12、 5G 移动式火险点热成像测温监控设备应用于动火票执行流程，可以实现相关业务的按需快速布置。该场景应用于夜间值守，如有异常温升可及时自动报警，将火灾扼杀在早期状态。5G+LORA物联网无线G输煤廊道机器人自动巡检 验煤流程指从煤料中取样化验的过程，确保煤质化验数据准确，为燃料配比提供依据。该场景利用 5G 摄像头采 6 集取样车运行状态视频，并借助 5G 网络大带宽特性将视频信息实时传输至中控室，结合机器学习算法实现车辆进入异常路线或人员异常动作的自动报警。5G车载监控 针对煤质校验问题，该场景基于5G+煤质大数据分析和神经网络算法，利用锅炉燃烧时各项参数推算得出磨煤机实时入炉
13、燃料的煤质指标，并将其作为入炉煤质采样化验准确性的校验依据，指导中控值班员优化燃烧控制，提高锅炉燃烧的稳定性和效率。大数据分析计算 煤场是电厂的“粮仓”，也是整个燃料输送系统的枢纽，7 负责煤炭存储并根据燃烧需求进行不同煤种的掺配供煤。煤场内堆取料机通常采用人工作业方式，作业环境差且人工操作易出错。该场景借助5G+物联网技术，实现燃煤电厂圆形、条形两类主流煤场堆取料机无人值守“云监工”，形成了堆取料机无人值守自动运行方案，相关成果已获得两项发明专利，促进行业规模推广。圆形煤场堆取料机无人值守 条形煤场斗轮堆取料机无人值守 发电过程是煤炭经过研磨，喷到锅炉中燃烧，将水变成高温高压蒸汽，带动汽轮机
14、和发电机旋转做功，产生电力。该场景利用振动、温度、电流电压、压力等监测仪采集辅机参数信息，并通过 5G 网络传输至云平台，平台用智能算法进行频谱分析，实时监测辅机设备的健康状况，制定状态检修策略有效降低检修成本，提高设备可靠性。5G实时检测设备振动情况 8 为解决发电企业作业环境差、危险系数高、安全隐患大等问题，该场景利用 5G 摄像头、智能安全帽等终端设备捕捉现场实时画面，自动进行违章识别，并通过现场报警、手机推送提醒等功能，提高作业人员安全管控效率。5G安全管控平台 电厂生产设备众多，检修运行管理任务繁重，管理效率亟待提高。该场景构建了基于 5G 网络的智能生产管理移动应用平台，实现巡检、
15、缺陷、工作票、操作票等智能化管理的现场实际应用。生产管理移动应用平台 9 （一）经济效益 该案例借助 5G 技术，实现燃煤电厂两类主流煤场堆取料机全部无人值守“云监工”，并获得两项发明专利。该案例利用 5G技术改善员工作业环境，减少现场司机 20人，人力成本减少近 400 万元/年。该案例 5G 应用助力设备自动化、平稳化运行，故障维修成本可节省 100 余万元/年。此外，精确堆取后燃煤耗用量 1.5 万吨/年，占比约 0.3%，节约燃料费用 600 余万元/年，助力节能减排。（二）环境和社会效益 在 5G 技术的助力下，电力行业将逐步形成智能、高效的新局面。随着 5G 智慧电厂综合应用的深化
16、发展，会产生一系列产业效应，如产业关联效应、产业激励效应和产业示范效应等。该案例典型经验包括三个方面：一是坚持问题导向。通过5G技术在生产管理方面7类应用、21种细分场景，解决从卸煤、输煤、验煤、掺配煤至主设备发电全流程的生产管理难点；二是瞄准产业痛点。通过自主研发的便捷5G+物联网产品，降低部署成本，规模部署后支撑解决传统控制系统测量监视点数据不足的问题，为大数据分析奠定基础；10 三是注重成果转化。通过积极申请知识产权，促进行业内推广。该案例共申请25项知识产权和一项产品商标注册，其中10项已取得授权，研发了5种5G相关产品并在本厂推广使用。02 云南元谋物茂发电厂：5G+智慧光伏电站方案
17、 所在地市：所在地市：云南省元谋县 参与单位：参与单位：华能新能源股份有限公司云南分公司、中国移动通信集团云南有限公司、中国移动通信集团云南有限公司楚雄分公司、中移物联网有限公司、泓识智汇（北京）科技有限公司、华为技术有限公司 技术特点：技术特点：利用 5G+物联网、大数据、人工智能、云计算、边缘计算等技术，形成智慧光伏运维一体化平台；利用 5G+AI 技术，实现智能诊断、无人机自动巡检、机器人巡检、安全管控等 5G 应用，实现电厂运营降本增效 应用成效：应用成效：发电量提升 2.1%，整体经济效益提升 590 万元/年；运维效率提高46.7%，设备运维费减少 28.3%以上 元谋物茂光伏电站
18、坐落于云南省楚雄州元谋县物茂乡，隶属中国华能集团，电站总投资超 33 亿，总装机容量 550兆瓦，是目前亚洲最大的山地光伏电站。元谋物茂光伏电站在生产运营中存在以下痛点:一是山地光伏区域分散、地块跨度大、地形复杂运维难，少人化甚至无人化管理需求迫切；二是电厂对网络安全要求高，11 传统无线通信无法满足安全隔离要求。为解决上述痛点，元谋物茂光伏电站联合云南移动、中移物联、华为等单位探索 5G 智能化应用，助力电站提升智能化运维管理水平。该案例利用 5G 融合物联网、大数据、人工智能、云计算、边缘计算等技术，在赋能层为光伏电站提供安全、高效、稳定的基础“底座”。在平台层加速实现物茂光伏电站的集约化
19、运营、高效化运转以及信息化构建，形成智慧光伏运维一体化平台。在应用层开展5G数据采集、5G智能诊断、5G无人机自动巡检、5G安全管控等 10余项 5G应用建设。三层架构支撑构建全面、快速、准确的电站感知能力体系，实现智能分析与生产运营的高效协同，为电站安全稳定运行、风险预控提供技术基础，为大规模光伏电站高效维检、安全管控提供技术手段。5G网络架构方案 12 物茂智慧光伏通过5G监控系统下发IV诊断指令至逆变器，逆变器接收到 IV 扫描指令后，单路组串电压回到开路电压。逆变器从开路电压一直扫描到最低电压，并根据 IV曲线变化趋势，判定故障位置或完成定期体检任务。该场景打破传统有线G 电力虚拟专网实现工控系统数据传输，在保障数据安全性的同时，为 5G 技术在工业控制系统上的安全性应用作试点验证。5G+逆变器无线采集、IV智能诊断 该场景利用传感器实时采集变压器运行状态数据，通过 5G 网络将电力设备的在线综合状态数据上传至监测平台，平台基于数据模型对获得的数据进行整理和分析，并对设备的健康状态进行评估、诊断和预测，支撑开展精益运维、故障预测、智能改造及资产管理等多类高级应用，助力构建完善的电力设备全生命周期管理体系。13 5G全生命周期管理体系 该场景在作业现场部署无人机智慧机库、巡检机器人等行业终端，并依托 5G 电力虚拟专网进行指令的下发及回传，以实现各区域作
21、业终端的数据采集与自动线路规划。例无人机采集的视频数据，通过 5G 网络传输至云端，并利用 AI算法进行故障自动识别，识别准确率接近 100%。该场景可实现组件缺陷问题及时发现，大幅提升运维效率。5G+无人机、机器人巡检现场图 智能一体化管理平台是物茂 5G 智慧光伏电站顶层管理平台，集成各项智慧化业务系统，如逆变器 IV 智能诊断、14 光伏区低空自动巡检、升压站自动巡检机器人、光伏板清洁机器人、安防综合管理平台等，打破电厂各业务系统的信息孤岛，对多业务系统进行一体化管理，满足不同工作人员的数字化工作需求。5G+物茂智慧光伏智能一体化管理平台 （一）经济效益 该案例依托智能化手段实现发电量提
22、升 2.1%，运维效率提高 46.7%，设备运维费减少 28.3%以上，整体经济效益提升 590 万元/年。同时由于已部署网络架构的可演进性，网络维护成本将持续减少。（二）环境和社会效益 一是该案例以提质增效为中心，以改革创新为动力，推动能源供应从规模速度向质量效益转变。二是响应华能集团智慧集成、开放合作的发展理念，立足于先进的能源技术，不断提升创新发展能力，运用边缘计算、人工智能、5G 通信等技术，实现物茂光伏电站全面智能化。三是该案 15 例将为新能源发展提供有力的技术支撑和样板指导。目前的光伏电站的信息化方案多以软件为主，以 5G 为能力基础的“定制化整体解决方案”仍然较少，亟需通过价值
23、挖掘形成 5G 智慧新能源电厂的标准化方案，并通过多地推广降低定制化设施成本。随着光伏行业技术成熟和成本下降，光伏发电已成为最具竞争力的电力能源。光伏行业重心也逐步由初期项目投资向中后期的生产运营转移，由资产布局向全生命周期的资产管理过渡。03 天津华电：5G+人工智能在电力安全生产中的实践应用 所在地市：所在地市：天津市 参与单位：参与单位：中国华电集团有限公司天津分公司、中国联通网络通信有限公司天津市分公司、北京必可测科技股份有限公司、华为技术有限公司 技术特点：技术特点：利用 5G+AI 机器视觉技术，解决生产过程人员高风险作业的安全管理问题；利用 5G+UWB 定位技术、数字三维建模技
24、术，解决人员实时定位不准确问题；利用 5G+巡检机器人，解决人工巡检难度大、效果差、成本高等问题；利用 5G+智能安全帽，解决生产现场应急处置时效性不足问题 应用成效：应用成效：监测效率提升 28%，作业效率提升35%，发电可靠性提升至 99.99%，运营效率提升 42%，误操作率下降 26%，人工成本下降 140 万/年，非计划停运减少 0.5 次/年 16 中国华电集团有限公司是国家电力体制改革后组建的国有独资发电企业，也是受国资委监管的特大型中央企业。中国华电集团有限公司天津分公司（简称“天津华电”）负责中国华电集团有限公司在天津市的发展规划、项目运营、管理协调等工作。运营及在建装机容量
25、占天津总装机容量27.3%，供热面积约占天津市热电联产机组供热面积的36.8%，在津投资规模居五大发电集团之首。在电力行业，安全生产是第一要务，是保障企业生产经营的首要条件。近年来，电力企业安全生产管理面临以下痛点：一是安全隐患多、管理难度大。随着作业审批、隐患排查治理、风险防控等各类安全数据信息不断增加，时常出现“不会管”、“管不好”的尴尬局面；二是管理手段落后，亟待更新升级。传统的安全生产管理手段已经无法与新形势下安全管理工作的实际需求相匹配。基于上述痛点，天津华电联合天津联通、北京必可测、华为等合作伙伴，结合 5G、AI、工业互联网等新技术，打造本质安全型发电企业，创新电力生产企业安全管
26、控模式，赋能区域高质量转型发展新动能。本案例聚焦发电厂的安全生产过程多个场景，结合 5G、大数据、物联网等技术，采用三维数字孪生、AI 视觉分析 17 等方式，建设智能安全风险管控平台；涵盖人员高精度定位、出入管理、作业管理、视频管理等功能应用，实现全厂管控的可视、可知、可控，提高企业生产经营效力，助力企业精益化管理水平再升级。该案例采用 SA 独立组网的 5G+MEC 虚拟专网建设方案，在天津华电南疆厂区机房建设 MEC 边缘云，实现应用数据在主厂区内部完成数据流循环，降低应用访问和调用时延，信令信息将通过联通智能城域网接入联通 5G 核心网，以完成接入点的鉴权与许可。5G网络建设方案 该场
27、景通过在 MEC 上部署 14 种智慧电厂的 AI 算法，实现 145 个摄像头的系统接入和改造升级，有效防范高空坠 18 落、中毒窒息等安全风险，显著降低综合事故发生率。同时，该场景通过检测人员穿戴合规性、作业工序合规性等，实现对生产现场的人员、工序、环境、设备等全方位智能化监管监测，助力构建来源可查、去向可追、责任可究、规律可循的安全管控体系。5G+AI机器视觉应用 巡检机器人通过搭载高清摄像头、红外成像仪、温湿度检测仪等多种采集和检测仪器，以自动或者遥控的方式对设备进行逐一检查，获得设备外观、温度异常等信息。所获信息通过 5G 网络实时传输至云端，结合人工智能算法进行智能分析，如结合生产
28、区域实际情况，在升压站、6kV配电室等高风险区域，部署 5G 轮式和吊轨式机器人。该场景下单次巡检时间从 2.25 小时降低到 0.5 小时，人工成本节省70%，巡检质量提升60%，避免高风险区域人员触电风险。19 5G+轮式/挂轨式巡检机器人应用 该场景在厂区部署 280 个 5G 室分和 UWB 定位基站，现场人员位置信息通过佩戴的定位标签上传至 5G 网络，后台系统依托 5G+UWB 人员定位技术和三维建模技术实现整个生产区域人员位置信息的精准定位以及人员活动轨迹的实时追踪，其中人员定位精度可达到厘米级。同时，该场景可应用于安全生产监控系统，如结合智能两票系统，实时辨识作业人员、作业区域
29、安全风险，支持违章行为的智能预警以及动态风险的实时联动，减少高空坠落、触电等安全事故的发生。20 5G+UWB 高精度人员定位 5G 智能安全帽系统用于解决安全生产现场作业过程中的系列问题，实现“感知、分析、服务、指挥、监控”的五位一体，打造“互联网+”时代的智能化、精细化的安全生产管理新模式。该场景通过配置30套具有14种功能的5G智能安全帽，有效提升远程应急指挥和现场应急处置的精准性、时效性。5G+智能安全帽 21 （一）经济效益 该案例通过 5G+AI 机器视觉应用、5G 巡检机器人、5G智能安全帽、5G+UWB 人员定位等各类创新应用，在人、机、环、管四方面实现了“四升两降一减”，即：
30、监测效率提升 28%，作业效率提升 35%，发电可靠性提升至 99.99%，运营效率提升 42%，误操作率下降 26%，人工成本下降 140万/年，非计划停运减少 0.5 次/年。（二）环境和社会效益 该案例主要取得了三大成效。一是推动两化融合。基于5G+智慧电厂安全平台，加速推进电力企业数智化转型，探索电力安全生产 OT+IT 新方向，落实两化融合，数字强国总战略；二是践行科技创新。通过5G+智能安全风险管控的新模式，加大创新转型新力度，塑造企业安全管理新动能、新优势，落实“创新驱动发展”战略；三是夯实安全基础。落实习总书记“人民至上、生命至上”的重要指示，构建综合生态链，开辟发展新赛道
31、，夯实电力央企安全“压舱石”的社会责任。该案例是中国华电集团有限公司天津分公司联合 5 家基层电厂共同打造的 5G 智慧电厂安全项目，具有建设规模大、流程覆盖全等特点。项目经验包括三个方面：一是定位准。22 安全是电力生产企业头等大事，华电天津公司将 5G、AI、工业互联网等新技术应用到安全管控环节，提升安全防护能力，落实“预防为主，综合治理”的方针路线，重塑安全管理新模式，培育华电天津区域安全新理念、新文化；二是场景全。通过建设 5G 网络及应用，串联电厂生产和管理安全线，形成“红橙黄蓝”四色分级风险管控模式，对“人、机、环、管”进行全流程的闭环管理，实现区域级公司和基层企业两级安全生产监督
32、体系和保障体系的动态联动，夯实企业安全生产基础；三是连接广。通过建设各类 5G 应用，接入 5G 网络终端设备近千个，为电力行业实现“5G 全连接电厂”奠定坚实基础。该案例成立华电天津区域的“1+1+N”（华电+联通+方案提供商）联合创新实验室，承接国家部委、省（市）各地区等专项课题研究和试点示范建设工作，并建立“政产学研用”工作模式，逐步推进华电集团内多家电厂的 5G 数智化升级。同时，在行业示范效应带动下，赋能全国千家发电企业转型升级，引领电力行业上下游产业创新发展，逐渐形成智慧电厂生态体系。23 04 江苏核电：基于 5G 的田湾核电基地智慧电厂 所在地市：所在地市：江苏省连云港市 参与
33、单位：参与单位：江苏核电有限公司、中国移动通信集团江苏有限公司连云港分公司 技术特点：技术特点：利用 5G 融合技术，实现智慧工地、智慧维修、智慧运行等多类应用，解决核电安全高效生产问题；利用 5G+核电工业应用开发生态系统，实现面向核电全产业链的创新应用 应用成效：应用成效：巡检效率由人工的 1 小时降低至 10 分钟，管理成本降低 2000 万元/年；全年大修天数减少 2 天；5G+智慧运行保证文件执行零偏差 江苏核电有限公司隶属于中国核工业集团有限公司，主要负责田湾核电站的建设管理、商业运行以及新厂址开发和保护。田湾核电站位于江苏省连云港市连云区，规划建设 8 台百万千瓦级压水堆核电机组
34、，全面建成后将成为国内大型核电基地之一。2017 年，田湾核电站被誉为“中俄核能合作典范项目”。安全生产是企业持续发展的第一要务，田湾核电站当前面临着以下痛点：一是安全质量监督范围不足。工程建设和生产经营过程中难以实现“纵向到底、横向到边”全覆盖风险管控；二是监测数据量不足。人员、安全、质量、环境等要素过程数据无法自动全面采集和分析；三是存在信息孤岛。大部分施工现场和生产区域相互独立，数据共享不足。为解决上述痛点，江苏核电联合移动基于 5G 等新 24 型ICT技术对核电产业进行技术改造与创新，以促进行业信息化、智能化水平的提升，推动安全高效生产。智慧电厂的整体架构划分为四个层级，在支持层，物
35、联网、5G 无线和北斗等接入基础设施，为智慧电站的数据实时通讯和采集等功能提供支持；在平台层，搭建基于大数据、人工智能和工业互联网平台，采用开放的架构，为智慧电站的应用提供支撑；在应用层，针对设计管理、采购管理、运行监控、生产计划等具体的应用，开展多个智慧电站应用场景探索。在交互层，移动终端与人工智能决策系统相结合，提高智慧电站安全运营水平。5G网络架构 该场景发挥 5G 网络大带宽优势，利用球机、枪机摄像 25 机等终端采集现场图像信息并通过 5G 网络进行传输，以实现对目标机组和重点区域的全景视频监控。同时，该场景可实现工程建设现场的实时监控以及安全行为的 AI 分析预警，有效提高安全巡检
36、效率，巡检时间从 1 小时缩减至 10分钟，减轻作业人员负担。初步估计，该场景每年可减少安全质量工作人员 20 人，节约管理成本 2000 万元以上。5G+智慧工地平台 智能移动终端设备将现场工单的执行进度状态通过 5G网络实时传输至数字化大修管理系统与电厂 SAP 生产管理系统（OCC），以实现生产相关数据的集中管控和共享共用，为大修指挥和科学决策提供数据支撑。该场景通过打破信息孤岛、优化资源配置等方式促进大修各环节信息整合与共享，推动大修管理业务移动化、数据可视化、管理智能化以及决策科学化。在田湾核电站同年度最多有 5 台机组大 26 修的背景下，预计全年可节省大修天数 2 天，增加总收益
37、 2112 万元。5G+智慧维修平台 智慧运行电子操作单主要满足日常工作流程的记录需求，是传统纸质记录方式的电子化升级新形式，具体流程如下：现场作业人员在 5G 移动平板上的操控数据实时同步至主控室，值长、操纵员、现场三方实现数据共享，值长和操纵员可基于共享数据在线完成操作单审批工作。该场景改变了原有的电话传输指令方式，可支持多种标记符号开发、运行数据准确性自判断等功能，助力实现标记控件合理化、操作指令标准化以及逻辑应用广泛化，降低人为因素影响，推动文件执行零偏差。27 5G+智慧运行 （一）经济效益 5G+核电市场规模庞大，以田湾基地1-4机组的5G虚拟专网为例，一期金额达2.2亿元，预计整
38、个核电行业的5G专网规模在千亿级。（二）环境和社会效益 基于 5G 网络的智慧电厂可以有效地减少不必要的能源消耗，如通过智能化手段减少传统纸质单据流传和人工统计分析工作，为节约纸张和水电贡献力量。同时，智慧电厂将通过减少生产投入量、废弃物的产生量等措施降低厂用电率，增强环境应急处置能力，切实提升环境生态的保护效益。28 该案例通过 5G 网络实现智慧工地、智慧维修、智慧运行等应用场景，大幅降低现场作业安全风险和纸质文件投入量，实现节能减排。案例采用端到端5G行业虚拟专网方案，相关核心技术经过实验室和现场测试，在核电领域具备落地可行性和快速可复制性。田湾核电站一期为1-4个机组，后续将向6-8个
39、机组推广，进一步将覆盖秦山、福清、海南四个基地的21台在运机组。同时，开拓漳州核电、海南3、4号机等新建基站以及中核集团以外的核电机组，逐步形成从核电站设计到运行的全市场覆盖。05 内蒙古东胜热电：全覆盖、全应用示范 5G+智慧火电厂 所在地市：所在地市：内蒙古鄂尔多斯市 参与单位：参与单位：国电内蒙古东胜热电有限公司、中国电信股份有限公司鄂尔多斯分公司、国能智深控制技术有限公司 技术特点：技术特点：利用 5G+网络切片技术，建设火电生产专用网络，实现 5G 工业控制的安全接入，并开展多项 5G+工业物联网应用 应用成效：应用成效：同时监控 10 个检修现场，检修工期缩短 5.2 天/年；人力
40、成本节约36 万元/年；材料费节约 35 万元；人员施工费 150 万元 国电内蒙古东胜热电有限公司（简称“东胜热电”）是中国国电集团公司、国电电力发展股份有限公司在内蒙古 29 自治区建设的第一个火电项目。公司已建设 2 台 300MW 等级空冷供热机组，并分别于 2008 年 1月 24日、6 月 28日双投产发电。传统火力发电厂普遍存在以下痛点：一是现场设备自动化水平低。大部分设备需手动操作，且受限于控制电缆敷设难度，改造为有线远程控制难度较大；二是生产现场数据收集难。现场大部分区域缺乏通讯网络，无法根据需求灵活快速增加测量点；三是检修现场管理难。检修作业场景较多，无法实时监控现场存在的
41、人员违章、环境异常等情况。为解决上述痛点，东胜热电联合电信共同开展 5G与火电生产管理融合探索，提升发电企业的智慧化水平。该案例覆盖方案采用网络切片技术实现，将 5G 网络接入管理信息网和生产控制网,实现端到端的按需定制。在生产控制网方面，将边缘计算（MEC）设备部署在园区内，降低私网服务器暴露在互联网中的风险，在内部即可实现与云计算同样的数据计算能力，杜绝数据泄露的可能性。终端信息经由 5G基站、MEC边缘计算设备传输后直达厂区服务器，无互联网物理链路，提升了安全性。在管理信息网方面，5G 安全接入管理大区网络，实现工业无线网络在公司厂区的全面覆盖，同时将各类智能化设备如智能摄像头、智能机器
42、人、巡检仪、个人穿戴设备等接入 5G 网络，30 实现各类生产人员、智能化设备的互联互通。5G网络切片实现架构 该场景利用网络切片技术搭建 5G 生产控制网络，实现工控领域的生产设备控制与系统参数实时监控。工作人员在 5G 远端机即可操控设备工控逻辑页面，查看监控参数、趋势预测、预警报警等信息，并根据数据结果下发远程操作指令，指挥现场设备完成相应动作。5G工业参数监视界面 31 5G工业控制界面场景图 该场景利用 5G、边缘计算、AI 处理、机器视觉等技术，将智能摄像头、巡检仪、定位终端等智能化设备接入 5G 网络。同时，结合自主研发的 28nm 火电智能物联网芯片，将5G 与 AI 物联网技
43、术深度融合，实现火电厂生产人员、智能设备互联互通。该场景依托厂区智慧园区管理平台实现人员统计、风险管控等业务，可识别多种安全风险，如设备管路跑冒滴漏、设备状态异常、人员违章操作、环境信息异常等。此外，该场景可实现作业人员定位、虚拟电子围栏划分、区域预警等功能，支撑构建全厂安全风险统一管控体系。32 5G智能穿戴设备系统界面 5G人员定位轨迹回放 （一）经济效益 该案例利用 5G网络全覆盖能力，同时监控 10个检修现场，有效提升机组临时检修、定期检修效率，提高检修作业安全管理水平。根据每年定期开展两次大型机组检修测算，每年可缩减检修工期约5.2天，节支人力成本 36万元，减少检修设备故障约 7.
44、9 次，节省设备检修及维护更换费用约 31 万元，提升电量利润约 200 余万元。33 此外，该案例基于 5G 技术的高速工业无线G+生产控制辅助系统，将视频监控、智能巡检、安全监控、智能分析以及远程诊断等数据通过 5G 网络传输至数据平台，在企业建设中可节约材料费35万元，人员施工费150万元。（二）环境和社会效益 厂区内 5G 网络将生产现场仪表、传感器、阀门、马达等现场设备与以工业过程控制系统（DCS）为核心的控制中心连接为一体，实现融合 5G 网络的新型工业过程智能控制系统，为促进电力传统生产过程向“泛在感知、深度分析、智能控制”的智能生产过程转变构筑坚实平台基础。该案例实现
45、 5G 技术在火力发电厂的深入应用，对于传统电力企业转型升级具有积极意义。通过探索构建全厂范围内的“5G+”生态，将火电控制业务纳入其中，进行扩展开发，实现 5G 商用领域的新突破。同时，其产学研合一的5G 联合研发实践模式，也将为行业创新提供全新的复制推广渠道。34 06 云南糯扎渡电站：5G+全域应用助力华能水电智慧转型 所在地市：所在地市：云南省普洱市 参与单位：参与单位：华能澜沧江水电股份有限公司、华能澜沧江水电股份有限公司糯扎渡水电厂、中国移动通信集团云南有限公司、中国移动通信集团云南有限公司普洱分公司、中兴通讯股份有限公司 技术特点：技术特点：利用 5G+AI、大数据技术，解决现场
46、人员管理难、电厂边界管理混乱、巡检效率低等问题 应用成效：应用成效：实现设备、环境、安防等可视化监控，巡检效率提升 11 倍；故障解决效率提升 30%；年成本降低 172 万元 糯扎渡水电站位于澜沧江下游普洱市思茅区和澜沧县交界处，是云南省最大水电站，是实现国家资源优化配置、全国联网目标的骨干工程，并作为基础建设项目服务于“云电外送”及“西电东送”发展战略。随着新能源产业的发展，能源电力行业逐步从大机组、大电网向电网管理智能化转型。当前，糯扎渡水电站在管理运营过程中存在以下痛点：一是电厂边界防护困难。糯扎渡占地 358 万平方米，大坝高 261.5 米，海拔落差大，涉及空域、水域、地域的安全防
47、护，有线覆盖困难；二是设备监测维护难。电厂涉及上千个仪表设备，读表测量工作量大、实时性差，且目前对设备的运行状态监管没有形成数据模型，无法精准、高效的检测设备运行状态；三是水 35 下和地下巡检难。地下主厂房环境复杂，重点巡检区域繁多，且厂内设备数量大、维护效率低，缺乏数据沉淀、管理和应用。为解决上述难点，糯扎渡水电厂联合移动、中兴等企业利用 5G、大数据、AI 等技术提高电厂生产运维效率以及能源利用率，减少能源损耗，促进节能减排，助力实现无人化生产、智慧化管理的转型目标。糯扎渡水电站采用“1+1+4+N”的综合解决方案，即一1个云网底座、1个平台、4个锚点、N个应用。其中云网底座以 2.6G
48、+700M多频段组网为基础满足不同场景的 5G网络需求，以双域隔离分流为保障实现生产网及公网的物理隔离，以 MEC 下沉为途径提供高效的算力支撑；平台以云集成为方式，实现视频、AI、3D 渲染、IOT 等多类子平台集中管控，满足信息处理及大数据模型搭建等需求；锚点以边界防护、运行监测、运营维护、设备远控为方向，解决电力生产“防、监、维、控”四大关键痛点；应用以优化作业流程为目标，支撑电厂传统业务场景的数智化转型。36 5G+解决方案系统架构 5G+无人巡检依托 5G 低时延、大带宽、海量连接优势，在设备终端装载 5G 通信模块实现 5G 网络接入。如搭载视频采集设备的机器人按特定线、高清摄像头将现场的高清视频图像实时回传至调度控制中心，满足设备定期巡检需求，确保电厂设备控制系统安全稳定运行，实现无人自动化巡检。同时，结合 5G 高速移动切换特性，实现相邻基站间的快速切换，保证业务连续运行，扩大巡线范围，全面提升巡检效率。37 基于 5G的无人巡检 无人机携带具有任务识别、危险分析功能的光电设备，对水电站大坝、近坝、进水口等重要区域场所开展安全巡视检查。巡检信息通过 5G 网络实时回传至后台，控制中心一旦发现非法入侵活动，立即发出预警告警信号。利用5G+无人机开展电站安防管理成为当下水电厂坝体、输电线路巡检转型方向。基于 5G的无人机巡检 38 监控设备获取的图像帧通过 5
50、G 网络进行回传，平台利用目标模型检测人员、车辆等信息，并计算检测框与区域的交并比，最后根据阈值判断是否存在违规。一旦发现违规行为则立即发出报警信号并推送给相关人员。糯扎渡电厂通过部署庞大数量的摄像头，完成了核心生产区域的无死角覆盖，实现区域入侵/越界识别、人员信息识别、车辆识别、安防系统广播联动等功能。5G可视化安全管控+安防管理 电厂生产设备种类和数量众多，人工巡检记录方式易出现漏检、错检等问题，如变电站对开关柜内母排、进出线刀闸、触头等容易发热部位需进行定期温度检查测量，传统人工巡检测量方式误差大。5G 技术与智能摄像头相结合，辅以边缘节点 AI 分析能力，可准确识别各类仪表、刀 39
51、闸/开关分合状态、油位读数、设备外观、压板状态等信息，随后将识别信息回传至边缘计算节点进行数据 AI 分析，实现设备信息及运行状态的全时段、全方位监测，提升检测效率。基于 5G的 AI机器视觉识别 （一）经济效益 糯扎渡通过部署 5G 应用实现经济效益显著提升，如巡检效率提升 11 倍，降低成本 172 万元/年；采用“一键顺控”技术启动变压器，通过5G+远程操控开关实现电站设备远控，提高作业精度，将以往平均 48 分钟的故障处理时间降低为12 分钟左右。40 （二）环境和社会效益 一方面构建云边协同的 5G 能源互联网。案例以 5G 技术为数字底座，持续提升澜沧江流域水电站管理水平和生产效能
52、，实现全生产流程数字化赋能；另一方面建立 5G 智能电站标准体系。以标准为指导，规范电力领域 5G 融合应用落地方案，促进智能电网“发、输、变、配、用”的全流程智能化转型。该案例具有较高实用性，如电厂智能巡检系统将促进电站运维模式由传统人工向远程智能转变，作业人员无需到现场巡视，在运维管理平台即可获取全厂设备的实时运行状态信息，减少现场巡视次数，降低运维成本。该案例后续将形成相关 5网络标准和应用接入标准，并在澜沧江流域电厂进行推广复制。41 07 国网山东电力：省域 5G 电力专网赋能新型电力系统 所在地市：所在地市：山东省 16 个地市 参与单位：参与单位：国网山东省电力公司、山东电力工程
53、咨询院有限公司、北京智芯微电子科技有限公司、南京南瑞信息通信科技有限公司 技术特点：技术特点：构建全省电力生产类、管理信息类、客户服务类三类 5G 广域切片满足安全隔离需求；利用 5G 电力虚拟专网管理平台实现 5G 网络“自服务、自运维、自管理”；自主研发轻量化 5G 芯片模组加速电力 5G终端规模化部署 应用成效：应用成效：全省通过 5G 网络接入分布式光伏 1 万余座；接入未监控的地方电厂200 余座；输电线路鸟巢、绝缘子破损等大尺寸缺陷识别准确率可达 90%，销钉缺失等小尺寸缺陷识别准确率可达 70%，巡检效率提高8 倍以上；停电时间缩短至秒级 国网山东省电力公司是国家电网有限公司的全
54、资子公司，核心业务为山东电网的规划、投资、建设和经营。作为“国家电网有限公司 5G 规模化示范应用工程”的牵头单位，国网山东省电力公司自2021年起3年内部署30万台5G终端，推动电力 5G 应用规模化发展，助力实现“双碳”目标。当前，国网山东省电力公司在转型发展中面临两大痛点：一是光伏接入点多面广，全面监控难。山东是新能源 42 大省，光伏装机总量全国第一，分布式光伏户数超过 80 万户，也是整县光伏试点第一省份；二是电力系统庞大复杂，安全稳定需求高。山东电网是全国最大的特高压交直流混联电网，亟待应用“大、云、物、移、智、链”等新兴信息通信技术，提升电力网络运行安全性。为解决上述痛点，国网山
55、东省电力公司联合国家电网有限公司数字化工作部、山东电力工程咨询院有限公司、北京智芯微电子科技有限公司、南京南瑞信息通信科技有限公司共同开展 5G 应用实践，并于 2021年 9月在山东建成全国首张省域 5G电力示范网，形成可复制、易推广的电力 5G 应用模式。该案例构建网络、平台及终端一体化的电力 5G 应用解决方案。在网络方面，充分发挥 5G 技术的先进性，在全省构建了电力生产类、管理信息类、客户服务类三类电力 5G网络切片，以满足不同电力业务安全隔离需求。其中，电力生产类切片为硬切片，17个市供电公司各建1张，电力专用 UPF 市域部署；管理信息类切片基于三大运营商网络全省共建 3 张，3
56、 套电力专用 UPF 省域集中部署，承载网全省贯通；客户服务类切片为软切片，共享运营商 UPF。目前，全省已部署 UPF 设备 37 套，接入电力 5G 终端 7 万余套，应用基站超过 16万座。在平台方面，充分发挥 5G能力开放特点，建成广域 5G 电力虚拟专网管理平台,实现了“多网融 43 合、统管共维”。平台功能涵盖5G电力行业虚拟专网业务的切片开通、切片监控、5G 号卡需求申请、费用管理、5G 核心网元管理、业务流程管理和网络全景可视等应用，实现了“业务线上办理、网络全景监控、终端实时管控”。在终端方面，基于 3GPP R17 标准研发了电力轻量化 5G 芯片，按照 22nm 工艺设计
57、，对芯片的性能、功能、功耗等各方面进行轻量化，面积缩减至现有 5G芯片的 40%，成本降低 50%以上，满足工业级、高可靠性、长寿命、低成本要求。基于轻量化 5G 芯片，将 5G 模组成本降低 50%以上，5G 模组主要元器件国产化率达到 98%，推动 5G 产业链加速发展。省域 5G专网整体组网示意图 该案例围绕发电、输电、变电、配电、用电、现场作业等六大电力典型场景，全面规模化部署电力 5G 应用，助力新型电力系统建设。44 该场景中 10kV 和 380V/220V 分布式光伏场站分别通过电站侧 RTU、光伏逆变器等设备，经 5G 通信终端接入 5G切片网络，最后经由安全接入区进入电网调
58、度主站，实现分布式光伏的可观、可测、可控。目前，全省接入分布式光伏 1 万余座，大幅提升电网对新能源的消纳能力。该案例通过 5G 网络实现 200 余座未监控地方电厂的成功接入，监控装机容量 566 万千瓦，助力发挥电厂的顶峰作用。分布式光伏场景及群调群控架构图 无人机拍摄的高清视频通过 5G 网络实时回传至智能诊断云平台，平台则依托北斗定位、AI 等技术实现缺陷的精准定位和识别。该场景可大幅提升缺陷识别率，支持 9 大类30 余小类缺陷的精准识别，鸟巢、绝缘子破损等大尺寸缺陷识别准确率可达 90%，销钉缺失等小尺寸缺陷识别准确率可达 70%。同时，该场景可实现输电线路巡检无人机全过程自主飞行
59、，巡检效率提高 8 倍以上。45 5G+北斗无人机输电线路自主巡检场景图 该场景中配电自动化“三遥”、分布式 FA 终端通过 5G电力虚拟专网切片接入，实现配电线路故障的快速、就地、精准隔离和供电恢复，停电时间缩短至秒级。智能配电台区融合终端依托 5G 网络提高通信效率，助力实现台区自动拓扑、三相不平衡分析、线损分级计算、能源控制、精准负荷控制等 5G 应用，推动源网荷储快速友好互动，调节电网供需平衡，提升用户用电质量。配用电场景图 该场景在基建现场利用5G融合AI技术，实现机器人对设备运行、作业违章、环境异常等信息的自动监视，提升作业现场安全与质量管控能力。公司基于该场景研发部署了 47款
60、5G机器人，贯穿电工装备物流作业全流程，通过远程控制带电作业机器人作业，保障带电作业人员安全。46 电力现场作业场景图 （一）经济效益 该案例各类电力业务通过电力 5G 通信终端接入电力虚拟专网，大幅降低光缆敷设成本。山东全省已完成超过 3 万个配电台区的 5G 接入，相比光纤接入方式，节省光缆投资约 19500 万元。（二）环境和社会效益 在环境效益方面，通过 5G 电力虚拟专网实现对地方电厂、光伏等能源的调度、消纳以及对电动汽车等新型负荷的管理，支撑源网荷储协同互动以及新型电力系统构建。该案例为能源转型升级提供可靠保障，助力实现“双碳”目标。在社会效益方面，该案例带动 5G 产业链发展。电
61、网是5G 行业应用中规模较大、复杂度较高的场景，基于该案例已形成电力 5G 行业标准 5 项，为各行业 5G 应用提供示范和指引。同时，该案例自主研发的 5G 轻量化芯片有助于突破5G工业芯片“卡脖子”、“成本高”等关键难题，促进5G产业链快速发展。47 该案例典型经验包括三个方面：一是充分响应国家战略指导方针，以新型电力系统建设需求为导向，发挥 5G 技术优势，实现融合创新和实践；二是充分发挥“团体赛”优势，在商业模式方面坚持共建共享；三是充分注重技术创新融合，技术模式实行公网专用与融合组网相结合，支撑 5G 差异化能力与电力业务场景深度融合，如 5G 灵活组网方式与电力数字化架构融合、5G
62、 网络切片与电力安全隔离要求融合。根据“国家电网有限公司 5G 规模化示范应用工程”实施计划，该案例方案将在国家电网山东、北京、上海、重庆、浙江、江苏、河北、安徽、冀北等 9 个网省公司得到推广应用，三年共部署 5G 通信终端 50 万台，推动行业专用5G 芯片和轻量化模组量产与应用，全面赋能新型电力系统建设。48 08 国网浙江电力：5G 高弹性电网助力“双碳”目标 所在地市：所在地市：浙江省 参与单位：参与单位：国网浙江省电力有限公司、中国移动通信集团浙江有限公司 技术特点：技术特点：基于 5G 软硬切片两种模式，建设覆盖整个浙江的省域 5G 电力虚拟专网；利用 5G 电力虚拟专网解决负荷
63、侧终端接入难、配网侧设备远程控制难等问题，增强电网应对突发事件的处置能力 应用成效：应用成效：上线 余个终端；年降低电力业务运维人力成本 1 亿元；降低电力通信网建设和运维成本 2 亿元，构建 200 万千瓦可中断负荷资源池；节约发电成本 1 亿元 国网浙江省电力有限公司是国家电网有限公司的全资子公司，是浙江省能源领域的核心企业，承担着浙江省 11个地市及其县区的供电任务，供电面积 10.55 万 km2，供电客户超过 6500 万，年售电量 5000 多亿千瓦时。近年来，国网浙江电力始终围绕“四个革命、一个合作”能源安全新战略，聚焦保障电力供应和服务“双碳”目标
64、，打造具有中国特色的能源互联网企业的示范窗口。在“碳达峰、碳中和”目标的驱动下，浙江电力努力实现广域源网荷储资源协调控制。因海量分布式终端点多面广，且控制类业务对网络安全可靠性要求极高，亟需通过稳定可靠的通信连接挖掘负荷侧调节资源。为解决这一问题，浙江电力在国家电网总部的指导下，联合浙江移动 49 建成覆盖全省的 5G 电力虚拟专网，并于 2021 年规模应用。目前，浙江电力业务接入已上线 多个基站，与运营商签订硬切片合同额达 5000 多万，有力支撑了浙江电力的转型发展。该案例立足浙江运营商 5G 通信网建设优势与电力实际业务需求
65、，构建浙江电力 5G 省域虚拟专网，并基于硬、软切片两种模式承载不同类型业务。其中硬切片用于承载生产控制类业务，达到等同于物理隔离效果的专用网络，控制类数据通过专用的入驻式 UPF 设备建立 5G 切片硬管道，并经加密认证、安全接入区进入生产控制大区；软切片用于承载管理信息类业务和其他业务，业务数据之间采用逻辑隔离，管理类数据等通过运营商集中部署的共享式 UPF设备，经专线传送至电力企业省集中安全接入平台，通过安全认证后进入公司信息内网等相应业务系统。基于 5G切片的省级广域 5G电力虚拟专网整体架构 50 浙江杭州供电公司在以亚运主场馆为核心的泛亚运区域打造了具备高安全、大带宽、低时延、海量
66、连接能力的5G 电力虚拟专网，满足了电力系统“源网荷储”全环节电力无线终端的通信需求，实现了能源的高效互联。同时，该场景基于 5G 网络部署了超 1000 套 5G 电力终端，实现了分布式新能源和配电网的可观可测可调。该场景支持电网负荷的柔性调节与刚性控制，可调控负荷达百万千瓦，有效提升了电网削峰填谷能力及新能源就地消纳能力，区域内供电可靠性提升至 99.999%，户均停电时长低于 5 分钟，助力杭州亚运高可靠、全绿电供电保障。杭州泛亚运区域全绿电供应 51 浙江宁波供电公司借助 5G 技术为负荷设备接入提供更安全稳定的网络连接能力。目前宁波前湾和北仑园区对 104套采集对象实现全要素感知，采
67、控终端通过本地 5G 边缘代理连接，将用户侧源、荷、储如光伏、储能、充电桩等资源数据汇聚上报云端主站系统，实现智能感知和管理。此外，基于电网负荷情况，宁波公司通过 5G 专网与 5G 负荷控制终端对签约用户按策略停电管理，保障电网稳定运行。据统计，全宁波可观可调负荷资源约 23.895 MW。秒级可中断负荷控制终端建设方案 配网智能开关“点多面广”，通常挂靠在杆塔或高空石柱上，以便实时监测和处置配网线路运行情况，在发生故障时通过分合闸快速隔离故障区域确保供电安全。为解决光纤接入成本高，4G 接入稳定性不足、安全性较差等问题，浙江衢州供电公司利用 5G 网络为配网智能开关提供了更加稳定可靠便捷的
68、接入方式，实现配调主站遥控指令的实时 52 可靠下达。目前，衢州地区已经部署 5G智能开关 40余套，累计遥控次数达近百次，遥控成功率 100%。5G智能开关 （一）经济效益 据统计，该案例的 5G应用可为浙江省带来约 15亿元的经济效益，主要体现在三个方面：一是大幅减少生产成本。通过需求侧响应和可中断负荷控制充分调动负荷侧资源参与电网供需平衡，预计可降低约 10 亿元电网配套资产投入。通过降低用电负荷，预计可降低 1 亿元发电成本；通过发电侧和负荷侧的友好互动有效降低发电机组的调峰开停次数，降低线损并实现提质增效，预计可节约 0.4 亿元左右；二是显著降低网络建设成本。该案例依托 5G 切片
69、打造广域覆盖的 5G 电力虚拟专网，预计可降低约 2 亿元电力光纤通信网络或电力无线专用网络的建设成本及后期运维检修的人力成本；三是有效降低运维成本。该案例依托 5G 切片开展配电自动化、配网差动保护、智能巡检等融合业务，能够有 53 效降低电网运维的人力成本、降低安全事故风险。同时通过 5G 能力开放实现企业自主监控网络，有效提升通信网络运行维护的工作效率，预计可节约成本 1 亿元。（二）环境和社会效益 一是助力“碳达峰、碳中和”战略。该案例通过切片技术打造广域 5G 电力虚拟专网，实现国网浙江电力全省范围内的广域网络覆盖和规模化业务承载，助力建设源网荷储友好互动的多元融合高弹性电网，进而实
70、现内外资源按需调动和调节模式智能优化，有效提升清洁能源并网消纳能力，每年折合可减少约 1340 万吨二氧化碳排放，助力“碳达峰、碳中和”战略。二是助力电网安全、效率双提升。5G 切片规模应用助力浙江电力高弹性电网建设，实现源网荷储各类资源的可观、可测、可控、可调。通过充分利用负荷侧资源需求弹性，提高机组运行负荷率和新能源消纳能力，拓展安全稳定防线，提升电网灵活调节能力，解决电网尖峰供电能力不足等问题，避免或减少由于拉闸限电给用户带来的经济损失，助力电网安全、效率双提升，为电网高效运行赋能。该案例形成了较为完整的解决方案，对于电网的转型升级具有指导意义。浙江电力于 2021年启动 5G公网应用示
71、范工程，明确“十四五”期间在输、配、变等各领域全面 54 试点 5G，同时牵头与运营商、终端模组厂商开展了两次行业研讨会，加速 5G 在智慧电力领域的标准制定，拉动产业链发展。经过两年试点，应用成效初显。该案例探索的商业模式与浙江电力 5G 切片价格体系对推动 5G 行业虚拟专网落地应用有积极作用。通过虚拟专网方案与商业模式“双轮驱动”，有效促成了浙江电力全省范围内 5G 切片的大规模商用，具有较强的可执行性和参考价值，对于其它垂直行业的 5G 应用规模商用具有借鉴意义。09 国网北京电力：5G 智能电网助力天空地一体化冬奥 所在地市：所在地市：北京市 参与单位：参与单位：国网北京市电力公司、
72、中国电力科学研究院有限公司、中国移动通信集团北京有限公司 技术特点：技术特点：利用 5G 高可靠、大带宽、低时延技术特点解决电力行业高频采集、高清视频实时回传、机器人实时控制问题；利用 5G 融合卫星通信，解决电力应急通信问题 应用成效：应用成效：实现 100%绿电冬奥、100%供电可靠性的“双百”目标；降低采集终端部署成本 90%；提升输电通道运维效率 12 倍；有效降低业务接入成本 国家电网北京市电力公司（简称“国网北京电力”）是国家电网有限公司的全资子公司，也是首都能源骨干企业和最大的公用事业单位。国网北京电力主营业务为电网规 55 划建设、运行管理、电力销售和供电服务，供电范围覆盖全市
73、 16 个区、1.64 万平方公里，服务客户 900 余万户，在2022 年圆满完成北京冬奥会、冬残奥会的供电保障任务。为保障首都供电的高可靠性，探索“可观、可测、可调、可控”的新型电力业务是国网北京电力发展的主要任务之一，在具体建设过程中面临三方面问题：一是原有光纤为主的电力通信网络部署灵活性较差、与新技术融合性不足，难以完全满足业务需求；二是传统电力无线通信专网覆盖不足，面向新型业务需要实现有效、低成本的补充覆盖方案；三是新型电力业务移动性和安全性要求较高，如无人机、机器人等巡检业务。为解决上述问题，国网北京电力将 5G 虚拟专网与电力通信专网融合，构建新型电力通信网，形成天空地一体化的
74、5G 电力业务融合应用解决方案，支撑新型电力系统业务发展。该案例提出 5G 虚拟专网与电力通信专网融合组网模式，电网控制类业务在电力通信区域内网络独享专用，采集和移动应用类业务根据业务需求使用公共 5G 网络，并通过安全接入平台与电力通信专网对接，满足电网低成本、高安全的通信需求。此外，该案例融合 5G 和卫星技术优势，建立高低轨卫星动态实时接入的应急通信网络，提升电力应急保障能力和故障快速处置恢复能力，形成智能电网 5G 天 56 空地一体化解决方案。5G+电力通信专网天空地一体化融合解决方案 该案例将 5G 虚拟专网与电力通信专网融合支撑冬奥供电保障工作，打造 5G+卫星应急通信、5G 虚
75、拟量测平台、5G 智慧电力隧道、电力 5G 自主创新等 17 类应用场景，实现了覆盖所有冬奥场馆的全景纵深应用。该场景通过 5G+卫星的方式部署电力 5G 业务基站，将卫星链路作为 5G 承载通道，有效解决冬奥应急保障和应急电力业务接入难题，提升冬奥供电可靠性。该场景完成电力行业5G+卫星电力应急指挥体系快速构建和电力业务快速恢复验证测试，覆盖配电自动化、用电信息采集等多种电力业务。该场景较特殊环境下地面部署传统 5G 网络方式成本降低 80%。57 5G+卫星承载电力业务 该场景采用自主研发的 5G 虚拟量测平台，利用 5G 大带宽、低时延的技术优势将昂贵的仪表分析功能部分云化部署。在现场无
76、需部署贵重、精密的测试仪表，仅需搭载5G 通信模组的采集终端即可完成采集数据无损上云，终端部署成本降低 90%。此外，该场景通过 5G 实现监测终端的灵活、广泛部署，有效解决光纤部署成本高、敷设难、4G技术不满足要求等难题。该场景在冬奥供电保障中成功应用，对制冰、造雪等 120 多个重要负荷点进行不间断高精度监测，有效提升冬奥供电保障能力。5G虚拟量测平台服务冬奥 58 国网北京电力在冬奥上级电源门海500kV电力隧道建成5G智慧电力隧道。该场景通过 5G网络连接巡检机器人，能够实时将其采集的高清视频、红外图像等数据回传至后台，并利用 5G 网络低时延、高可靠等优势，发送控制指令至巡检机器人，
77、实现信息交互、局放、红外感知等功能。该场景将传统人工巡检 6 小时/公里（包含有限空间作业安全措施准备时间）提升为机器人巡检0.5小时/公里，效率提升12倍，有效降低有限空间内巡检作业人员的安全风险，如在北京市推广应用可节省人工成本约 4300 万元/年。5G智慧电力隧道系统管控图 为满足电力业务对网络时延抖动以及可靠性的严要求，案例团队研发了电力 5G 网络规划仿线G网络规划、杆塔资源匹配、综合性能评估等功能。该平台通过对接国家电网GIS大数据平台集成自研杆塔评估系统，59 实现了电力杆塔、物业等资源站址匹配和评估，指导电力5G 基站建设和杆塔资源运营工作，提高了网络精准覆
78、盖能力和电力业务承载可靠性，降低建设成本。同时，案例团队研制了内置自主可控 eSIM 芯片的电力 5G 模组（整体国产化率在 90%以上），实现了智能连接控制，形成了“业务可信可靠、网络可感可控”的电力虚拟专网解决方案。该场景平台与模组部署后可节省建设成本约 930 万，节省勘察成本约 106.5 万。电力 5G网络规划仿真平台 （一）经济效益 该案例的 5G 应用助力形成电力行业用户、运营商、研究单位合作共赢的良好局面。一是助力电力行业用户降本增效，以冬奥供电保障为例，国网北京电力通过 5G 实现了冬奥供电设施的多场景融合应用，节约光缆敷设成本 4180万元；二是提升运营商 5G 网络建设与
79、服务收益，该案例的 60 网络方案已在 5G+垂直行业广泛推广，为北京移动带来超 1亿的 5G 行业虚拟专网收益，带动 5G 案例签约超 13 亿；三是助力科研单位实现融合创新，该案例通过直接销售研发的模组、终端、平台等电力 5G 虚拟专网系列软硬件产品，以及基于平台提供的技术咨询、基于试验验证环境提供的试验检测服务等，获得直接经济效益 1.4 亿元。（二）环境和社会效益 该案例落实中央新基建部署，带动全社会产业链发展，为首都经济社会发展做出贡献。一方面，该案例降低绿色电能成本，促进电价降低，通过 5G 在冬奥中的全面应用，助力减少标煤燃烧 10 万吨，减排二氧化碳 25 万吨，并为冬奥供电保
80、障提供实时监控和管理措施，有效助力“双碳”目标实现。另一方面，该案例形成良好的创新成果，以冬奥为平台参与多项国际标准制定，有力提升了 5G 电力行业应用的国际影响力。一是该案例形成端到端 5G 应用解决方案，促进在电网内部及其他行业的规模推广。该案例具有较好的实用性、经济型及推广价值，相关方案已在河北、福建等多地电力企业落地应用，并拓展到交通、政务等其他行业领域，如北京市丰台区城轨建设、四川省乐山市市政专网的智慧城市终端运维等；二是该案例积极制定标准促进电力 5G 应用 61 产业化落地。该案例成果支撑电力无线 项电力行业标准，支撑电力 5G 通信模组通用技术规范等 2
81、项国家电网公司企业标准，支撑电力行业5G 应用需求规范等 2 项团体标准。同时，案例相关的分布式储能、高级计量、分布式 FA、智能配变融合终端、5G安全隔离等13个标准需求提案成功写入3GPP技术报告面向智慧能源及基础设施的 5G 应用研究。10 南网总调：构筑 5G 电力应用网络安全堡垒 所在地市：所在地市：广东省广州市 参与单位：参与单位：中国南方电网电力调度控制中心、中国移动通信集团广东有限公司、华为技术有限公司、南方电网数字电网集团、南方电网科学研究院 技术特点：技术特点：利用 5G 电力业务基本安全措施和要求，建立 5G 电力应用安全测评体系；以测试中发现的问题为导向，提出并发布 5
82、G 电力应用网络安全防护总体方案 应用成效：应用成效：解决 5G 电力应用全方位升级的安全问题，大幅提升生产和运营的效率。广州供电局预计平均缩短故障处理时间 48.25 分钟；深圳供电局预计平均缩短故障处理时间 28 分钟 中国南方电网电力调度控制中心（简称“南网总调”）隶属中国南方电网有限责任公司，是南方电网运行的最高调度指挥机构，也是南方电网调度、运行方式、发电调度、水库调度、继电保护等业务的管理职能部门。62 电力安全性关乎国家和人民安全，保障电力 5G 网络安全主要面临三方面痛点：一是 5G 电力应用安全测评体系亟待创新。考虑到电网安全问题，5G 电力应用投入实际运行时，行业企业“不敢
83、用、不能用 5G”等现实难题；二是安全测评验证和标准化仍待增强。当前的电力生态中，认证机构多、测试内容多样、互认机制不完善等问题凸出；三是缺少面向电力行业的 5G 安全防护方案。网络安全是 5G 在电力行业规模化应用的重要前提，行业内仍缺少一套成熟的网络安全解决方案。为解决上述问题，南网总调联合广东移动、华为等单位开展 5G 网络承载不同分区电力业务的连通性、安全性、可靠性测试工作，通过信令面渗透攻击的方式对网元、切片等进行渗透测试，深入探索 5G 电力应用网络安全防护方案。该案例通过安全测试测评发现问题，通过安全防护方案解决问题，以使 5G 应用同时满足电力行业安全标准规范和电网业务各类通信
84、需求。该案例通过开展设备级/网络级/行业应用级安全合规检测、安全攻防渗透测试和 5G 安全产品防护能力验证三大类测评工作，验证和固化网络切片隔离性、传输通道加密、主站安全接入区、基于专用加密芯片的电力终端二次认证等 5G 电力专网安全防护方案。通过明确 5G 生态各相关方安全责任边界，初步形成面向电力行 63 业的 5G 安全测评指南，并联合相关电力企业在山东青岛、湖北孝感等多地进行验证。案例总体技术架构 南网总调利用 5G 数字孪生与现网测评相结合方式，识别 5G 信令脆弱性威胁；充分挖掘深圳作为中国特色社会主义先行示范区、广州作为粤港澳大湾区核心区域的资源优势，打造“5G+数字电网”示范区
85、。该场景设计验证 5G 信令安全测试方法，结合自研 5G信令测试工具，通过信令面渗透测试，发现 5G 信令脆弱性威胁，并将结果提交至工信部威胁和漏洞信息共享平台，相关测试结果为验证 5G 切片安全隔离程度这一核心问题提供了重要依据。64 5G信令脆弱性威胁示意图 该场景在广州供电局调度大楼及500kV狮洋站下沉式部署华为、中兴 UPF 核心网设备 2 套、MEC 设备 1 套，实现5G 电力切片商用，并完成无线空口资源预留比例测试和业务边界指标测试，优化无线%。此外，该场景涵盖“源、网、荷、储”51 类应用场景，累计接入8248个 5G终端，开展了 5G网络交付测试、5G 通
86、道端到端测试、业务系统联调测试三个环节的验收测试，形成规模示范效应。涵盖源、网、荷、储全业务场景（从 500kV延伸至 380V）65 该场景在深圳供电局调度大楼部署了 2 套电力专属 5G核心网设备，完成 10 类场景共 4647 个终端规模接入。在变电环节，实现巡视操控机器人实时操控、智能摄像头高清数据实时回传，巡视效率提升 2.7 倍。在配电领域，故障精确定位和快速隔离达到秒级，可大幅缩小停电范围；在用电领域，可实现自动抄表、动态实时电价和用户双向互动。示范区建设情况 （一）经济效益 一是安全方案助力 5G 电力应用规模复制推广。该案例解决 5G 电力应用全方位升级的安全问题，确保了“5
87、G+数字电网”实践应用的深入开展，大幅提升了生产和运营的效率；二是赋能电力业务转型升级。5G 网络安全保障承载配网差动保护业务，故障精确定位和快速隔离达到秒级，供电恢复时间缩短至分钟级，大幅缩小停电范围和故障停电时间，提升用户用电质量。以南方电网区域内广州、深 66 圳两市为例，广州供电局预计平均缩短故障处理时间 48.25分钟，按照用户年平均停电次数 0.611 次、单位小时停电损失 80 元/kW，近两年共减少用户停电损失 877.4 万元；深圳供电局预计平均缩短故障处理时间 28 分钟，近两年共计节省 2351.1 万元。（二）环境和社会效益 该案例通过安全防护手段，实现视频高清回传、用
88、户双向互动、告警低时延回传等功能，有力保障了分布式新能源业务接入，预计到十四五末 5G 电力业务终端接入总体规模将达千万级甚至亿级，加速“双碳”社会目标达成。该案例利用 5G 网络安全技术优势，提供动态实时负荷和动态电价信息，全方位支撑新兴业务用户削峰填谷，实现用户双向互动。5G 网络安全保障支持多路高清视频实时回传，可实现输电线路前端图像视频采集、AI 边缘计算分析、告警低时延回传，减小线路故障险情风险，提升巡线效率和传输可靠性。案例通过 5G 电力应用网络安全测试测评与防护方案创新实践，帮助发现和排除更多 5G 网络的风险漏洞，为 5G电力应用安全测评规模推广奠定基础。本案例可推广应用于各
89、类配电网控制保护场景，适应新型电力系统多能互动和协调控制的发展方向，有效提升配电网的可靠性及自愈 67 能力。2023-2025年，结合各运营商5G商用网络覆盖情况，5G 应用由广州、深圳等地区逐步推广至全南方电网应用，公网通信新投运的配用电业务终端升级为 5G 通信方式，预计每年业务终端 5G 应用数量不少于 10000 套。同时，案例项目相关成果支撑多项国内外标准制定。在国际标准方面，在 3GPP、ITU-T、ISO 等国际组织牵头5G 安全标准化项目 20 余项。在行业标准方面，在全国信安标委（TC260）、中国通信协会（CCSA）、5G 确定性网络联盟等机构发布或立项各类标准（含白皮书
90、）超过 6 本。11 国网江苏电力：5G 助力输配电网智能高效运维 所在地市：所在地市：江苏省南京市、江苏省泰州市、陕西省宝鸡市、江西省南昌市 参与单位：参与单位：国网江苏省电力有限公司、南京南瑞信息通信科技有限公司、国网陕西省电力有限公司、国网南昌供电公司 技术特点：技术特点：利用 5G 承载线路差动保护业务，解决配电线路故障快速切除的问题；利用输电线G 无人机巡检，解决无人机无法远程控制、巡检超高清图像不能实时回传的问题；利用变电站 5G 机器人巡检，解决数据传输安全性不足、传输带宽受限的问题；利用 5G+专网双通道终端，解决配电房控制类业务和高清视频监控统一传输的问题；利用 5G
91、智能仓储，解决自动叉车控制精确度差、运行效率低的问题 应用成效：应用成效：缩短电网故障处理时间，大幅提升巡检效率，带动电力行业降本增效，节约运维成本 2.18 亿元，节约通信网建设投资 4.5 亿元，减少停电损失 2 亿元，增加直接经济效益 20 亿元 68 国网江苏省电力有限公司是国家电网系统规模最大的省级电网公司之一，拥有 35 千伏及以上变电站 3300 座、输电线 万电力客户。近年来，国网江苏电力在新型电力系统建设中面临三大痛点：一是分布式电源、储能等新型可控资源快速扩展，增大了输、配电网运行风险，故障应急处置缺少可靠的通信支撑；二是光纤
92、难以支撑点多面广的保护控制类业务以及移动作业业务，基于光纤通信的线路电流差动保护和纵联保护在输配电网中并不具备大规模应用的条件；三是现有 4G 网络在带宽、速率、并发比等方面的承载能力面临巨大挑战。为解决上述问题，国网江苏电力联合南瑞集团、国网陕西电力等单位面向输配电领域开展 5G 网络在配网差动保护、无人机、巡检机器人、配电房全景监控、智能仓储等业务场景的应用研究，有效提高电网末端供电可靠性，为能源互联网数字化建设提供强有力的信息支撑。该案例构建适用于电力行业的电力 5G 虚拟专网组网架构，形成“2切片+1安全”的解决方案。“2切片”是指分别建设生产控制大区和管理信息大区两个 5G 切片：一
93、是生产控制大区采用硬切片隔离方式，在无线侧采用 RB 资源预留，在传输侧采用 FlexE 硬管道，在核心网侧部署电力专用 UPF；69 二是管理信息大区采用软切片隔离方式，在无线QI优先级保障，在传输侧采用 VPN 隔离，在核心网侧共享运营商核心网 UPF，或共享地市级下沉 UPF。“1 安全”是指该案例在终端侧根据业务需求，对业务数据进行加密，启用 5G 通信终端访问控制，采取机卡绑定策略；在安全接入区，按照二次安防要求部署安全接入、正反向隔离等措施；在主站侧，对控制报文做数字签名，并对所有报文进行加密。核心环安全接入网关接入网承载网核心网运营商5G核心网安全接入区传输设备传输设备
94、 运营商域电网域电网域 基站无线RB资源静态预留电网自有传输VPN隔离或FlexE接口隔离隔离装置专网采集服务器生产控制大区终端管理信息大区终端5QI调度南京公司机房安全接入网关安全接入区隔离装置专网采集服务器省电力机房 汇聚环接入环共享地市下沉UPF安全接入网关安全接入区隔离装置专网采集服务器泰州公司机房UPF电力专用UPF业务主站业务主站业务主站签名/加密专线GRE隧道专线GRE隧道专线GRE隧道加密/机卡绑定签名/加密签名/加密加密/机卡绑定 电力 5G虚拟专网组网架构 国网江苏电力基于输配电领域，围绕“输-变-配”环节业务场景，重点开展了一批可复制、易推广、新模式、新业态的 5G 应用
95、，在利用 5G 提效传统业务、赋能新兴业务方面进行了有益尝试。70 该场景通过在南京、连云港 10 条线G的差动保护装置，并依托 5G 网络实现高安全、低时延、高可靠通信通道，支持装置之间的数据交互。该场景中出现线路异常时，后台能够根据交互数据迅速研判和精确定位异常线路故障，并同步隔离故障线路或设备，实现电网故障快速切除，使电网故障处理时间从 1 s 左右缩短至 50 ms以下，有效提高电网末端供电可靠性。5G承载差动保护性能测试 5G室内型终端 该场景利用定制化无人机通信模块，通过 5G 网络接收飞行管控平台下发的巡检任务，解析飞行控制指令，实现无人机的远程控制，并且将其位
96、置信息实时传输给飞行管控平台，以保障飞行安全。此外，无人机通信模块对无人机云台摄像头的原始视频流进行编码、转换和封装，并依 71 托 5G 网络回传至江苏电力统一视频平台，以实现超高清巡检图像的实时回传与识别。目前，该场景在江苏总共完成110kV 及以上杆塔无人机精细化巡检 14 万余次（占比约70%），发现缺陷 10.6 万处，巡检效率提升 6 倍，人力成本减少 1.05 亿元/年。输电线G无人机巡检 该场景将变电站巡检机器人原有的 Wi-Fi 通信模块替换为 5G 通信模块，通过 5G 网络将视频流回传至江苏电力统一视频平台，并结合 5G 双向鉴权认证、信令面及用户面数据加密与完整性
97、保护、机卡绑定等诸多安全技术措施，解决了 Wi-Fi 网络安全性不足、节点层级多的问题，让机器人数据传输更加安全。同时，依托 5G 高带宽、低时延及移动性优势，为机器人巡检提供更实时的数据回传、更快速的控制响应，巡检效率大幅提。
