5G时代智能电网经营模式分析
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5G时代智能电网经营模式分析
智能分布式配电自动化、毫秒级精准负荷控制、控制低压电器用电信息采集、 分布式电源、电力巡检机器人
5G通信网络的三大典型应用场景
图、5G通信网络的三大典型应用场景
针对的是大流量 增强移动带宽
移动宽带业务
(eMBB)
超高清视频传输
高铁网络无缝衔接
体育场、大型演唱会等
AR/VR
无线公网技术
无线公网技术（移动、电信、联通）是指用户用电信息采集系统借用运营商的网络进行通信，
（移动、电信、联通） 目前主要采用GPRS 或 CDMA 方式。
光纤通讯
以光波作为信息载体、以光导纤维作为传输介质的有线通信方式，主要覆盖大型变电站及基础 设施。
资料来源：公开资料，新联电子招股说明书，兴业证券经济与金融研究院整理
行业名称
80年代以前 光纤专网
作为主通信干道
大型专变用户
电力负荷监控系统
上世纪80年代末 到90年代中期
230M无线专网、光纤专网
实现跳闸限电，解决电力不足矛盾 大型专变用户
电力负荷监控系统
上世纪90年代中 后期到本世纪初
230M无线专网、光纤专网
采集数据用于用电监察、用电分析， 提高电网运行的经济性、安全性
方式
断电恢复 时间
是否需要通信网 络和计算机系统
6
电力通信网络：收集电力设备产生的电力信息，提升运行效率
图、电力通信网络主要用于收集电力设备产生的电力信息
电网用电信息采集系统
主站（服务器）
接口 服务器
应用 服务器
信 息
内 数据库 网 服务器
前 置
信 息
采内
集网
服
务
器
通信接 口机
通信接 口机
通信接 口机
通信网络
230MHz 无线专网 GPRS/CDMA 无线公网
以大用户为主，公用配变、 低压用户的采集刚刚起步
电力负荷管理系统
本世纪初至2005 年前后
230M无线专网、光纤专网及无线 公网
自动抄表、错峰用电、用电检查（防 窃电）、负荷预测和节约用电成本
由高压专变用户不断向低压 用户延伸，市场容量进一步 扩大
用电信息采集系统
2012年至2019年
新型230M无线专网、光纤专网及 无线公网为主，通信信道趋于多 样化
智能分布式配电自动化
无人驾驶
智慧城市
智能家居
低压用电信息采集
环境监测
大规模机器类通信 (mMTC)
大连接物联网，针对大规模物联网业务
毫秒级精准负荷控制
分布式电源
超高可靠低时延通信 (URLLC)
远程医疗手术
对延迟时间、性能可靠性等要求极高， 为机器到机器(M2M)的实时通信而设计
工业控制
资料来源：亿欧网，兴业证券经济与金融研究院整理
表、当前电网通信网络主要包括新型230MHz无线专网、无线公网及光纤专网等
电力通讯网络形式
简介
新型230MHz无线专网
230MHz无线专网技术使用国家无线电委员会分配给数据采集的专用230MHz频段进行数据传 输，早在80年代就已开始运用，是最早运用于用电信息采集的通信组网方式。4G LTE技术出 现后，230MHz频段的传输速率及带宽又进一步改善，目前电力体系运用的230专网是基于4G LTE技术上的新型230专网。
低压三相一般工 商业用户
公用配电关口计 量点
中小型专变用户
大型专变用户
资料来源：新联电子招股说明书，兴业证券经济与金融研究院整理
7
无线网络是未来电力通信网络的主要形式
由于电力设备分布较为分散，且部分电力设备位于偏远地区，建设光纤专网成本较高，因此还需要依靠 电无线网络覆盖。电网目前使用的无线通信网络形式包括新型230MHz无线专网，GPRS/CDMA无线公 网（移动、联通、电信）和光纤专网三种。
8
5G时代下电网经营模式进一步丰富化
伴随计算机技术、通信技术、自动化技术进步，电力供给改善以及电力营销与管理要求的不断提高，国内电力信息采 集从之前的以监控、管理为目的逐步向提升用户侧体验过渡，5G时代下电网经营模式进一步丰富化。
表、5G时代下电网经营模式进一步丰富化
时间
通信技术
主要功能
采集范围
大规模机器类通信(mMTC) 上行：大规模机器类通信(mMTC) 下行：超高可靠低时延通信(URLLC)
增强移动带宽(eMBB)
5G边缘计算技术可实现智能分布式配电自动化
配电自动化是以配电网一次网架和设备为基础，综合利用计算机、信息及通信等技术，实现配电网检测、控制和快速故障隔离， 缩短断电恢复时间，提高电网可靠性。
用电精细化管理；分时电价、阶梯电 价，全面预付费等现代化电力营销
全覆盖、全采集
用电信息采集系统
2019年之后
5G网络、新型230M无线专网、光 纤专网及无线公网为主，通信信 道多样化
推进泛在电力物联网建设，提升电网 响应速度与边缘计算能力，促进清洁 能源消纳，提升电网安全经济运行水 平，利用电力大数据开展新兴业务
网络场景类型
智能分布式配电自动化
中高
中高
高
高
中高
毫秒级精准负荷控制
中高wenku.baidu.com
低
高
高
中高
低压用电信息采集
高
中高
高
中
高
分布式电源
高
中低
中高
低
高
电力巡检机器人
低
高
中高
低
中低
资料来源：《5G网络切片使能智能电网》，兴业证券经济与金融研究院整理
高 中高 中 中低 中
超高可靠低时延通信(URLLC)
超高可靠低时延通信(URLLC)
参照5G核心技术——边缘计算技术，电网可将当前位于主站的数据处理逻辑下沉至智能终端，通过智能终端对本地电力信息 进行实时处理，一方面能够提升配电自动化系统响应速度、降低时延，另一方面能够减少数据传送至主站对通信带宽的占用。
表、5G通信技术下配电自动化系统可进入智能化阶段
配电自动化发 断电处理
展阶段
全覆盖、全采集
泛在电力物联网
资料来源：公开资料，新联电子招股说明书，兴业证券经济与金融研究院整理
9
5G通信技术在电力行业中的典型应用场景
智能分布式配电自动化 毫秒级精准负荷控制 控制低压用电信息采集
分布式电源
电力巡检机器人
表、5G通信技术在电力行业中的典型应用场景
业务场景
通信时延要求 带宽要求 可靠性要求 业务隔离要求 终端量级要求 业务优先级
光纤专网
5G通讯网
现场终端（主要包括电表、计量装置、机器人等）
集中器 集中器 集中器
载波
窄带 载波
宽带 载波
RS485 RS485 RS485
载波预付 费电能表
预付费电 能表
(RS485) 预付费电
能表 (RS485)
专变终端
RS485
计量装置
专变终端
RS485
计量装置
电力用户
居民用户
低压单相一般工 商业用户
智能分布式配电自动化、毫秒级精准负荷控制、控制低压电器用电信息采集、 分布式电源、电力巡检机器人
5G通信网络的三大典型应用场景
图、5G通信网络的三大典型应用场景
针对的是大流量 增强移动带宽
移动宽带业务
(eMBB)
超高清视频传输
高铁网络无缝衔接
体育场、大型演唱会等
AR/VR
无线公网技术
无线公网技术（移动、电信、联通）是指用户用电信息采集系统借用运营商的网络进行通信，
（移动、电信、联通） 目前主要采用GPRS 或 CDMA 方式。
光纤通讯
以光波作为信息载体、以光导纤维作为传输介质的有线通信方式，主要覆盖大型变电站及基础 设施。
资料来源：公开资料，新联电子招股说明书，兴业证券经济与金融研究院整理
行业名称
80年代以前 光纤专网
作为主通信干道
大型专变用户
电力负荷监控系统
上世纪80年代末 到90年代中期
230M无线专网、光纤专网
实现跳闸限电，解决电力不足矛盾 大型专变用户
电力负荷监控系统
上世纪90年代中 后期到本世纪初
230M无线专网、光纤专网
采集数据用于用电监察、用电分析， 提高电网运行的经济性、安全性
方式
断电恢复 时间
是否需要通信网 络和计算机系统
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电力通信网络：收集电力设备产生的电力信息，提升运行效率
图、电力通信网络主要用于收集电力设备产生的电力信息
电网用电信息采集系统
主站（服务器）
接口 服务器
应用 服务器
信 息
内 数据库 网 服务器
前 置
信 息
采内
集网
服
务
器
通信接 口机
通信接 口机
通信接 口机
通信网络
230MHz 无线专网 GPRS/CDMA 无线公网
以大用户为主，公用配变、 低压用户的采集刚刚起步
电力负荷管理系统
本世纪初至2005 年前后
230M无线专网、光纤专网及无线 公网
自动抄表、错峰用电、用电检查（防 窃电）、负荷预测和节约用电成本
由高压专变用户不断向低压 用户延伸，市场容量进一步 扩大
用电信息采集系统
2012年至2019年
新型230M无线专网、光纤专网及 无线公网为主，通信信道趋于多 样化
智能分布式配电自动化
无人驾驶
智慧城市
智能家居
低压用电信息采集
环境监测
大规模机器类通信 (mMTC)
大连接物联网，针对大规模物联网业务
毫秒级精准负荷控制
分布式电源
超高可靠低时延通信 (URLLC)
远程医疗手术
对延迟时间、性能可靠性等要求极高， 为机器到机器(M2M)的实时通信而设计
工业控制
资料来源：亿欧网，兴业证券经济与金融研究院整理
表、当前电网通信网络主要包括新型230MHz无线专网、无线公网及光纤专网等
电力通讯网络形式
简介
新型230MHz无线专网
230MHz无线专网技术使用国家无线电委员会分配给数据采集的专用230MHz频段进行数据传 输，早在80年代就已开始运用，是最早运用于用电信息采集的通信组网方式。4G LTE技术出 现后，230MHz频段的传输速率及带宽又进一步改善，目前电力体系运用的230专网是基于4G LTE技术上的新型230专网。
低压三相一般工 商业用户
公用配电关口计 量点
中小型专变用户
大型专变用户
资料来源：新联电子招股说明书，兴业证券经济与金融研究院整理
7
无线网络是未来电力通信网络的主要形式
由于电力设备分布较为分散，且部分电力设备位于偏远地区，建设光纤专网成本较高，因此还需要依靠 电无线网络覆盖。电网目前使用的无线通信网络形式包括新型230MHz无线专网，GPRS/CDMA无线公 网（移动、联通、电信）和光纤专网三种。
8
5G时代下电网经营模式进一步丰富化
伴随计算机技术、通信技术、自动化技术进步，电力供给改善以及电力营销与管理要求的不断提高，国内电力信息采 集从之前的以监控、管理为目的逐步向提升用户侧体验过渡，5G时代下电网经营模式进一步丰富化。
表、5G时代下电网经营模式进一步丰富化
时间
通信技术
主要功能
采集范围
大规模机器类通信(mMTC) 上行：大规模机器类通信(mMTC) 下行：超高可靠低时延通信(URLLC)
增强移动带宽(eMBB)
5G边缘计算技术可实现智能分布式配电自动化
配电自动化是以配电网一次网架和设备为基础，综合利用计算机、信息及通信等技术，实现配电网检测、控制和快速故障隔离， 缩短断电恢复时间，提高电网可靠性。
用电精细化管理；分时电价、阶梯电 价，全面预付费等现代化电力营销
全覆盖、全采集
用电信息采集系统
2019年之后
5G网络、新型230M无线专网、光 纤专网及无线公网为主，通信信 道多样化
推进泛在电力物联网建设，提升电网 响应速度与边缘计算能力，促进清洁 能源消纳，提升电网安全经济运行水 平，利用电力大数据开展新兴业务
网络场景类型
智能分布式配电自动化
中高
中高
高
高
中高
毫秒级精准负荷控制
中高wenku.baidu.com
低
高
高
中高
低压用电信息采集
高
中高
高
中
高
分布式电源
高
中低
中高
低
高
电力巡检机器人
低
高
中高
低
中低
资料来源：《5G网络切片使能智能电网》，兴业证券经济与金融研究院整理
高 中高 中 中低 中
超高可靠低时延通信(URLLC)
超高可靠低时延通信(URLLC)
参照5G核心技术——边缘计算技术，电网可将当前位于主站的数据处理逻辑下沉至智能终端，通过智能终端对本地电力信息 进行实时处理，一方面能够提升配电自动化系统响应速度、降低时延，另一方面能够减少数据传送至主站对通信带宽的占用。
表、5G通信技术下配电自动化系统可进入智能化阶段
配电自动化发 断电处理
展阶段
全覆盖、全采集
泛在电力物联网
资料来源：公开资料，新联电子招股说明书，兴业证券经济与金融研究院整理
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5G通信技术在电力行业中的典型应用场景
智能分布式配电自动化 毫秒级精准负荷控制 控制低压用电信息采集
分布式电源
电力巡检机器人
表、5G通信技术在电力行业中的典型应用场景
业务场景
通信时延要求 带宽要求 可靠性要求 业务隔离要求 终端量级要求 业务优先级
光纤专网
5G通讯网
现场终端（主要包括电表、计量装置、机器人等）
集中器 集中器 集中器
载波
窄带 载波
宽带 载波
RS485 RS485 RS485
载波预付 费电能表
预付费电 能表
(RS485) 预付费电
能表 (RS485)
专变终端
RS485
计量装置
专变终端
RS485
计量装置
电力用户
居民用户
低压单相一般工 商业用户