Das 5G+ Smart Grid ist in vollem Gange.

       Am 12. März 2020 veröffentlichten die Nationale Entwicklungs- und Reformkommission und das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie gemeinsam die „Mitteilung zur Organisation und Umsetzung neuer Infrastrukturbauprojekte (Breitbandnetz und 5G-Bereich) im Jahr 2020“.

       Die „Mitteilung“ schlägt sieben innovative 5G-Anwendungen für das Jahr 2020 vor, darunter intelligente medizinische Versorgung, Internet+, intelligente Stromnetze, Internet der Fahrzeuge, intelligente Bildung, intelligente Häfen und den Aufbau der Infrastruktur für Produktions- und Rundfunksysteme mit ultrahoher Auflösung.

       Darunter werden im Hinblick auf die großflächige Anwendung neuer 5G-Technologien für Smart Grids, basierend auf der neuen 5G-Netzwerkarchitektur und Smart-Grid-Szenarien, Forschung und Entwicklung von 5G-End-to-End-Network-Slicing- und Ressourcenplanungssystemen durchgeführt und wichtige Netzwerkgeräte und Prototypsysteme entwickelt, um eine integrierte Gesamtlösung der 5G-Technologie für Smart Grids bereitzustellen.

      Was sind also die spezifischen Anwendungen von „5G + Smart Grid“? Schauen wir es uns als Nächstes gemeinsam an!

      Anwendung des 5G+ Smart Grid im Stromnetz Südchinas

       5G+KI bietet sichere und flexible intelligente virtuelle private Netzwerkdienste für das Stromnetz und erleichtert so die digitale Transformationsstrategie von China Southern Power Grid erheblich. Im Bereich der Stromverteilung wird durch die hochpräzise Taktung und geringe Latenz von 5G ein Differentialschutz des Verteilnetzes gewährleistet, wodurch die Netzbaukosten um 50 % reduziert werden. Im Bereich der Stromübertragung und -umwandlung ermöglicht 5G+KI eine intelligente Inspektion, wodurch die Arbeitseffizienz um das 80-Fache gesteigert wird. Durch die End-to-End-Slicing-Technologie und die Chip-Verschlüsselungstechnologie wird die Sicherheitsisolierung der Stromnetzdienste gewährleistet.

       Derzeit wird die Anwendung in Guangzhou und Shenzhen in kleinem Maßstab kommerzialisiert und soll 2021 in den fünf südlichen Provinzen des Netzes großflächig eingeführt werden. Das Netz wird mehr als 10 Millionen Nutzer erreichen und einen sozialen und wirtschaftlichen Nutzen von mehr als 5 Milliarden Yuan bringen. Zukünftig wird 5G auf weitere umfassende Verbindungen, beispielsweise den Stromverbrauch, ausgeweitet und auf zig Millionen oder sogar Milliarden von Stromanschlüssen angewendet, um die Dauer von Stromausfällen effektiv zu verkürzen, die Effizienz der Stromversorgung umfassend zu verbessern, die Stromkosten der Bevölkerung zu senken, soziale und wirtschaftliche Verluste zu vermeiden und die Betriebskosten des Stromnetzes zu senken.

     State Grid 5G + Beidou UAV-Stromleitungsinspektion

      Vor einigen Tagen wurden bei State Grid Qingdao Power Supply Company die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten, die gemeinsame Fehlerbehebung und der Testflug für das erste 5G + Beidou-UAV-Stromleitungsinspektionssystem von State Grid abgeschlossen, was eine weitere wichtige Anwendung neuer Technologien wie 5G und Beidou im Stromnetz darstellt.

      Um den Inspektionsaufwand für Stromleitungen zu reduzieren, wurde in den letzten Jahren die Leitungsinspektion mit Drohnen (UAVs) in großem Umfang gefördert. Mit der schrittweisen Einführung dieses Modells traten jedoch einige Probleme auf: Erstens ist der Flug schwierig zu handhaben. Um Details klar erfassen zu können, müssen die Inspektoren Nahaufnahmen von Masten und Leitungen machen. Unsachgemäßer Betrieb kann leicht zu Abstürzen oder Berührungen mit Leitungen führen und so Unfälle verursachen, die die Sicherheit und Qualität der Fluginspektionen beeinträchtigen.

      Zweitens ist die Datenübertragung schwierig. Die von der Drohneninspektion aufgenommenen Bilder werden standardmäßig auf der Speicherkarte gespeichert. Nach Abschluss des Fluges wird die Speicherkarte entnommen und zur Analyse und Verarbeitung auf den Computer importiert. Bilder können nicht in Echtzeit zurückgesendet werden, was die zeitnahe Fehlererkennung erheblich einschränkt. Da die Gefahr eines Informationslecks durch die Übertragung im öffentlichen Netzwerk besteht, muss der Kanal für die sichere Datenübertragung dringend verbessert werden; Bilder sind schwer zu analysieren. Die von Drohnen aufgenommenen Inspektionsbilder müssen manuell klassifiziert und anschließend einzeln vergrößert werden, um Mängel zu prüfen, zu kennzeichnen und zu benennen. Diese Reihe von Bildanalyse- und -verarbeitungsprozessen ist zeitaufwändig und schränkt die Verbesserung der Gesamteffizienz von Drohneninspektionen ein.

      Als Reaktion auf die oben genannten Probleme integrierte die State Grid Qingdao Power Supply Company ein 5G-Slicing-Netzwerk und ein bodengestütztes Beidou-Verbesserungssystem, um das Potenzial der intelligenten Analyse von Bildfehlern zu nutzen, die industriellen Internetanwendungen „5G+“ und „Beidou+“ zu erweitern und autonome Drohneninspektionen und Echtzeitbilder zu ermöglichen. Ein umfassendes Paket intelligenter Inspektionslösungen wie 5G-Übertragung, intelligente Fehlererkennung und automatische Datenanalyse hat die Effizienz und Intelligenz von Leitungsinspektionen deutlich verbessert und die Anwendung von Beidou, 5G und anderen technischen Stromnetzen gefördert.

      State Grid Jiangsu Electric Power schafft ein neues Ökosystem aus „5G + Strom“ – eine Win-Win-Situation

       Am 4. März 2021 wurde Jiangsus erste „5G + Smart-Ladesäule“ an der Schnellladestation in der Xuxian Road in Gaoyou, Yangzhou, in Betrieb genommen. Die Ladesäule vereint Funktionen wie Autoladen, 5G-Mikrostation, intelligente Beleuchtung und Videoüberwachung. Sie ist vielseitig einsetzbar, spart effektiv Landressourcen, senkt Baukosten und unterstützt den Aufbau neuer Smart-City-Infrastrukturen.

        Der Bau von 5G-Mikrostationen auf Ladesäulen ist eine weitere Maßnahme von State Grid Jiangsu Electric Power, um den Aufbau des 5G-Netzes zu unterstützen. „Ursprünglich erforderte der Bau einer 5G-Mikrostation eine durchschnittliche Investition von über 100,000 Yuan, während der Bau einer 5G-Mikrostation auf einer intelligenten Ladesäule nur eine Investition von 29,000 Yuan erfordert, was etwa 70 % der ursprünglichen Investition einspart und keine zusätzlichen Landressourcen beansprucht.“ Laut Yu Xiang, Direktor der Abteilung für Wissenschaft und Technologie im Internet der Yangzhou Power Supply Company, kann die Förderung und der Bau solcher intelligenten Ladesäulen mit geringem Platzbedarf, mehreren Funktionen und geringer Investition schnell einen gemeinsamen Einkommenswert schaffen und gleichzeitig der Öffentlichkeit und den Gemeinden dienen und die Entwicklung des aufstrebenden Internets weiter vorantreiben.

      „Derzeit bauen wir die bestehenden Ladestationen schrittweise um. Im nächsten Schritt werden wir mit der Stadtplanung zusammenarbeiten und den Bau neuer Ladestationen koordinieren, um die Einführung solcher intelligenten 5G-Ladestationen in der Provinz umfassend zu fördern“, erklärte Zhao Yue vom Büro für Geschäftsentwicklung der Abteilung für Strom und Internet des staatlichen Stromnetzes Jiangsu. Gleichzeitig wird das Unternehmen die gemeinsame Nutzung grundlegender Ressourcen wie Standorte, Leitungsgräben und Glasfaserkabel schrittweise ausweiten, von der traditionellen gemeinsamen Nutzung physischer Ressourcen auf das Internetgeschäft ausweiten, weiterhin als Knotenpunkt und Verbindungspunkt für das Stromnetz fungieren und ein gemeinsam verwaltetes Energieökologie-Zentrum aufbauen.

      Hebei Unicom und Hebei Electric Power bauen ein „5G + Power“-Demonstrationsprojekt

      Am 20. Oktober 2020 wurde das von Hebei Unicom und der State Grid Hebei Electric Power Company gemeinsam in Angriff genommene „Demonstrationsprojekt zum Relaisschutz eines Verteilungsnetzes auf Basis eines 5G SA-Netzwerks“ von der Expertengruppe genehmigt. Es handelt sich um das erste „Demonstrationsprojekt zum Relaisschutz auf Basis einer unabhängigen Netzwerkarchitektur“ in China. Das Demonstrationsprojekt zum Stromschutz mit 5G und Edge Computing wurde offiziell in Betrieb genommen.

      Das Projekt stützt sich auf die ultraniedrigen Latenzeigenschaften des 5G+MEC-Netzwerks und hat einen „Modellraum“ für die drahtlose und digitale Aufrüstung von Stromversorgungsgeräten im Verteilungsnetz im Xiong'an New Area geschaffen, wodurch das „Plug-and-Play“ neuer Energie und mobiler Lasten sowie die schnelle automatische Wiederherstellung nach Stromausfällen und Stromunterbrechungen realisiert werden. Die Kerntechnologie ist international führend und mehrere Anwendungen werden in der Branche als Vorreiter angesehen.

     State Grid Hebei Electric Power wendet intelligentes Videoüberwachungssystem „5G + Künstliche Intelligenz“ an

      Im September 2020 wurde das innovative intelligente Videoüberwachungssystem „5G + künstliche Intelligenz“ der State Grid Hebei Electric Power Co., Ltd. offiziell eingeführt. Dank dieses Systems verfügt State Grid Hebei Electric Power seit über einem Monat über eine umfassende Echtzeitüberwachung von 33 Energieversorgungshallen, 20 Ladestationen, drei Messleitungen und einer Speicherkapazität von rund 3 intelligenten Zählern pro Tag. Die intelligente Zählerbibliothek hat die Qualität und Effizienz der Stromversorgung verbessert, und die Anzahl der Kundenbeschwerden ist deutlich gesunken.

      Das intelligente Videoüberwachungssystem „5G + Künstliche Intelligenz“ ermöglicht eine umfassende und integrierte Überwachung von Geschäftsszenarien wie Energieversorgungshallen, Ladestationen, Marketingstandorten, automatischen Prüflinien für Stromzähler und intelligenten Lagern. So werden Warteschlangen und Personalausfälle an Geschäftsstandorten erkannt. 46 Arten von Sonderfällen, wie das Tragen von Helmen und das Belegen von Ladestationen mit nicht-neuer Energie, werden automatisch erfasst und intelligent identifiziert. Ein geschlossener Regelkreis ermöglicht die sofortige Alarmbearbeitung. Das System öffnet gleichzeitig die dreistufige Betriebsverantwortung von Provinzen, Städten und Landkreisen und ermöglicht eine integrierte Kaskadenüberwachung entsprechend der Zuständigkeitsschnittstelle. Dadurch wird eine zeitnahe Bearbeitung von Sonderfällen sichergestellt, die Marketing-Service-Kapazitäten verbessert und die Kundenzufriedenheit gesteigert.

     Intelligenter Inspektionsroboter für Umspannwerke: 7× 24-Stunden-Hochfrequenzinspektion, 1 Stunde für die Fertigstellung von 3 Arbeitstagen

     Das Umspannwerk Pengcheng ist ein Demonstrationsstandort für zentralisierte 5G-Anwendungen im „5G + Smart Grid“-Ökosystem des Shenzhen Power Supply Bureau. Das Projekt wurde auf der „Lighting Shenzhen, 5G Smart City Conference“ in Shenzhen mit dem 5G Smart Model Project ausgezeichnet.

      Es wird davon ausgegangen, dass die tägliche Belastung des Umspannwerks Pengcheng etwa 20 % des Stromnetzes von Shenzhen ausmacht. Es ist ein wichtiges zentrales Umspannwerk, das nach der Umsetzung des Gleichstromprojekts im Nordwesten Yunnans Strom nach Shenzhen liefert.

       Im Umspannwerk Pengcheng blinkt ein kleiner Roboter mit seinen elektronischen Augen, scannt sorgfältig jede Schraube im Kraftwerk und überträgt die Daten sogar an das Terminal im Kontrollraum. Das kürzlich renovierte 500-kV-Umspannwerk Pengcheng gehört zu einer neuen Generation intelligenter 5G-Umspannwerke des Shenzhen Power Supply Bureau von China Southern Power Grid. Dieser Inspektionsroboter fungiert als mechanischer Wächter im Umspannwerk.

      Dank 5G können Mitarbeiter nun einfach auf den Computer tippen und der Inspektionsroboter im Umspannwerk sofort arbeiten. Ich sehe ihn langsam entlang der festgelegten Bahn fahren, während sich die Kopfkamera von Zeit zu Zeit dreht, um Schalter, Druckplatten, Kontrollleuchten, Messgeräte usw. an der Anlage zu identifizieren und abzulesen. Die hochauflösenden Videobildinformationen werden an die Kommandozentrale gesendet. Die Zeit beträgt nur eine Millisekunde und ist nahezu sinnlos. Die Inspektionseffizienz von Stromnetzanlagen kann dadurch um 1 % gesteigert werden.

      „5G + UHV“ fördert die Transformation und Modernisierung des Stromnetzes

       Am 2. Juni 2020 wurde auf der Baustelle des Qinghai-Henan ± 800 kV UHV DC-Projekts (als „Qingyu DC“-Projekt bezeichnet) im Umspannwerk Henan ein intelligenter 5G-Roboter mit einer VR-Hologrammkamera und einer Infrarot-Wärmebildkamera sowie einer 4K-Kamera für sichtbares Licht installiert, der eine automatische Inspektion auf einer bestimmten Route durchführt und beim Auftreffen auf Hindernisse vor ihm auch eine automatische Hindernisvermeidung per Ultraschall durchführen kann.

       Dies ist ein Anwendungsszenario der 5G-Technologie auf der Baustelle des „Qingyu DC“-Projekts – der Umspannstation Henan. Es ist zudem das erste Mal, dass 5G-Technologie auf einer UHV-Infrastruktur-Baustelle in der Provinz eingesetzt wird. Dabei werden sowohl der vorläufige Bau als auch der spätere Betrieb umfassend berücksichtigt, um den Anforderungen der intelligenten Infrastruktur-Baustelle und der intelligenten Umspannstation in der späteren Phase gerecht zu werden.

       Das Projekt „Qingyu DC“ ist der erste UHV-Kanal Chinas, der speziell für die Bereitstellung sauberer Energie gebaut wurde. Als Höhepunkt der „neuen Infrastruktur“ spiegelt der Einsatz der 5G-Technologie im Umspannwerk im Süden Henans die Kombination aus neuer Infrastruktur und Projekten, die Kombination von Umspannwerksressourcen und sozialen Ressourcen sowie die Kombination aus Energiewende und digitaler Revolution wider und ist von großer strategischer Bedeutung.