電網供電體系中的末端的智慧低壓臺區，包含的業務型別都有什麼？
隨著智慧電網建設的推進，
我國電網在發電和輸電等主線環節實現了高度的整合化、資訊化和智慧化，部分已取得國際領先水平
。但在使用者端低壓臺區側，其配電和用電環節的資訊化和智慧化還相對薄弱，電網管理效率和電能利用效率仍有進一步的提升空間。
臺區作為電網供電體系中的末端部分，其在最佳化電力資源配置和提升電能利用效率等方面起關鍵作用。
實現臺區管理的資訊化和智慧化，對於我國的能源高效利用，助力“碳達峰，碳中和”目標的實現有重要意義。
低壓臺區是指一臺變壓器的供電範圍或區域，包括從變壓器一直到使用者側，是直接面向電力客戶的一個環節
。低壓臺區中包含了臺變部分，低壓分支部分以及使用者分支部分。
每一部分都包含了大量的電氣裝置，如框架斷路器，智慧電容，塑殼斷路器
，靜止無功發生器（StaticVarGenerator，SVG）裝置，費控開關、隔離開關以及智慧換相開關等。
這些裝置大部分是為保障供電有序和安全可靠而設定的
。但由於裝置在臺區中分佈區域較廣，型號不統一，且數量較大，這給低壓臺區的資料採集和組網傳輸帶來了極大的挑戰。
一方面，臺區範圍較廣，且裝置分佈較為稀疏。
如果採用可靠性高，傳輸量大的有線通訊，對原有臺區進行改造相對較為複雜且工程量極大。
另一方面，
如果使用組網較為簡單的無線通訊，臺區中資料型別多樣，有頻寬要求較高的高畫質影片監控資料，
有時延較為敏感的控制類命令下發，還有各裝置之間的執行引數和環境監控資料等很難同時滿足不同資料的傳輸要求，這使得低壓臺區資訊化和智慧化建設相對緩慢。
此外，
臺區由於缺乏合理規劃或使用者拓撲隨時間發生變化未能及時更新線路分配，造成低壓臺區線路過載和三相不平衡問題經常出現
。當三相不平衡問題嚴重時，可造成變壓器的損壞，帶來更大的安全問題和裝置損毀，嚴重威脅電網執行安全。
因此對於低壓臺區的三相不平衡的治理也是臺區管理中的一個重要問題。
隨著泛在電力物聯網的發展，可實現裝置的遠端資料採集和控制，並利用雲端強大的計算能力對資料進行分析，及時給出管理策略或預警資訊，大大提高了電網管理的效率，保障了電網的安全可靠執行。
5G作為新一代無線通訊技術，也是電力物聯網下一代主要互聯通訊技術。
其本身具有低時延，大頻寬，高可靠，大連線等通訊服務特點。能夠助力於臺區執行、管理、安全方面的廣泛連線和深度感知，進一步提升臺區管理的資訊化、智慧化水平，促進臺區管理的轉型升級。
一、智慧低壓臺區研究現狀
在智慧電網建設方面，國外研究較早，體系也較為成熟。
對於電力資訊的自動化採集，國外十分重視，經歷了人工抄表到高效便捷的自動化抄表再到現階段的智慧化、多功能監測系統，大幅提高了電網管理的自動化水平和效率。
80年代，
得益於積體電路的發展，美國的克羅多拉州丹佛市就已初步實現了規模化的自動抄表系統。
英國在1988年就已經實現超過10萬用戶規模量的用電資訊的自動化採集。
為提升電網執行的管理效率，西方發達國家早在70年代，針對大型電網管理平臺的研究已較為成熟，
基本實現了電網裝置的互聯互通，具備實時獲取裝置執行資訊和遠端管理的功能。
80年代中後期之後，
國外將臺區管理平臺的發展重點放到了電網治理方面，
主要包括臺區的低電壓、線路損耗、三相負荷不平衡以及諧波治理等問題。
20世紀80~90年代，我國的電力系統開始在發電廠和變電站進行電力資訊化建設，
主要是裝置狀態的自動監測和遠端控制。
隨後，開始轉向電力系統內的具體業務，如電網排程自動化、用電資訊採集、計算機資訊管理等的應用。
進入90年代後，電力資訊化建設方向再次調整，各級電力企業開始構建綜合的管理資訊系統，電力資訊管理平臺朝著整合化，模組化的方向發展。
以電錶資訊自動採集為代表的臺區資訊化建設自2009年全面推廣以來
，極大豐富了智慧電網建設的資料來源
，並進一步推動智慧電網發展。
但當前臺區智慧化發展仍面臨較多問題，例如當前電力使用者資訊採集系統主要依賴於窄帶低速電力線載波以及部分低功耗無線方式，通訊能力較差，且容易受到干擾。
基本上只能滿足日上報使用者的有功電能資料以及部分重點使用者的整點用電資訊，無法滿足臺區精細化管理的要求。
還有臺區三相負荷不平衡難以治理等問題。
隨著第一輪智慧電網建設接近尾聲，電力公司對用電臺區資訊採集系統除基本資料採集功能外，又提出了更多的功能需求：統一利用供電公司採集資源，充分挖掘智慧電錶價值，
加快智慧終端建設，深化電力載波技術應用，整合各專業系統資料，緊扣配電網規劃需求
。
實現“採集全成功、資料全自動、檔案全同步、關係全貫通、指標全達標、異常全監控”等“六全”目標，算準“裝置負載率、供電可靠率、電壓合格率、同期線損率”等配電網“四率”指標，
打造配電網規劃大資料應用示範基地，全面提升配電網管理效率和發展質量。
為滿足智慧電網建設的新要求，智慧低壓臺區是在原臺區的基礎之上，將先進的測量技術、新型感測器、先進資訊傳輸技術、大資料、人工智慧以及雲計算等
當下主流資訊化技術綜合應用到智慧臺區建設中
。
同時，對原網路系統架構進行改造，提升網路資訊化水平，全方位打通電力裝置與管理中心的互聯通路，
對資料進行深度挖掘，提供智慧化管理策略，全面提升電網管理水平與效率。
二、智慧臺區的5G通訊需求
5G作為運營商面向公眾提供服務的新一代無線通訊技術，將其應用到電力系統有許多研究工作需要開展。
首先，當前電力業務並未充分利用5G的技術優勢，電力業務系統需要針對5G的技術特性進行升級改造，監控更多的生產環節，消納更多的監控資料。
其次，
電力業務對時延、抖動、可靠性、業務隔離性、可管理性以及覆蓋區域等方面的需求與運營商其它業務都有明顯不同，
5G提供了更好的網路可定製性，需要做好從網路架構、邊緣計算服務、切片管理等方面開展5G承載電力業務技術研究，滿足電力業務承載需求。
第三，
需要解決5G承載電力各種業務的安全防護和網路資源管理問題，實現電力業務安全承載，網路資源端到端可視、可管、可控
。因此，為將5G通訊技術與臺區電力業務更好的融合，本章首先需要明確當前智慧臺區管理場景中的無線業務需求，其次，與其他無線通訊技術相比，分析5G通訊在電力業務中的特色和優勢。
最後，
設計基於5G電力業務承載的系統總體架構，為具體的5G通訊應用實施奠定基礎。
三、
智慧臺區管理場景業務
智慧臺區無線通訊的應用場景總體上可分為電網控制類、資訊採集類和移動應用類三大業務。
不同的業務對通訊的要求也各不相同，控制類業務對通訊的時延和可靠性要求較高。
資訊採集類業務則側重於裝置的海量接入和傳輸頻寬等方面；移動應用類業務的要求相對最高，不僅要滿足移動性的支援，
同時對於巡檢機器人等高畫質影片資料務還要保證大頻寬和廣覆蓋。
1。
控制類業務
臺區控制類電力業務包括配電自動化、精準負荷控制以及配電網的差動保護等
，該類業務主要保障電力系統執行的安全性與穩定性，主要用於裝置遠端控制、故障點隔離、電力機器人控制等，對於通訊的時延特性和可靠性具有較高要求，一般要求為毫秒級到秒級。
配電自動化配電自動化的主要目的是保障臺區配網安全。
其主要是透過在配網線路中部署自動化檢測裝置和智慧裝置，實時感知配網狀態。並
透過劃分區段檢測的方式，快速實現故障判斷及準確定位，提升配網故障解決效率，保障電網的安全執行。
早期的配網保護較為簡單，當配網保護單元監測到線路故障（如線路過載）時，則會直接進行跳閘操作，
並不能做到故障精準隔離，造成停電範圍影響較大。
當前，為實現精準的故障隔離，則需獲取相鄰裝置的執行狀態資訊，因此產生了對通訊的需求。
當前配網保護主要包括集中式和分散式兩種控制型別。
2.集中控制型
集中控制型配電自動化主要由中心控制單元和本地控制單元構成。
中心控制單元的主要職責是對配網狀態綜合監測，並及時發出配網保護指令。本地控制單元則負責本區段電力資訊的採集上傳，並接收執行中心控制單元下發的指令。
3.分佈控制型
分散式控制型配電自動化中，取消了中心控制單元，並將其功能整合在每一個本地單元中。
當本地單元監測到本區段線路異常時，會自動執行跳閘操作，並將處理資訊上傳至運維中心，可進一步減少故障處理時間，更好的保障電網執行安全。
4.負荷控制
負荷控制又稱為負荷管理，主要用來在電網出現系統故障或者超穩定極限時，對部分負荷進行限電操作。
負荷控制屬於生產大區業務，業務安全性要求較高。
精準負荷控制的通訊要求主要針對資訊傳輸的時延和可靠性方面。
通常毫秒級負荷控制系統要求從故障發現到系統決策再到分路開關跳閘，全過程處理時間小於650ms。
具體地，從故障開始上傳到使用者負控裝置執行跳閘操作要求不超過200ms，無線傳輸時間要求不超過50ms。
在通訊可靠性方面，為保障資料傳輸的完整性和準確性，要求通道的平均位元差錯率應小於10-4
。
結語
同時，
無人機還可利用基站的邊緣計算功能，
直接進行本機業務的解除安裝，將影片、影象、控制資訊利用邊緣資源計算處理後，直接回傳至控制檯，進一步降低傳輸時延，提升無人機的巡檢效率。
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