在全球能源结构加速向清洁低碳转型的宏大背景下,中国正以前所未有的决心与力度,构建以新能源为主体的新型电力系统。这一历史性变革,不仅是能源生产与消费方式的革命,更是对电网基础设施,尤其是作为神经网络和血脉的电力通信网,提出了跨越式升级的迫切要求。近日,由国家电力调度控制中心与华为技术有限公司专家联合撰写的《面向新型电力系统的通信目标网研究与思考》一文,在《电力信息与通信技术》期刊上发表,系统性地勾勒出未来五到十年电力通信网的演进蓝图。该文提出的 “主网智强、中压融合、低压透明、高速安全、天地一体” 五大目标,不仅精准回应了新型电力系统的核心通信诉求,也为产业各方协同创新、共建高质量通信基础设施指明了清晰路径。
时代挑战:
当电力系统拥抱“数字革命”
新型电力系统的内核是数字化与智能化。随着风电、光伏等波动性新能源成为电力供应的主力军,数以亿计的分布式电源、电动汽车、储能设备以及智能终端接入电网,传统“源随荷动”的刚性平衡模式,正被“源网荷储”灵活互动的复杂生态所取代。数字孪生电网、人工智能分析、广域协同控制等新业务应运而生,它们对通信网络的要求呈现出带宽需求剧增、时延要求严苛、覆盖范围极广、安全等级至高、运维管理极智的全新特征。
然而,现有电力通信网络正面临严峻考验:骨干网带宽难以承载数字孪生海量仿真数据;配电网通信覆盖存在大量盲区,难以支撑海量分布式资源的“可观、可测、可靠”;中低压侧通信技术(如传统载波)在速率、时延和可靠性上捉襟见肘;极端灾害下的应急通信保障能力仍显脆弱;面对愈发庞大的网络规模,传统运维模式难以为继。这些挑战,已成为制约新型电力系统安全、高效、灵活运行的潜在瓶颈。
目标引领:
描绘“五维一体”的通信网络新画卷
基于深刻的业务洞察,《研究与思考》一文提出了极具前瞻性和系统性的通信目标网络架构。这五大目标,层层递进,构成一个有机整体:
1. 主网智强:骨干通信网是电网的“大动脉”。未来,它必须如同一个“智慧引擎”,不仅具备超宽(400G/800G乃至更高)、超低时延、超高可靠(99.9999%)的传输能力,更要实现智能化的流量调度、故障自愈和资源分配,以确定性的网络性能,毫不动摇地支撑调度指令、保护信号、数字孪生等核心生产业务。
2. 中压融合:10kV/20kV中压配电网是连接主干与用户的“枢纽”。未来的中压通信网将呈现“融合”特质,即以光纤专网为骨干,在难以敷设光纤的区域,灵活运用5G硬切片/短切片专网、无线专网等技术进行“补盲”和延伸,形成一张有线无线深度融合、按业务需求智能适配的弹性网络,确保配电自动化、分布式光伏调控等业务100%在线。
3. 低压透明:0.4kV低压配电网直接面向千家万户和大量分布式设备。目标是实现台区“透明化”,即通过新一代高速电力线载波(如SPLC)、双模通信(HPLC+HRF)等技术,使每一块电表、每一个光伏逆变器、每一个充电桩的状态都能被实时、精准感知和控制,从而支撑精准负荷管理、虚拟电厂、需求响应等高级应用。
4. 高速安全:“高速”与“安全”如同鸟之双翼。在追求极致性能的同时,必须构建从芯片、设备、网络到管理的多层次内生安全体系,并前瞻性地引入量子保密通信等技术,构筑抵御未来量子计算攻击的“护城河”,保障电力检测系统的绝对安全。
5. 天地一体:为应对地震、洪涝等极端灾害对地面通信设施的毁灭性打击,必须构建一个融合低轨卫星、高通量卫星、无人机应急基站、地面移动通信的“空天地一体化”立体应急通信网,确保在任何情况下,电力应急指挥的“生命线”永不中断。
华为光网络解决方案:
使能目标,共创价值
面对这幅宏伟蓝图,华为公司凭借在光通信与ICT领域的深厚积累,推出了全面匹配新型电力系统通信需求的端到端光网络解决方案,致力于成为电力行业数智化转型最可信赖的战略伙伴。
一、使能“主网智强”,打造超宽、智能、确定性的数字底座
全光骨干网(400G/800G OTN + fgOTN):华为提供业界领先的单波800G及可平滑演进至1.2T+的OTN解决方案,完美契合数字孪生、智算中心互联所需的n×100G/400G超大带宽需求。同时,华为是ITU-T fgOTN标准的核心贡献者,其fgOTN解决方案能提供从2M到100G业务灵活接入,完美继承SDH的硬隔离和低时延特性,且带宽提升数十倍,为继电保护、调度电话等生产控制业务提供确定性的“VIP通道”,实现与现网SDH的平滑融合演进。
智能云图运维(iMaster NCE):通过引入AI与数字孪生技术,华为iMaster NCE可实现网络资源的智能预测与调度、故障的分钟级定界定位、业务的“一键式”发放。这直接响应了“网络运维智能化”的迫切需求,将运维人员从繁重的人工操作中解放出来,大幅提升运维效率(OPEX降低可达30%以上)和网络可用性。
二、使能“中压融合”,构建安全隔离、灵活接入的融合承载网
F5G全光园区 & 硬切片技术:华为F5G(第五代固定网络)解决方案,通过光纤直达配电终端(FTTM),为配电房、开关站提供超高带宽、超低时延、抗电磁干扰的稳定连接。其创新的硬切片技术,可在OLT/ONU设备层面实现芯片级物理隔离,为配电自动化、差动保护等不同安全等级的业务建立“物理隔离的专用车道”,彻底解决业务间干扰和数据安全问题。
5G电力专网:针对光纤难以覆盖的线路走廊、偏远站所,华为提供端到端的5G电力专网解决方案,支持公网切片与独立专网等多种部署模式。通过UPF下沉、空口资源预留等技术,为配电自动化三遥、分布式电源调控等业务提供低时延(<20ms)、高可靠(>99.99%)、数据不出场的无线连接,是“无线补盲”的理想选择。
三、使能“天地一体”,铸就坚不可摧的应急通信防线
空天地一体化应急通信解决方案:华为整合高通量卫星接入、低轨卫星终端、5G便携式基站(车载、机载)、微波等多元技术,通过统一的智能管理平台,实现多链路自动切换与资源智能调度。在极端灾害导致地面通信全阻时,能快速构建“从天到地”的立体通信网络,保障应急指挥指令畅通无阻,显著提升电力系统的抗灾韧性和应急抢修效率。
四、贯穿始终的安全与软件定义能力
内生安全与量子加密:华为将安全能力内置到每一款产品中,并积极推动量子保密通信(QKD)与经典光网络融合的方案试点,为调度指令、市场交易等最敏感数据提供理论上的无条件安全传输保障。
IPv6+与云网融合:华为是IPv6+(SRv6, IFIT等)技术的引领者。基于IPv6+和SDN构建的智能数据网,可实现业务路径的灵活编程、网络质量的随流检测,以及云、网、算力的协同调度,满足虚拟电厂、广域协同控制等新型业务对网络智能化、弹性化和低时延的极致要求。
结语:
共筑绿色低碳、能源互联的新未来
新型电力系统的建设是一场深刻的系统性工程。通信网络作为其数字化、智能化的基石,其演进与升级至关重要。华为光网络解决方案,以其超宽带宽、确定体验、智能运维、融合开放和安全可靠的核心价值,与《面向新型电力系统的通信目标网研究与思考》中所擘画的“五维一体”目标高度同频共振。
我们坚信,通过与电网、发电等广大电力客户、伙伴的紧密合作,持续将最新的ICT技术创新应用于电力生产、传输、配送、消费的每一个环节,必将能共同构筑起一张面向未来、支撑“双碳”战略目标实现的智慧、融合、坚固的电力通信目标网,赋能新型电力系统行稳致远,点亮绿色低碳的智慧未来。
“数智世界 一触即达” 选择华为,让您的企业轻松数智化。


