在500千伏深圳变电站，深圳供电局工作人员在手提电脑上轻轻一点，站内的巡检机器人瞬间自如地开始工作。只见它沿着设定的轨迹缓缓前进，头部摄像头不时转动，对设备上的开关、压板、指示灯、仪表等进行识别和读数，与以往不同的是，此次担任信号传输的“使者”是5G网络。5G是新一代信息通信技术升级的重要方向，具有“高带宽、低延时、广连接”的优势。借助5G技术，巡检机器人在接受信息和任务指令、传输高清视频流时更加快捷，有效地提升了巡检效率。
深圳电网是国内供电负荷密度最大的超大型城市电网，如何加快5G技术与电网融合，运用5G技术高效地满足深圳高电能质量、高负荷密度、高可靠供电的用电需求？深圳供电局着手进行了一系列的研究与试验，在全国率先完成5G巡检机器人、5G配网差动保护等场景和业务的测试验证及应用。
“5G”+无人巡检大幅提升巡检效率
巡检是变电站运行安全的重要保障。随着经济迅猛发展，电网规模越来越大，输变电设备的数量也越来越多，智能巡检机器人便应运而生，500千伏深圳变电站5G巡检机器人更是南方电网首例。
“以往，变电站的智能巡检机器人应用只能通过4G或WIFI网络进行数据传输。受4G和WIFI技术的上行带宽不足、时延高、安全性不足等限制，巡检机器人难以大范围推广。”深圳供电局相关负责人介绍道，“而5G解决了这些问题。”
5G网络的速率是4G网络的几十倍。数据信息从网络一端传输到另一端所需时间低至1毫秒，快到“无感”。这使巡检机器人不仅能够实时接受信息和任务指令，还能实时把高清视频图像回传至指挥中心，对设备运行状况进行分析和诊断，巡检和运维效率大幅提升。
5G网络另一项备受关注的特点在于切片技术。就像城市交通对不同车辆划分不同车道实施分流管理一样，差动保护、智能巡检等场景，都可以在5G电力切片技术下并行不悖。5G电力切片技术，为电网海量数据传输提供了更加安全、可靠、实时、高效的通信网络支撑，从而使得电网运营更智能、电网企业更智慧，也给电力用户带来全新的体验。
“5G”+差动保护大幅降低停电时间
2019年初，南方电网公司提出向智能电网运营商、能源产业价值链整合商、能源生态系统服务商转型。同年4月，出台的《南方电网公司数字化转型和数字南网建设行动方案(2019年版)》明确指出，要建设基于5G的物联网数据接入网络，探索应用5G网络的商业模式。
同时，南方电网公司也与中国移动、华为等通讯领域领先的公司积极联合，在产、学、研、用各环节通力合作，并在深圳开展5G智能电网应用示范，从顶层设计、国际标准、关键技术、现网试点、终端模组到业务运营等方面取得突破，创下6项全球第一。
其中，就包括年初在深圳坂田完成的全球首条5GSA网络差动保护配网线路测试。此次测试模拟了真实复杂的外部环境，验证了5G满足电网控制类业务毫秒级低时延和微秒级高精度网络授时需求。
“差动保护是继电保护里性能最优越的保护之一，灵敏度和可靠性极高，被保护设备发现轻微的故障立马可以启动保护并正确动作，同时不影响其他设备正常运行。”深圳供电局系统运行部继电保护部的王廷凰介绍说。
这就好比，当故障发生时，差动保护就像电网“大脑”，可对故障第一时间作出智慧判断，快到0.02秒即可实现自动隔离，大幅降低配网故障供电恢复时间，真正实现停电“零感知”。
但差动保护的应用需将线路两侧数据进行比对，依赖于通信传输通道。经过多年建设，电力主网已使用光纤直连实现差动保护的覆盖应用。但是，35千伏以下配电网络，由于点多面广等客观原因，一直无法大规模地推广应用。
“配电网络包含输电设备、变压器、配电保护设备、输电线路等，假如也按照铺设光纤有线连接的方式去大规模部署的话，无论铺设成本，还是建设难度都极大。”深圳供电局系统运行部通信管理部龚立宽表示。
因此，配网要实现差动保护的突破，最重要就是通讯手段升级。而5G低时延、高带宽和广连接三大特性，正好是解决此问题的“药方”。凭借10-20毫秒的超低延时，5G网络可以代替光纤，精确运用差动保护技术快速隔离故障点，将故障隔离时间从秒级升级到毫秒级。最大限度地保障了用户用电需求，同时也显著提升配网管理效率。
接下来，南方电网公司还将在多地开展不同业务场景的试验，继续探索验证5G对配网自动化、计量、应急通信等不同电力业务场景的高可靠性保障作用，助力提升电网智能化水平，持续优化电力营商环境，服务南方五省区高质量发展。