国家电网：2024沙戈荒无人区及输电通道通信创新实践报告_20页_6mb

沙戈荒无人区及输电通道通信创新实践总结

核心内容

甘肃电网作为西北电网的中心，积极推动新型电力系统建设，服务新能源发展和绿色低碳目标。随着“双碳”战略的推进，甘肃电网在“沙戈荒”地区（即沙漠、戈壁、荒漠等无人区）的输电通道面临通信覆盖难、运行监测难、巡检效率低等挑战，亟需创新通信技术以保障电网安全运行和新能源高效外送。

主要观点

• 甘肃电网定位：作为西北电网的“总枢纽”和“主通道”，甘肃电网在新能源发展和绿色低碳转型中发挥着重要作用。
• 新能源发展现状：甘肃新能源总装机容量达5558万千瓦，占比全国第二，风电和太阳能分别为省内第一和第二发电电源。
• 通信挑战：沙戈荒地区通信网络覆盖不足，影响在线监测、无人机巡检等业务的实施，导致输电通道运行状态难以实时掌握。
• 创新解决方案：通过融合通信技术，包括电力光纤通信网、无线自组网、卫星通信等，构建适用于无人区的广覆盖、多业务通信网络架构。

关键信息

通信覆盖难

• “沙戈荒”地区通信网络覆盖不足，影响输电通道数据采集与传输。
• 无人机巡检依赖公网信号，无信号区只能依赖人工巡检，效率低且存在安全风险。

运行监测难

• 极端天气和自然灾害频发，如大风舞动、杆塔倾斜等，导致线路状态难以实时监测。
• 无信号区无法部署常规监测终端，形成监测盲区。

巡检效率低

• 无人机巡检受限于通信网络，无法自主作业，依赖人工巡检。
• 一线人员长期在无人区作业，存在较大安全风险。

解决方案及创新点

超大带宽灵活调度电力光纤通信网

• 技术特点：引入OSU技术，支持2M-10G无损带宽调整，提升数据传输效率。
• 优势：
  • 硬通道特性，192字节固定包长；
  • 连接数大幅提升，支持1K条OSU；
  • 汇聚比提升至1:200；
  • 降低时延，提升业务映射效率。

无线自组网解决无公网覆盖难题

• 技术特点：采用Mesh无线自组网技术，构建区域通信网络。
• 优势：
  • 自组网线型拓扑结构，匹配输变电线路分布；
  • 支持全向天线，部署灵活；
  • 利用北斗卫星载波相位差分技术，实现高精度定位，辅助无人机自主巡检。
• 设备参数：
  • 无线模块：一对2W图传模块；
  • 天线：发送端1.4Ghz全向天线，增益2dbi；接收端1.4Ghz定向天线，增益9dbi；
  • 频段：1.4Ghz，带宽10Mhz，上下行速率10Mbps/1Mbps。

应用成效

• 在甘肃武威无人区200兆瓦光伏场站，采用无线自组网+卫星通信的融合通信方式，实现无人机自主巡检和远程监控，提升光伏设备运行安全与效率。
• 在河西走廊特高压输电通道，部署智能自组网一体化通信终端装置，实现367基杆塔监测数据100%实时回传，消除监测盲区。
• 构建“输电立体巡检+集中监控体系”，提升线路隐患排查和故障精准定位能力。

总结与展望

技术创新

• 基于北斗卫星技术，研发出具备高精度定位、智能预警、节能低碳等优势的产品。
• 融合卫星通信、无线通信、Mesh组网等技术，实现无公网区通信基础设施的按需、分段全覆盖。

成果试点

• 在武威、张掖等“沙戈荒”无人区输电线路上进行创新方案和成果系统化应用，提升线路状态监测和自然灾害预警能力。

获奖荣誉

• 获得中国通信学会“智慧科研案例”创新奖、中国电力企业联合会电力北斗应用创新竞赛卓越创新应用奖、国网甘肃省公司科技进步一等奖等8项荣誉。
• 申报国家专利10余项，技术成果具有较高的推广价值。

推广应用

• 推动多种通信技术在“沙戈荒”地区线路和杆塔状态感知、无人机自主巡检、数据传输等场景的融合应用。
• 助力电网数智化转型，提升输电通道运维能力，为全国其他地区提供可复制、可推广的通信创新模式。