��������� ����� ��������� ��������� ��������� �� �� �� �� 新型电力系统发展趋势及挑战 01 - 2 - - 3 - 新一代低压电力线宽带载波通信助力新型电力系统 技术白皮书 新型电力系统的显著特征是新能源在电源结构中占据主导地位。2024 年《加快构建新型电力系统行动方案 （2024-2027 年）》（发改能源〔2024〕1128 为基础的低压侧智能化应用经验推广，推动低压侧从被动承接到主动调控的范式变革，其重点之一是推进新一代载波变 革和产品升级换代，全面提升低压侧通信水平。 1. 新型电力系统发展趋势及挑战 低压台区通信网络是电网与用户连接的“最后一公里”，是电网提升数字感知能力、数字决策能力和数字共享能 力的关键。电力线载波通信技术在低压侧“最后一公里”网络覆盖、业务接入、电力信息感知等方面具有独到优势，是 低压配 低压配电网数字化、智能化发展的关键。随着新型电力系统建设概念的提出，低压台区“源网荷储”多类型、强互动业 务高速发展，对低压台区通信性能提出更高要求，推动低压电力线载波通信向高速率、低时延、高可靠、多业务承载方 向发展。 未来，新一代低压电力线宽带载波通信（以下简称“新一代载波”）的发展将更加注重高性能、多功能化和标准化。 一方面，借鉴 5G 通信技术，通过改进调制技术和优化信号处理算法，采用正交频分多址（Orthogonal

青岛市微电网发展中的利益相关者诉求分析 ............... 16 ◎ 第三章 青岛市微电网典型示范案例效益评估 .......................... 19 （一） 青岛东软载波信息产业园微电网 .................................19 （二） 中德生态园多能互补综合能源示范项目 ...................... 24 ◎ 第四章 微电网工程方、 微电网运营商等的微电网产业配套。代表性企业主要有青岛乾程科技股份有限公司、青 岛鼎信通讯股份有限公司、青岛东软载波科技股份有限公司、特来电股份有限公司。 其中，青岛鼎信通讯股份有限公司专注于电力线载波通信技术和总线通信技术，是 电力行业中压载波、配电网自动化、电能质量、10kV 充电站、电弧故障保护等技术产品 5 青岛市微电网发展研究—基于典型示范项目的调查 的供应商； 的供应商；青岛乾程科技股份有限公司主要提供智能电表、热力表、水表等智能化终端， 为客户提供涵盖“智慧能源计量 + 储能产品 + 智能微电网及综合能源服务”的一体化解 决方案；青岛东软载波科技股份有限公司主要围绕智能配电、智能用电、智能微电网及 综合能源应用需求，提供智能微电网、智能配电室、分布式光伏运维、分布式储能、虚 拟电厂智能化运营、光储充一体化电站等系统方案的整体规划、设计、施工、运维等服

术手段。利用网络切片技术将单一物理网络划分为多个虚拟网络，每 个切片有独立的网络功能、配置参数等，切片间共享物理资源但业务 相互隔离，避免干扰，从而保障每个切片的带宽稳定性和服务质量。 目前较成熟的切片技术有光层的分光、波道、子载波、光通道数据单 元、光业务单元、光交叉最小颗粒度等技术，在数据层有信道化子接 口、FlexE 等，在光电融合网络架构下，这些功能将协同发挥更加高 效作用。 （5）智能运维 光电融合网络需要 800LR、800ZR、 Open ROADM。 第 4 阶段相干技术：OIF（光互联网论坛）上启动的 1600ZR 与 1600ZR+工作，1600ZR 优先选择单载波（~240Gbaud），1600ZR+优 先选择数字双子载波（~250GBaud），以实现功率、性能和成本目标， 针对路由器部署的小型插拔式光缆，预计运行速率为 240-272 Gbaud， 信道网格为 300GHz。拟议标准：1600ZR、1600ZR+。 与抗干扰能力的 调制技术，通过结合双偏振复用与四进制相位调制，在有限带宽内实 现高速、稳定的数据传输，广泛应用于长距离骨干网和城域核心网。 QPSK（正交相移键控）是一种相位调制技术，通过对光载波的 相位进行四进制编码来传递信息。在 QPSK 中，信号被映射为 4 个 离散的相位状态（通常为 0°、90°、180°、270°），每个相位状 态对应 2 比特二进制数据（因 2²=4），单个符号周期内可传输

Subscriber Line ，非对称数字用户线) 支持 wifi 接入，3G 回传 POE 供电 整机交换容量 32G 2GE 8FE 1 超短波接收终端 STR－IC2 四相位子载波叠加解调 频率设置 170MHz－860MHz，单工 1 接入交换机 端口配置 8 * FE + 1 * GE Combo 交换容量 3.6Gbps 转发性能 2.7 Mpps 频率：2491.75±4.08MHz （扩频频谱零点带宽）； 载波频偏：≤±500Hz； 开机捕获时间≤ 2s，失锁重捕时间≤ 1s； 接收灵敏度≤ -127.6dBm（误码率小于 10-5）； 在接收灵敏度不低于 127.6dBm 情况下，通讯成功 率高于 99.5%； 1 超短波发射机 STR－IC2 四相位子载波叠加调制 频率设置 110MHz－860MHz，单工 通视传输距离：全向绕射 2—5Km ，定向通讯≥25Km 传输带宽：2—8M 1 超短波中继器 STR－IC2 四相位子载波叠加调制 频率设置 300MHz－900MHz，单工 通视传输距离：全向绕射 2—5Km ，定向通讯≥25Km 传输带宽：2—8M 硬盘接口 SATA 硬盘 网络接口 10M/100M 自适应以太网端口 1 台（中 继每 2-5Km）

而低空自组网中节点在 高度维度也频繁变化，且受天气、气流等不确定因素影响，信道竞争和重传问题更突出。 因此，可在 MAC 层和物理层，以及路由层实现协同优化。在 MAC 层和物理层引入改进型 载波侦听多路访问/冲突避免（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance, CSMA/CA）、自组织分组多址（Self-organized Routing, OLSR）、按需距离向量路由协议 （Ad hoc On-Demand Distance Vector Routing, AODV）等经典协议基础上，加入基于移 动轨迹预测和 MAC 层载波侦听机制的链路选择等技术，提高路由协议对链路状态变化的感 知能力。 （3）边缘计算与协同处理 与地面终端相比，低空自组网中终端节点计算、存储能力更为有限。如图 11 所示，可 在低空飞行器群 度，提高不同功能和子网 之间的频谱利用效率。 图 13 智能频谱共享技术示意图 （2）多层网络间频率协调 当采用地面网络覆盖地面用户和低空用户时，可以采用频率统一管理方法。例如使用 同一个载波，实现地面用户和低空用户的共享。但当低空用户较多时，应采用频分复用方 式，提升低空网络的服务能力。对于低空平台服务地面用户，则需要和地面网络采用频分 复用方式。对于卫星网络服务低空用户，为抑制对地面用户的干扰，和地面基站采用的频

采用 CJT 传输为 UE 进行服务时，若多个 TRP 间时间不同步，即存在时间 误差，会导致多个 TRP 与 UE 之间的等效信道呈现出频率选择特性。UE 反馈的预编码码字 无法与一个子带内所有子载波的信道信息匹配，进而造成 CJT 传输性能下降。 22 / 87 对于时间误差校准，有如下解决方案：  网络侧基于 UE 反馈各个 TRP 的时延差或相位差信息，获得各个 TRP 之间的时间差或 基于 RHS 的波束赋形与传统依赖相控阵调相的波束赋形在实现方式和理论表达上都 是截然不同的。如下图所示，在将 RHS 用于多用户空间复用时，发射端（如基站）将待传 播信号通过多个射频链向上变频至载波频段。每个射频链路与 RHS 的馈源一一连接。每个 射频链路将信号上变频后，将信号传输到与之连接的馈源处。馈源将接收到的高频电流转换 为电磁波，即参考波，在 RHS 上传播。参考波通过 RHS 辐射单元转化成漏波，将所携带的 从相位差角度，近场与远场之间的经典边界被称为夫琅禾费（Fraunhofer）距离或瑞利 （Rayleigh）距离（考虑最大相位差不超过π/8），表示为 2D2 λ ，其中 D 表示天线的最大孔径， λ代表载波波长。如果用户与基站之间的距离大于瑞利距离时，可以认为用户处于远场区域， 在该区域内，信号的传播可以用平面波近似。如果用户与基站之间的距离小于瑞利距离，可 以认为用户处于近场区域。 图 3.2

素的差异化能力，满足行业用户生产、办公、管理等应用的通信服务需求。 专网模式的选择需要充分考虑公网专网隔离度、部署成本、部署时间、运维模式等各方面 因素。其中专网需要使用独立硬件，独立载波资源时一般称作物理专网；公网专网可以共 享硬件或共享载波（包括基站 / 载波均共享，或者基站共享 / 频谱专用）时称作虚拟专网； 虚拟专网又可以根据服务范围划分为：广域虚拟专网和区域虚拟专网。 5G 广域虚拟专网是指基于运营商 5G 超高可靠性 大量的行业应用如高清视频监控、机器视觉等感知类业务，需要把实时视频流或采集信息回传至服务器，所以对上行容量要求较高。 针对行业的大上行带宽需求，可优先采用保障上行容量的帧结构如 1D3U、载波聚合技术等对上行容量进行增强。 上行大带宽 区别于传统 eMBB 网络规划，针对行业应用的精准网络规划有明显的差异： 网络规划 7 如前所述，5G 专网包含广域虚拟专网、区域虚拟专网以及物理专网

5G 独立组网 (SA)，为充分发挥 5G-Advanced 的能力奠定了坚实基础，这将提升网络性能并支持新应用 的开发。 5G-Advanced 已成为运营商技术的当务之急，其中增强 型多载波运营和 5G 多播是亚太地区最重要的技术特性之 一。根据 GSMA 智库的网络转型调查，全球范围内约 80% 接受调查的运营商计划在 5G-Advanced 标准发布后的两 年内推出 5G-Advanced 收入目标的实现，甚至超越其他 备受关注的技术，如人工智能、网络 API 开放和专网。 图 12 亚太地区：增强型多载波运营和 5G 多播是 5G-Advanced 的 首要任务* 哪些 5G-Advanced 技术特性对您的网络转型优先级最为重要？ *包括中国 资料来源：GSMA 智库 增强型多载波运营 5G 多播 增强型移动性 环境物联网 NTN 集成 高级 MIMO FWA 增强 RedCap 个城市实现无缝城市覆盖，重点是提供 10 Gbps 连接以支持亚洲冬季运动会等活动。 2024 年 11 月，中国联通北京与华为合作推出了大规模集成 5G-Advanced 智能网络，覆盖北京超过 1000 万 人。该网络采用三载波 (3CC) 技术，实现 11.2 Gbps 下行速度和 4 Gbps 上行速度，支持超高清 (UHD) 视频 流和扩展现实 (XR) 等应用。 此外，在长城景区，中国联通和华为部署了支持低空空域（300

一旦出现浓度过高的情况即可快速报警。5G 智能电表可用于监测工 厂用电量，助力更好地采集和分析生产制造的能耗情况。5G 电力集 中器能够自动抄收并存储各种智能仪表、采集终端或采集模块以及各 类载波通信终端的电量数据，同时利用 5G 网络与主站进行数据交换。 图 3 静态感知类工业 5G 终端设备 （2） 移动感知类 此类终端设备对应“低时延传感器和执行器”和“2 维/3 维传感器” 速器可提供强大的处理能力。射频部分主要负责基带信号和射频信号 之间的上下行变频、信号的 ADC/DAC 采样。即在上行方向，射频部 分从基带部分接收基带调制信号，完成信号的 DAC 数模转换，并将 基带调制信号的频谱搬移到相应的载波频率；在下行方向，射频部分 从射频前端接收射频信号，对其进行下变频，完成信号的 ADC 模数 转换，并传送至基带部分进行处理。 射频前端对射频信号进行过滤、放大和处理。在上行方向，从主 芯片 隔离的要求。此外，还可支持多天线 MIMO、载波聚合 CA 等功能。 支持不同数据业务通信，面向不同行业和业务场景，工业 5G 终 端设备传输的数据主要包括数值、指令、图像、语音、视频等多种类 型，传输速率需求从十几 kbit/s 到几百 Mbit/s 乃至上 Gbit/s 不等。速 率方面，工业 5G 终端设备可采用 5G NB-IoT、Redcap、eMBB 等不 同 5G 技术，通过配置不同的载波频段、帧结构、MIMO、带宽和调

美格智能、芯讯通均有基于 X75 的模组产品，但尚未有模组厂实现基于 X80 的产品量产。X80 的核心特征包括：首次在 5G 调制解调器中集成 NB-NTN 卫星通信、首次面向智能手机支持 6Rx、首个下行六载波聚合以及首次面向固定无线接入 客户端设备（CPE）支持 AI 赋能的毫米波增程通信。 4、 2024 年紫光展锐与移远通信、广和通、美格智能、有方科技分别签署了基于 V620 芯片平台的合作协议，美格智 S1，基于该芯片的 5G 模组 ZM9300 即将 在广汽埃安车型上实现量产装车。后续，中兴微电子将推出下一代的 5.5G NR+V2X 智能网联芯片，新一代芯片将具备 400MHz 大带宽能力，并支持六载波聚合技术、DSDA 双卡双通以及 NTN 空天地一体卫星通信等特性，预计 2026 年实现 量产。 综上所述，推出完全体的 5G 基带芯片最难，即便是泛 5G 通讯设备对 5G eMBB 芯片的要求也具有相当高难度。但是， 5.5G，在不改变 5G 网络架构同时，5G-A 相比 5G 具有更高速率、更大连接、更低时延，可以将下 行速率提升到万兆，上行速率提升到千兆，物联规模从百亿提升至千亿连接。据悉，载波聚合技术作为一种通过合并多个 载波频段来增加网络带宽的先进技术，在 5G-A 中得到了进一步的发展和应用。 中国 IMT-2020（5G）推进组官方给出了 5G-A 六大应用场景，分别是沉浸实时、智能上行、天地一体、工业互联、