Huawei SPN ayuda a Yunnan Power Grid a construir una red portadora de alta velocidad de próxima generación
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A medida que avanza la reestructuración energética y continúa la transformación digital e inteligente, la red eléctrica está evolucionando de una red de transmisión a una red de datos energéticos.
Como centro energético clave en el suroeste de China, Yunnan Power Grid Co., Ltd. (Yunnan Power Grid) tiene la tarea de la transmisión de energía limpia a gran escala y el desarrollo de redes inteligentes. Sin embargo, el complejo terreno de la región y las largas líneas de transmisión han hecho que esta transformación sea un desafío, haciendo que la actualización digital e inteligente sea cada vez más urgente. La explosión de datos de producción y el aumento de escenarios de servicios complejos amplifican aún más esta urgencia, imponiendo requisitos cada vez más estrictos a la red portadora de comunicaciones subyacente.
Yunnan Power Grid se ha asociado con Huawei para introducir la tecnología Slicing Packet Network (SPN), construyendo juntos una red portadora de comunicaciones eléctricas de próxima generación. Esta colaboración no solo supera los obstáculos que enfrentan las redes heredadas, sino que también fortalece la interacción entre la fuente de energía, la red, la carga y el almacenamiento y el control flexible, iluminando un faro para la transformación digital e inteligente de la industria energética.
Construida originalmente alrededor de 2006, la red de comunicación de Yunnan Power Grid se basaba en la jerarquía digital síncrona (SDH). Después de casi dos décadas en servicio, la infraestructura obsoleta ahora sufre altas tasas de fallas de hardware y el riesgo de escasez de repuestos. Lo que es más crítico, su arquitectura subyacente no es lo suficientemente sofisticada como para soportar una mayor transformación digital e inteligente.
Los servicios de banda estrecha y baja velocidad que alguna vez fueron dominantes están dando paso a aplicaciones inteligentes de gran ancho de banda. Sin embargo, estas aplicaciones plantean sus propios desafíos.
Se espera que el despliegue de robots de inspección y observación de video HD en subestaciones, junto con una explosión anticipada de inspecciones desatendidas de líneas de transmisión en áreas remotas, causen una congelación frecuente de fotogramas en la red de banda estrecha original, lo que limitará la eficiencia de la producción.
El nuevo sistema de distribución de energía requiere una interacción frecuente entre la fuente de energía, la red, la carga y el almacenamiento, lo que impulsa un cambio en el despacho de la red hacia un control flexible. Esta evolución requiere no sólo una expansión sustancial de la capacidad de comunicación, sino también una latencia ultrabaja, confiabilidad absoluta y un aislamiento rígido entre servicios.
Para abordar estos problemas, Yunnan Power Grid ha elegido SPN para impulsar la evolución de su red portadora de próxima generación, incorporándola a los planes quinquenales 14 y 15. La empresa ha ido implementando progresivamente la tecnología a gran escala en 16 ciudades, sentando las bases de la comunicación para las próximas dos décadas. En esta actualización estratégica, Huawei se ha convertido en un socio clave.
En 2022, Qujing Power Supply Bureau se asoció con Huawei para lanzar una implementación piloto de SPN, reemplazando la red A heredada para respaldar los servicios de observación por video e inspección de líneas de transmisión de energía. Esto marcó la primera aplicación comercial de la función de velocidad de bits constante (CBR) en dispositivos SPN en China.
Los resultados piloto demostraron que los dispositivos SPN ofrecen excelentes capacidades de aislamiento de corte de red y rendimiento CBR de alta precisión, lo que permite el aislamiento de intervalos de tiempo de extremo a extremo para servicios de bajo ancho de banda en una plataforma de alto ancho de banda. Estas capacidades cumplen eficazmente con los estrictos requisitos de la red eléctrica en cuanto a alta confiabilidad y baja latencia en los servicios de control en tiempo real. El piloto confirmó que SPN ha alcanzado la madurez para escenarios de redes eléctricas.
SPN combina la confiabilidad de SDH con la flexibilidad del perfil de transporte y conmutación de etiquetas multiprotocolo (MPLS-TP), al tiempo que logra una latencia más baja y una garantía de calidad del servicio más refinada. Sus tecnologías clave incluyen:
Conmutación síncrona de paquetes (SPS): proporciona sincronización de tiempo de alta precisión hasta submilisegundos o incluso nanosegundos, cumpliendo con los estrictos requisitos de secuencia de tiempo de la automatización de energía y brindando precisión en la recopilación de datos y la ejecución de comandos.
División de red flexible: aprovecha la división dura y suave de FlexE para dividir una única red física en múltiples redes privadas lógicas. Esto logra el aislamiento físico de los servicios de producción críticos, permite la asignación dinámica de recursos para evitar el desperdicio y mejora significativamente la reutilización del ancho de banda.
Operación, administración y mantenimiento (OAM) inteligentes: ofrece un mecanismo OAM integrado que monitorea las métricas del Acuerdo de Nivel de Servicio (SLA), como la latencia y la tasa de pérdida de paquetes, localiza fallas en minutos y permite la autorreparación, lo que reduce sustancialmente la complejidad de O&M.
Desde la prueba piloto de 2022, SPN ha pasado de ser una prueba técnica a una arquitectura estándar en toda la provincia de Yunnan. Con el despliegue de SPN en Zhaotong y Pu'er, se está liberando todo el valor de la red portadora de próxima generación.
En primer lugar, se ha resuelto el cuello de botella del ancho de banda. La red portadora SPN de próxima generación supera el rango máximo de capacidad original de 155 Mbit/s a 10 Gbit/s. Con los dispositivos SPN, el ancho de banda de los sitios de acceso a la red de datos integrada, como subestaciones, estaciones de suministro de energía y centros de servicio al cliente, ha aumentado a 1 Gbit/s, cumpliendo con los requisitos establecidos por China Southern Power Grid. El ancho de banda en las capas central y de agregación se ha actualizado a 50 Gbit/s o 100 Gbit/s, según el sitio y la escala del servicio. La solución admite tuberías duras de pequeña granularidad de 10 Mbit/s, lo que permite un aislamiento exclusivo de extremo a extremo para líneas eléctricas privadas. Esto satisface las demandas de gran ancho de banda de servicios como la observación de vídeo por transmisión de energía, resuelve los cuellos de botella del ancho de banda y allana un camino de evolución fluido.
En segundo lugar, la actualización del ancho de banda ha mejorado significativamente la eficiencia de la inspección y el mantenimiento. La solución SPN de Huawei monitorea la latencia, la pérdida de paquetes y otras métricas de SLA en tiempo real, y puede localizar y delimitar fallas en minutos. Esto reduce los costos de mantenimiento incurridos por la alta tasa de fallas de los equipos SDH. Por ejemplo, en la Oficina de Suministro de Energía de Qujing, el tiempo necesario para una única tarea de inspección y mantenimiento en línea se redujo de 30 minutos a solo 3 minutos. El tiempo para un ciclo completo de inspección y mantenimiento se redujo de más de 7 horas a 21 minutos. El centro de operación y mantenimiento ahora puede detectar defectos importantes basándose en puntos de monitoreo preestablecidos, lo que adelanta la detección de defectos en 15 días. En seis meses, el número de visitas a obra para inspección y mantenimiento cayó de 112 a 61, una reducción del 45,54%.
En tercer lugar, se ha mejorado considerablemente el nivel de inteligencia del servicio de transporte. Los servicios de energía eléctrica son diversos y van desde señales de teleprotección sensibles a la latencia e instrucciones de envío hasta datos de video de alto tráfico, todos los cuales deben ser transportados de manera confiable por la red. La solución SPN de Huawei aprovecha el corte duro y el corte suave FlexE para garantizar un aislamiento rígido entre diferentes tipos de servicios y al mismo tiempo mejorar la eficiencia de la reutilización del ancho de banda. También admite pila dual IPv4/IPv6, lo que permite un reenvío de servicios cercano y flexible y facilita el acceso a amplios servicios de IoT, como la detección de líneas de transmisión de energía y la interacción fuente-red-carga-almacenamiento.
Finalmente, SPN brinda protección de inversiones a largo plazo. La evolución a velocidades de 25 Gbit/s a 400 Gbit/s se puede respaldar mediante actualizaciones de bajo costo, evitando construcciones repetidas.
En resumen, el despliegue completo de la red portadora SPN ha resuelto los problemas de larga data para Yunnan Power Grid, incluida la capacidad limitada, la difícil evolución y las altas tasas de fallas asociadas con los sistemas de comunicación heredados. Esto ha sentado una base sólida para los servicios digitales e inteligentes caracterizados por un tráfico intenso y una alta concurrencia.
De cara al futuro, Yunnan Power Grid está acelerando la aplicación de la tecnología SPN. La construcción de SPN está ahora en pleno apogeo en Wenshan, Honghe, Dehong y otras áreas. Como participante clave en esta transformación digital e inteligente, Huawei está trabajando estrechamente con Yunnan Power Grid para transformar redes de comunicación obsoletas en redes de transmisión de energía inteligentes de banda ultraancha de próxima generación, estableciendo un punto de referencia para la construcción de nuevos sistemas de energía en todo el país.
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