2025年8月版：面向新型电力系统的通信目标网白皮书

2025年8月版 前言 当前，我国正加快构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统。随着新型电力系统建设的深入推进，电力行业正经历结构性变革，供给侧、用户侧、电网架构及系统运行方式均发生显著转变。在供给侧，新能源逐步成为装机和电量的主体力量；用户侧呈现“发用电一体化”新特征；电网形态演进为大电网主导、多种电网形态融合共存的格局；系统运行模式正由传统的“源随荷动”向“源网荷储多元协同互动”转变。 电力通信网是电网重要基础设施，服务于电网生产控制和企业经营管理，支撑大电网稳定运行和有源配电网控制，连接新型主体和千家万户，服务全国统一电力市场建设。新型电力系统业务的快速发展与深刻变革，对电力通信网络提出了更高层次、更加多元的挑战。AI大模型技术等新技术的广泛应用、数字孪生电网的全面构建、智算中心高效互联等新型业务，亟需通信网络提供超大带宽、超低时延和高可靠性支撑；与此同时，海量分布式能源的广泛接入和可调节负荷资源的双向互动，对通信覆盖的广度提出迫切要求。此外，日益庞大的电力通信资源规模，也要求其运行管理向更智能、更安全的方向持续演进。面对新形势，电力通信网亟需实现可靠性更高、传输能力更强、覆盖范围更广、应急响应更迅捷、运维管理更智能的全面升级，以坚实支撑新型电力系统的构建与稳定运行。 编写和发布《面向新型电力系统的通信目标网白皮书》旨在凝聚行业智慧、明确发展路径，为构建新型电力系统通信网络提供顶层设计与实施指引，通过构建“主网智强、中压融合、低压透明、高速安全、天地一体”的电力通信目标网，有力支撑我国“双碳”战略目标落地和新型电力系统建设进程。 目录 电力通信网技术分类电力通信网技术发展趋势总览传输网技术数据网技术远程通信接入技术本地通信接入技术卫星通信技术通信安全防护技术2830323638444649 推进电力通信网新技术标准电力通信网发展路线图新型电力系统通信目标网成效结束语78798082 01 新型电力系统建设背景及意义 新型电力系统建设背景及意义 助力实现“双碳”目标 电力系统的发展 通过开发大规模风电、光伏等可再生能源，逐步替代传统化石能源发电，实现能源清洁低碳化； 目前我国电力系统发电装机总容量、非化石能源发电装机容量、远距离输电能力、电网规模等指标均稳居世界第一。 保障我国能源安全 减少对外依存，实现能源安全与可持续发展； 应对电力转型挑战 新能源带来的挑战 增强灵活性与稳定性和资源优化配置，实现电力系统效能的全面提升； 随着新能源占比的不断提高，其间歇性、随机性、波动性特点，对电力系统的灵活快速调节能力提出更高要求。 驱动技术创新 技术与产业发展的催化剂。 02 新型电力系统背景下电力通信网面临的挑战 电力通信网发展现状和主要成就 中国电力通信网的发展历程电力通信网发展主要成就 新型电力系统业务发展对电力通信网的需求变化 传统电力系统加快向新型电力系统升级新型电力系统面临的重大变化新型电力系统的业务发展趋势新型电力系统的业务发展变化新型电力系统通信需求变化 新型电力系统背景下电力通信网面临的挑战 电力通信网发展主要成就 电力通信网发展现状和主要成就 中国电力通信网的发展历程 电力通信网的发展紧密跟随电力系统和电力业务系统的发展，经历了从第一代到第五代的代际演进，每一代都伴随着技术的进步和应用的扩展，以适应电力系统不断变化的需求。 新型电力系统业务发展对通信网的需求变化 传统电力系统加快向新型电力系统升级 用电侧 电网侧 发用电一体“产消者”大量涌现 大电网主导、多种电网形态相融并存 运行控制 许 多 用 户 侧 主 体 兼 具发 电 和 用 电双 重 属 性， 既 是 电 能 消 费 者 也 是电能生产者。 交 直 流 混 联 大 电 网 已 经 成 为能 源资源优化配置的必然形态。 发电侧 运行机理和平衡模式深刻变化 新能源将逐步成为装机和电量主体 配 电 网 成 为 有 源 网， 微 电 网 、 分布 式 能 源 系 统 将 快 速 发 展 ， 与 大电网互通互济、协调运行。 2024年底 平 衡 模 式 由 源 随 荷 动 ， 逐 步 向源网荷储协调互动转变。 终 端 负 荷 特 性 由 传 统 的 刚 性 、 纯消 费 型 ，向 柔 性 、 生 产 与 消 费 兼具 型 转 变。 需 求 侧 响 应 能 力 将 不断提升。 14.5亿千瓦我国新能源装机达40.6%占发电装机容量 大 自 然 的 影 响 因 素 显 著 增 大 ， 电力 系 统 运 行 对 调 节 能 力 的 庞 大 需求成为常态。 预计 30亿千瓦以上2030年新能源装机达到超过50%，成为电量主体2060年前新能源发电量占比有望 新型电力系统的业务发展趋势 新型电力系统面临的重大变化 04用户侧深度互动从“被动用电”到“产消一体” “双峰”（用电需求呈现冬、夏“双峰”特征）压力加剧 “双高”（高比例可再生能源、高比例电力电子设备）特性凸显 负荷尖峰化与极端天气冲击 新能源与电力电子设备的高渗透 03管理模式重构从“资产驱动”到“数据驱动”的转型 02市场机制创新从“物理平衡”向“价值流动”升级 01技术驱动构建“数字底座+智能调控”的韧性电网 转型中的创新与成本约束、改革与风险矛盾 资产规模与业务复杂度的指数级增长 新型电力系统的业务发展变化 智慧发电 新能源将逐步成为装机和电量主体，分布式新能源快速发展 智慧配电 智能配电房无人机智能巡线◆◆◆◆ 新型电力系统建设 电网侧：平台化 交直流混联大电网+分布式微电网，多元双向混合层次结构 智慧用电 精准负荷控制虚拟电厂◆◆◆◆ 智慧调度 数字孪生电网全电磁暂态仿真◆◆◆◆ 用电侧：互动化 负荷特性由向柔性、产消型转变，负荷侧海量异构资源成为系统调节性能提升的重要来源 新型电力系统通信需求变化 新型电力系统通信需求变化 智算中心带宽需求 35kV及以上电压等级电网通信主网 AI大规模应用新增的智算中心通信要求。总部智算-省级智算、通算中心互联带宽Nx100G,时延 数字仿真带宽需求：数字孪生电网电磁暂态在线仿真通信需求比现有电网调度通信需求大幅提升，对时延要求更高。 新型电力系统通信需求变化 10kV中压电网通信接入网 0.4kV低压电网通信接入网 覆盖节点数量庞大、网络拓扑结构及接入设备复杂。国家电网“十五五”接入分布式光伏超2000万户，充电桩超100万台，费控电表6亿台。 覆盖节点数量庞大。国家电网“十五五”期间，10千伏中压配电网涉控业务超过300万个，新增10千伏分布式光伏6.6万个、“三遥”终端近50万个、10千伏可控负荷超过60万个。 新型电力系统通信需求变化 新型电力系统通信需求变化 安全防护 无公网输电线路 应急通信 超万公里无公网信号覆盖。 抵御量子计算带来的高强度安全攻击。 极端天气多发频发，极端情况下的电网安全运行、快速恢复和应急指挥。 2024.12~2025.1 国办、工信部出台系列政策 工信部围绕量子计算、通信、精密测量，部署17项揭榜任务 量子科技纳入专项债范围 新型电力系统背景下电力通信网面临的挑战 覆盖范围需要扩大 网络运维智能化需要提升 配电网光纤通信覆盖范围不足，输电线路和隧道管廊通信覆盖存在欠缺。 电力通信网络规模庞大，通信网络的运维力量不足，自动化、智能化水平需要提升。 带宽需要提升 数字孪生电网构建、智算中心互联需要进一步提升通信网带宽。 中低压通信支撑有待提升 极端场景下应急通信待完善 中压无线通信的安全性与生产控制业务需求有差距，低压HPLC通信容量难以满足高频次采集与数据分发需求。 应急时公网通信不可靠，跨区域协同响应能力不足，保底通信手段配置不足。 03 新型电力系统关键通信技术分析 电力通信网技术分类 远程通信接入技术 高隔离GPON光通信技术高隔离工业以太网技术电力无线专网技术电力5G短切片专网技术6G通感算技术 电力通信网技术发展趋势总览 传输网技术 fgOTN技术400G OTN技术SPN小颗粒切片技术空芯光纤 本地通信接入技术 HPLC+HRF双模新一代HPLC（SPLC） 数据网技术 卫星通信技术 SDN+SRv6技术确定性网络技术 点波束卫星通信便携通信基站低轨卫星通信NTN（非地面网络）通信 通信安全防护技术 电力通信网技术分类 电力通信网技术由 主网通信技术 远程通信接入技术 本地通信接入技术 等四大类技术组成，根据其应用成熟度，及应用场景不同，又可分为38项子技术。 以下介绍未来重点研究的部分技术。 电力通信网技术发展趋势总览 传输网技术 400G OTN技术 fgOTN技术 产业标准 技术优点 fgOTN是ITU-T定义的下一代硬管道技术 具有超大的传输容量 技术优点 关键指标 02 03 01 400GPCS-16QAM,80km均匀站距时，无电再生传输距离超3000公里，单纤容量最高可达48T； 400G QPSK, 80km均匀站距时，无电再生传输距离超6000公里，单纤容量最高可达32T； F l e x G r i d 灵 活 谱 宽 ，最大化提升承载效率。 空芯光纤 传输网技术 空芯光纤（HCF）是一种新型的光纤类型，其核心部分为空气或其他低折射率材料。减少光信号在传输过程中的延迟和色散，从而实现更快的数据传输速度和更低的损耗。 SPN小颗粒切片技术 技术优点 SPN具备切片技术和时隙化调度技术，具有低时延抖动、智能化业务保护等特性，实现生产、管理业务强隔离。 技术优点 缠绕式光缆 缠绕式光缆是一种特殊结构的光缆，用于电力线路的同杆架设，通过与中压电力线路一同铺设，广泛应用于智能电网的构建中，支持实时监控、数据分析等功能，有助于提高电力系统的运行效率和管理水平。 技术优点 SPN依托灵活切片技术，可实现不同种类信息的强隔离承载，经挂网测试，尚未发现信息安全隔离问题，但有待进一步确认 数据网技术 确定性网络技术 SDN+SRv6技术 技术优点 技术优点 远程通信接入技术 高隔离GPON光通信技术 高隔离工业以太网技术 技术优点 技术优点 电力5G短切片专网技术 电力无线专网技术 技术优点 6G通感算技术 6G通感算指的是第六代移动通信系统中集成通信、感知和计算功能于一体的新兴技术。相较于5G，6G旨在提供更高的数据速率、更低的延迟、更大的网络容量以及更强大的连接能力。 本地通信接入技术 新一代HPLC（SPLC） HPLC+HRF双模 技术优点 优 技术优点 充分发挥了 HPLC 的高速、稳定和 HRF 的灵活、便捷等优势 提升物理层带宽（2M提升到10M） 降低通信时延（单点平均时延40ms） 通过引入预存储、组播组控技术，可降低通信时延 提升通信可靠性（99%提升到99.9%） SPLC 完善存储补报机制 借鉴5G技术，改进调制技术和优化信号处理算法◆◆ 低轨卫星通信 卫星通信技术 相较高轨卫星，低轨卫星的特点是低轨道、低时延、低成本。中国星网的低轨星座预计2028年左右可完成组网并提供商用。 点波束卫星通信 技术优点 点波束卫星通信是一种利用卫星上的定向天线向地球表面特定区域发射窄波束的技术。提供更高的频率复用率和更好的覆盖效果，适用于需要高容量、点对点连接的应用场合。 便携通信基站 中国星网预期在2025年发射200颗卫星，组成一代网，进行试点应用。2028年计划完成约2000颗卫星发射，形成二代网并商用。 便携式应急通信基站，面对无信号区域，在短时间内完成部署，为电力施工、应急抢修等通信覆盖提供了可能，绝大部分手机都能够无缝直接接入使用。 技术优点 NTN（非