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摘要:现阶段,社会进步迅速,随着时代的不断发展,通信基站的重要性越来越明显。对于通信基站的正常运行而言,如何确保其正常供电成为当前需要重点研究的问题。对于通信基站来说,要考虑到应急后备电源供电系统的支持,才能满足通信基站在主电源供电系统受损后及时运用后备电源的要求。所以,针对通信基站应急后备电源供电系统进行设计研究,希望能够推动通信基站的稳定运行,为后续开展工作奠定良好的基础。
关键词:通信基站;应急后备电源;供电系统研究
引言
基站应急后备电源供电系统,使用电池作为后备电源,通过自动切换开关实现需要保障的负载供电在开关电源及应急系统之间切换。基站停电时系统的后备电池不参与放电,当检测到开关电源的二次下电跳脱,应急后备电源供电系统将马上投入使用,保障重要设备的持续供电。本套系统放在共享站点,可以进行网络差异化保障,保持移动公司的网络领先优势。放在自留站点可以减少后备电池的维护成本,保障重要传输设备的供电时长。
1通信基站电源的勘察
通信基站电源的勘察一般从两个维度确定勘察的内容,一是工程类型,一般可分为新建工程和扩容工程。新建工程是指新建基站的工程,扩容工程是指原有基站各专业设备扩容的工程。二是电源系统,一般可分为交流供电系统、直流供电系统和接地系统三部分,其中交流供电系统指交流配电箱输出及输入以上的部分,直流供电系统指开关电源输出及蓄电池充放电部分,接地系统一般指联合接地,包括工作接地、保护接地和防雷接地。
1.1勘察前的准备工作
准备工作包括如下内容:核实工程建设规模;向建设单位咨询工程的建设原则、相关要求及意见;明确工程分工界面;制定勘察计划、联系勘察随工人员、办理进入机房的手续;熟悉当地运营商在用电源设备的厂家、型号、性能及配置等;明确工程的各专业负荷需求,估算近、远期的总负荷需求;准备勘察工具:多色笔、白纸、自锁钢卷尺、室内测距仪、数码高清相机、钳形万用表、手持GPS定位仪、手电、指北针、笔记本电脑等。
1.2勘察要求
做好安全措施的预防,应佩戴安全帽、绝缘手套等;绘制机房平面草图,包括各类设备的型号及尺寸、走线架的布局等;记录电源设备的基本信息,包括电源设备的厂家及型号、电源设备启用时间、电源模可配置及已配置数量、配电端子的占用情况等;准确测量负载电流;了解机房的承重情况,查看地线排的连接情况。
2基本理论分析
2.1通信基站
基站主要指的是公用的移动通信基站,属于移动设备接入公用通信网的接口设备,也是无线电台的一种形式。它是在一定的无线电覆盖区域利用移动通信交换中心,与移动电话终端之间实施信息传递的无线电收发信电台。移动通信基站建设是移动通信运营商投资的关键部分,一般围绕覆盖面、投资效益、通话质量、建设难易以及维护方便等要素来实施。随着移动通信网络业务朝着分组化、数据化方向发展,移动通信基站的发展趋势会逐渐朝着大覆盖面建设、宽带化、IP化方向发展。
2.2应急后备电源
应急后备电源系统主要是满足各特殊行业对电能需求的应急电源。应急电源本身作为独立于电网之外的备用电源,在各个行业中得到了广泛应用。目前,使用的应急电源包含蓄电池、发电机组等。
3通信基站应急后备电源供电系统研究
3.1锂电池类别及性能
中国将新能源产业的发展列入了“十二五”规划中,并推出了一系列优惠鼓励政策,例如“十城千辆”计划及“新能源汽车发展规划”,发展新能源产业,必须发展高安全、长寿命、高能量密度的储能电池,新能源产业的快速发展,为锂电池在储能电池领域的发展提供前所未有的机遇。而在锂电池中,根据正极材料的不同,可以分为几种不同类型的锂电池。磷酸铁锂电池在锂电池中,其安全性能高、寿命长、资源丰富、成本低廉,是锂电池领域中应用最为广泛的一种类型,特别是在新能源汽车、电网储能、通信基站等对电池体积没有太大要求的领域,磷酸铁锂电池得到了广泛的应用。
3.2目标市场大
我国电力发展相对滞后,全国性缺电较为严重,特别是在城乡各区域,经常会发生供电不足,拉闸限电的情况,为了保证通信质量,通信基站的电源系统必须进行后备电源储能,目前电源储能基本上都是以电池为主,而通信基站遍布各地,据统计,全国3大运营商大概有170万个基站要用到电池,这还不包括末端供电的小型设备,这其中中国移动就有近90万个基站,这些基站原来基本都是使用铅酸蓄电池,1年的采购量不少于1000亿元,在这么大电池市场中,如果10%进行电池节能改造,则将提供上百亿的市场。而根据2012年的统计数据,通信储能领域的锂电池市场规模已经有5个亿的规模,虽然所占比重还不高,但是相比2011年增长了100%,这主要是运营商对锂电池的安全性和实用性还在考察阶段,一旦过了这个阶段,锂电池在通信储能领域将迎来更大的增长空间。而高温型的阀控密封铅酸蓄电池在多个地方也进行相应的试点测试,由于与普通阀控密封铅酸蓄电池的可替换性很高,也可以很方便地对传统的电池储能系统进行改造。
3.3绿色环保
阀控式的铅酸蓄电池以其技术成熟,性能稳定,价格便宜,维护量小等特点成为了通信电源系统的首选电池,但铅酸蓄电池在生产过程中的环保污染问题比较严重,许多企业并没有严格执行清洁生产、环保设施达标的要求,造成排污、铅排放超标等一系列环保问题。铅酸蓄电池的回收处理也是造成污染的一大原因,由于铅酸蓄电池存在着大量的铅,如果废弃后处理不当,将对环境造成二次污染。因此为了达到保护环境的要求,一方面规范铅酸蓄电池的生产之外,将普通阀控密封铅酸蓄电池替换为高温型阀控密封铅酸蓄电池,通过节能措施减少空调耗电量达到节能环保的目的。另一方面,磷酸铁锂电池不含贵重金属和稀有金属,对环境无污染,因此在生产环节和回收环节都可以大大减轻对环境污染的压力,因此在绿色环保这个目标上,使用磷酸铁锂电池来替换铅酸蓄电池,更具有发展意义。
3.4线缆截面积计算
基站市电引入母线宜按远期负荷计算;开关电源至蓄电池的电缆宜按远期容量计算;开关电源至通信设备机架的电缆按该机架最大功耗计算。线缆截面积的计算,决定因素是载流量和压降。交流电缆主要考虑线缆的载流量,不同电缆厂家提供不同的交流电缆安全载流量表;直流电缆既要考虑电缆的载流量又要考虑系统回路允许的压降。
4结语
考虑到不同运营商存在的差异化需求,通信基站的应急后备电源供电系统相对可靠成熟,且不需要花费太高的成本,值得大力推广使用。在完善配置处理后,终端供电成为关键所在,还可以进一步延长供电时间,最终控制断电问题,避免出现业务中断现象。
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