移動通信基站耗電量

移動通信基站耗電量估算模型的探討2015年12月黃耀坤探討內(nèi)容電力系統(tǒng)基本知識通信電源系統(tǒng)基站通信電源系統(tǒng)電源設備計算掌握基站耗電量估算模型電力系統(tǒng)基本知識通信電源在通信系統(tǒng)中的作用自十九世紀末出現(xiàn)第一臺電報機以標志著電信時代的開始，直到今天信息高速公路的飛速發(fā)展，都離不開通信電源。通信電源的安全、可靠是保證通信系統(tǒng)正常運行的重要條件。現(xiàn)代通信設備，必須要求不能有瞬間的電源中斷，否則整個通信系統(tǒng)有可能造成癱瘓。通信電源在通信局（站）中具有不可比擬的重要地位。把通信電源比喻為人體中的心臟，把流向各種通信設備的電流比喻成人體血管中流動的血液，是非常形象的。通信電源和傳輸設備、交換設備統(tǒng)稱為通信系統(tǒng)三大舉足輕重的設備，三者缺一不可。電力系統(tǒng)基本知識可靠性高：一般通信設備發(fā)生故障影響較小，是局部的，而電源系統(tǒng)發(fā)生故障可能是局部的，也可能是全局的，還有可能影響到國家干線的通信….穩(wěn)定性高：各種通信設備都要求電源電壓穩(wěn)定，不允許超過其工作電壓范圍。效率高：能源是寶貴的，日常維護費用的支出，電費是重要的開支，要求整流器有較高的把交流變?yōu)橹绷鞯霓D(zhuǎn)換效率。小型化：現(xiàn)在通信設備日益集成化、小型化，通信電源如果不改進，還是龐然大物，就顯得極不相稱，再則可節(jié)約機房面積。維護要求高：設備先進了，自動化性能高，設備中運用到集成化電子電路，微機控制等現(xiàn)代電子技術(shù)，要求維護人員知識面要寬。電力系統(tǒng)基本知識市電類別一類市電供電方式(≯1次≯0.5h/月)二類市電供電方式(≯3.5次/月≯6h/次)三類市電供電方式(≯4.5次/月≯8h/次)四類市電供電方式(經(jīng)常晝夜停電)電力系統(tǒng)基本知識電功率單位時間內(nèi)做的功有功功率(P)：電流流經(jīng)純電阻性負載產(chǎn)生的功率，單位：瓦(W)，千瓦(KW)。無功功率(Q)：交流電路中，除有功功率P外，還因電流流經(jīng)儲能元件(C、L)產(chǎn)生電能，磁能互相交換，而不實際作功，這種交換功率就是無功功率，單位是乏(Var)千乏(KVar)。視在功率(S)：有功功率和無功功率的幾何和，單位是伏安(VA)千伏安(KVA)。S=√(p2+Q2)功率因數(shù)COSΦ=P/S電力系統(tǒng)基本知識

交流功率計算（1）單相電路|（2）三相電路

P=UICOSΦ（W，KW）|

P=√3U線I線

COSΦ（W，KW）Q=UISinΦ（var、Kvar）|

Q=√3U線I線SinΦS=UI（VA、KVA）|

S=√3U線I線

U=220V|U線=380V電力系統(tǒng)基本知識基礎(chǔ)交流220V/380V，50Hz(±4%)，三相五線制，相電壓UAN220V/線電壓UAB380V

單相負載：Z1/Z2/Z3

三相負載：Z1+Z2+Z3

探討內(nèi)容電力系統(tǒng)基本知識通信電源系統(tǒng)基站通信電源系統(tǒng)電源設備計算掌握基站耗電量估算模型通信電源系統(tǒng)-組成示意圖涉及較多部分注：不間斷電源設備是指交流不間斷電源設備（UPS設備）通信電源源系統(tǒng)-交流配電電屏(箱)交流配電屏(箱）基站交流流配電屏（（箱）中心局房房100A160A200A400A200A~1000A按用途分分按容量分分開關(guān)電源基站用組組合開關(guān)關(guān)電源中心局房房分立開關(guān)電電源400A600A1000A3000A按用途分分按容量分分60A、50A、30A、25A100A整流模塊容量量2000A通信電源系統(tǒng)統(tǒng)-開關(guān)電源直流配電屏(箱)（基站用）直直流配電箱（中心局房））直流配電屏100A1600A2500A按用途分按容量分2000A通信電源系統(tǒng)統(tǒng)-直流配電屏（（箱）蓄電池UPS系統(tǒng)用12V開關(guān)電源用2V50AH100AH、200AH300AH、400AH按用途分按容量分500AH、800AH1000AH、1500AH3000AH100AH200AH蓄電池組電壓壓384V/32只/12V420V/40只/12V24V/12只/2V48V/24只/2V通信電源系統(tǒng)統(tǒng)-蓄電池UPS系統(tǒng)基站用單進單出大型機房三進三出1KV30KVA、60KVA80KVA、100KVA按用途分按容量分120KVA、160KVA200KVA、240KVA300KVA2KV3KV注：單進單出出是指輸入、、輸出電壓為為單相220V，三進三出指指輸入、輸出出電壓為三相相380V。通信電源系統(tǒng)統(tǒng)-交流不間斷電電源（UPS）基站電源系統(tǒng)統(tǒng)-組成示意圖組合開關(guān)電源源蓄電池組市電引入AC380VDC48V充電DC48V油機照明、空調(diào)、、其他備用通信設備AC380V機房外機房內(nèi)AC380VDC48V放電避雷箱AC380V列頭柜DC48V交流屏(箱)

探討內(nèi)容電力系統(tǒng)基本本知識通信電源系統(tǒng)統(tǒng)基站通信電源源系統(tǒng)電源設備計算算掌握基站耗電量估估算模型基站電源系統(tǒng)統(tǒng)-交流配電箱、、避雷箱兩路市電或市市電/油機切換回路路避雷箱說明：新建機機房避雷器安安裝于交流配配電箱內(nèi)，不不用單獨設置置避雷箱。新建機房霹雷雷器油機引入快速速接口基站電源系統(tǒng)統(tǒng)-組合開關(guān)電源源整流模塊監(jiān)控模塊顯示示屏可擴容整流模模塊交流引入整流模塊開關(guān)基站電源系統(tǒng)統(tǒng)-蓄電池組蓄電池組每組組一般是24只/2V/只。說明：直流系系統(tǒng)正常工作作時，直流母母線電壓V=單只電池浮充充電壓X蓄電池組只數(shù)數(shù)=2.23*24=53.52V。市電斷電蓄蓄電池放電時時，直流母線線電壓V=單只電池終止止電壓X蓄電池組只數(shù)數(shù)=1.8*24=43.2V基站電源系統(tǒng)統(tǒng)-熔斷器、斷路路器熔斷器斷路器基站電源系統(tǒng)統(tǒng)-熔斷器與斷路路器的區(qū)別器件名稱主要優(yōu)點和特點主要缺點和弱點熔斷器選擇性好。上級熔斷體額定電流不小于下級的該值的1.6倍，就視為上下級能有選擇性切斷故障電流。故障熔斷后必須更換熔斷體限流特性好，分斷能力高。保護功能單一，只有一段過電流反時限特性，過載、短路和接地故障都用此防護。價格較便宜。不能實現(xiàn)遙控，需要與刀開關(guān)組合才能完成該項功能。斷路器（非選擇性）故障斷開后，可以手操復位，不必更換元件，除非切斷大短路電流后需要維修。上下級斷路器間難以實現(xiàn)選擇性切斷，故障電流較大時，很容易導致上下級斷路器均瞬時斷開。有反時限特性的長延時脫口器和瞬時電流脫口器兩段保護功能，分別作為過載和短路保護用。相對價格略高。有電動操作機構(gòu)的斷路器可實現(xiàn)遙控

總之斷路器是是通過電磁脫脫口器實現(xiàn)斷斷路保護，當當電路中的電電流突然加大大，超過斷路路器的負荷時時，會自動斷斷開，它是對對電路一個瞬瞬間電流加大大的保護，當當查明原因后后可以合閘繼繼續(xù)使用，只只要電流已過過其設定值就就會跳閘，時時間作用幾乎乎可以不用考考慮。熔斷器器會逐漸加熱熱直至熔斷，，熔斷器的熔熔斷是電流和和時間共同作作用的結(jié)果起起到對線路進進行保護的作作用，它是一一次性的，熔熔斷后需要更更換熔斷體。?；倦娫聪到y(tǒng)統(tǒng)-勘查表格基站名稱：勘察日期：綜合信息市電引入

接地狀況

樓面承重

交流配電箱進線開關(guān)()A()相()路(空開)出線開關(guān)()A()相()路(空開)至()()A()相()路(空開)至()()A()相()路(空開)至()()A()相()路(空開)至()()A()相()路(空開)至()避雷器設備型號廠家()型號()組合開關(guān)電源設備型號廠家()型號()容量負荷機架容量()A，現(xiàn)有負荷()A整流模塊()A()只監(jiān)控模塊型號()電池分路()A()路(熔絲|空開)至(蓄電池)一次下電分路()A()路(熔絲|空開)至()()A()路(熔絲|空開)至()()A()路(熔絲|空開)至()()A()路(熔絲|空開)至()()A()路(熔絲|空開)至()()A()路(熔絲|空開)至()二次下電分路()A()路(熔絲|空開)至()()A()路(熔絲|空開)至()()A()路(熔絲|空開)至()()A()路(熔絲|空開)至()()A()路(熔絲|空開)至()()A()路(熔絲|空開)至()蓄電池設備型號廠家()型號()電池容量安裝方式()，容量()Ah()組電池線規(guī)格電池線規(guī)格()，()根其它

注：“市電引入”應注明引入距離及容量；“接地狀況”應注明地質(zhì)狀況及地網(wǎng)制作難易?；倦娫聪到y(tǒng)統(tǒng)-勘查注意事項項（一）注意勘查基站站是否有市電電/油機轉(zhuǎn)換箱、、避雷器（老老基站一定要要注意查勘該該內(nèi)容）。注意勘查基站站原有交流配配電屏空開面面板圖注意勘查開關(guān)關(guān)電源的一次次、二次下電電分路（詳見見P22）。注意勘查開關(guān)關(guān)電源模塊型型號及系統(tǒng)最最大容量如：開關(guān)電源源架型號PS48600，是指該架系系統(tǒng)最大容量量600A。注意勘查走線線架，確定電電力電纜路由由（如圖一））。如：需要確定定市電引入電電纜路由及室室內(nèi)交流屏至至開關(guān)電源之之間連線的路路由。確定地排的位位置，仔細勘勘查是否需新新增地排（如如圖二）。圖一圖二案例一查勘時一定要要記錄現(xiàn)有負負荷、組合開開關(guān)電源廠家家、架容量、、模塊型號、、蓄電池組容容量及組數(shù)。。組合開關(guān)電源源查勘柜體背背面，確認是是否能擴容模模塊。開關(guān)電源型號號及總?cè)萘?00A，每只50A開關(guān)電源廠家家艾默生案例分析-改造機房現(xiàn)有有電源設備先脫離、一次次下電回路后脫離、二次次下電回路蓄電池熔斷器器二次下電控制制器說明：從該組組合開關(guān)電源源系統(tǒng)配置分分析與蓄電池池熔斷器最近近的控制器連連接回路為后后脫離、二次次下電回路。。一次下電控制制器基站電源系統(tǒng)統(tǒng)-勘查注意事項項（二）基站電源系統(tǒng)統(tǒng)-勘查實例某基站新增一一套無線設備備，已知新增增設備直流負負荷為30A，現(xiàn)有組合開開關(guān)電源配置置50A模塊6只（模塊按N+1配置原則，其其中1只模塊為備用用模塊），目目前負荷現(xiàn)狀狀30A，配置500AH2組48V/24只電池，請確確定組合開關(guān)關(guān)電源是否能能滿足本期工工程需求？勘查如下：1、確定現(xiàn)有組組合開關(guān)電源源空余斷路器器，根據(jù)斷路路器選擇方法法（斷路器按按照新增直流流負荷的1.5~2選擇），一般般可選用45-60A之間（因無60A斷路器，因此此選擇63A），注意勘查查空余斷路器器是否位于二二次下電回路路部分2、如果有空余余斷路器，核核實組合開關(guān)關(guān)電源容量I總＝I現(xiàn)＋I充＋I新+I備＝30＋(500×2/10)+30＋50=160A開關(guān)電源容量量＝50×6＝300A>160A，故滿足本期期工程需求。?！鵌充：蓄電池浮浮充電時間，，一般取10小時探討內(nèi)容電力系統(tǒng)基本本知識通信電源系統(tǒng)統(tǒng)基站通信電源源系統(tǒng)電源設備計算算掌握基站耗電量估估算模型計算公式：電源設備計算算-蓄電池容量計計算（一）例如：有一移移動通信基站站，其通信用用負荷近期為為60A，遠期為120A，四類市電，，無采暖，請請整定蓄電池池容量，并配配置蓄電池組組。根據(jù)公式K：安全系數(shù)，，取1.25I：負荷電流(A)，按遠期取120AT：放電小時數(shù)數(shù)(h)，一般視當?shù)厥惺须姽╇娗闆r況而定，放放電時間按T＝2~8小時；根據(jù)實際情況況T取4小時η：放電容量系系數(shù)，查上表表，取0.79t：最低環(huán)境溫溫度數(shù)值，無無采暖，按5℃考慮α：電池溫度系系數(shù)(1/℃)，取0.008經(jīng)計算，蓄電電池總?cè)萘宽氻?04Ah，配置500Ah蓄電池兩組。。(蓄電池配置一般不少于兩組。)電源設備計算算-蓄電池容量計計算（二）電源設備計算算-蓄電池容量計計算（簡化算算法）T(h)0.5123468102048C(5℃)1.953.314.885.947.5411.1612.6614.8828.4168.18Q=C*I以上式中表示示;Q------蓄電池容量（（AH)I------負荷電流(A)C------電池容量計算算系數(shù)電池容量計算算系數(shù)(C)表開關(guān)電源柜額額定容量按終終期配置，整整流模塊數(shù)量量近期按N+1方式配置。根據(jù)公式I＝I蓄＋I負，I：開關(guān)電源源容量I蓄：蓄電池充電電電流，I負：通信用負荷荷電流。I蓄＝Q/TQ：蓄電池容量量，T：蓄電池浮充充電時間，一一般取10小時。電源設備計算算-開關(guān)電源容量量計算（一））例：有一移動動通信基站，，其通信用負負荷近期為60A，遠期為120A，四類市電，，無采暖，已已配置蓄電池池500Ah兩組，請整定定50A整流模塊數(shù)量量。計算：I蓄＝Q/T＝(2×500)/10＝100AI＝I蓄＋I負＝100+60＝160A直流負荷合計計為160A，需4個50A整流模塊，另另備用1個50A整流模塊，共共需5個50A整流模塊。電源設備計算算-開關(guān)電源容量量計算（二））探討內(nèi)容電力系統(tǒng)基本本知識通信電源系統(tǒng)統(tǒng)基站通信電源源系統(tǒng)電源設備計算算掌握基站耗電量估估算模型基站耗電量構(gòu)構(gòu)成主要有4個部分，即主主設備耗電、、空調(diào)耗電、、電源設備耗耗電、其他耗耗電?；究偤碾娏苛?（主設備耗電電量+空調(diào)耗電量+電源設備耗電電量+其他及照明耗耗電量）×耗電量波動系系數(shù)。耗電量量波動系數(shù)可可根據(jù)實際情情況取1.1~1.2?；竞碾娏抗拦浪隳Ｐ?、主設備耗電電量分析主設備耗電量量由多因素共共同作用的耗耗電量估算，，從不同維度度逐一分析，，綜合考慮各因因素之間的關(guān)關(guān)系進行估算算；主設備耗耗電量與設備備配置、廠家家、位置、節(jié)節(jié)日等因素有有關(guān)。具