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        5G通信基站分場景差異化備電創(chuàng)新方案研究

        2021-10-21 15:27:27袁永輝
        中國新通信 2021年17期
        關(guān)鍵詞:蓄電池基站電源

        袁永輝

        【摘要】? ? 隨著我國網(wǎng)絡技術(shù)的快速發(fā)展,5G技術(shù)在人們的日常生活中得到了廣泛應用。在5G技術(shù)應用當中,基站設備功耗相對較高,并因此對于電力供應具有了更高的要求。在該情況下,則需要能夠根據(jù)場景情況的不同做好備電方案的應用,更好的滿足需求。在本文中,將就5G通信基站分場景差異化備電創(chuàng)新方案進行一定的研究。

        【關(guān)鍵詞】? ? 5G通信基站? ? 分場景? ? 差異化? ? 備電創(chuàng)新方案

        引言:

        在5G技術(shù)快速發(fā)展的過程當中,大量的5G基站設備在此當中得到了建設與應用。對于這部分基站設備來說,在運行當中對于電力能源具有較高的要求,如何做好備電工作可以說是需要重點考慮的問題。就目前來說,部分5G基站處于低負載與空載的運行狀態(tài),如果完全以傳統(tǒng)方式進行備電,則將浪費較多的能源,在該情況下,則可以做好分場景差異化備電方案的制定與實施,以此較好的實現(xiàn)節(jié)約成本的效果。

        一、工作背景

        在基站市電停電的情況下,蓄電池將應用為備電電源為設備進行供電。通信基站備電方面,主要通過設備所需備電時間與功耗對電池的整體容量進行計算,之后再以整體容量做好對于蓄電池的配置。供電時間方面,將由電池總?cè)萘?、終止電壓與設備功耗確定,但對于蓄電池來說,其在實際應用當中無法對不同網(wǎng)絡類型設備進行有效的區(qū)分,受到這種情況的影響,如果僅是單純的使用蓄電池往往無法達到差異化備電的實際需求。

        目前基站中的開關(guān)電源,在出現(xiàn)交流停電問題,且整流模塊未處于直流輸出狀態(tài)時,蓄電池也會做出放電反應,進而實現(xiàn)對負載設備的無差別供電。而當電壓持續(xù)下降達到特定界限以后,通過開關(guān)電源,電接觸器會自動斷開,與此同時,負載設備(與下電電源支路)也會迅速切斷電源。但與下電電源二次支路相連的負載設備卻并不會受到影響,正常供電。隨著電池放電操作的不斷深化,開關(guān)電源也將受到影響,對相應的負載設備進行無差別供電,但放電會在到達二次下電門限值時,觸發(fā)下電接觸器動作,將電池放電操作停止,斷絕負載設備的供電,在這種情況下,開關(guān)電源將無法有效區(qū)分各類設備。

        現(xiàn)如今,在針對一些站點進行建設的過程中,使用傳統(tǒng)開關(guān)電源的情況依然存在,但這種電源的應用將會嚴重影響差異化備電目標的實現(xiàn)。在落實5G業(yè)務時,一些存量開關(guān)電源無法為分級下電提供有效的支持,甚至3G/4G的相關(guān)備電需求也無法得到相應的滿足,而5G直接介入到存量開關(guān)電源當中,會對共享站點當中原有的備電服務造成不利影響。而在現(xiàn)今發(fā)展當中,運營商不同,其對于備電的要求也是有所差異的,因此,各運營商在進行5G設備設置的過程中,往往需要針對單獨蓄電池以及開關(guān)電源進行相應的配置,如此才能滿在備電方面實現(xiàn)差異化,但這會在一定程度上增加資源浪費的情況。而在現(xiàn)階段我國5G網(wǎng)絡建設飛速發(fā)展,運營商在備電方面也提出了更高的要求,而這需要從開關(guān)電源建設情況入手進行考慮,需要能夠做好新方案的制定,以此對5G建設當中對開關(guān)電源的需求進行較好的滿足。

        二、方案設計方式

        2.1 總體設計

        在該項工作當中,充分以5G基站備電需求與特點,對具有差異化特征的備電設備進行研發(fā)。通過該設備的應用,能夠?qū)潆姺桨高M行靈活的制定,以此對客戶在生產(chǎn)當中所具有的差異化需求進行滿足。該方案的創(chuàng)新點,這種類型的設備,能夠在差異化備電和分用戶電量計量中進行很好的應用。在實際應用當中,能夠以差異化的方式備電。結(jié)合通信設備具體的備電需求以及電壓、市場狀況等。電量可通過差異的方式進行備電管理,使各用戶在備電方面的差異化需求能夠得到更好的滿足。與此同時,要采用精確的方法進行電量的計量,通過分路、分用戶的計量功能,實現(xiàn)設備用電量的獨立計量,進而達到提高管理工作精細化水平的目的。

        2.2 相關(guān)功能及特點

        在備電供電方面采用差異化設置,能夠提高5G設備的相對獨立性,使其能夠與其他設備隔離開來,在實際應用當中,能夠以RS485與FSU進行連接,做好設備狀態(tài)信息的上報,可以在此當中通過FSU監(jiān)控的方式調(diào)整備電時長。一旦出現(xiàn)交流停電的情況,計時器會隨之啟動,并根據(jù)設備備電時長有效落實備電處理工作。并且可以借助單片機以及采樣電路等方式統(tǒng)計5G設備在電能損耗方面的具體情況,保證電費計量的精準性。在實際應用當中,可以分為三級設定,分別為定時通斷、備電時長控制與免責時段通斷。在實際應用當中,設備可以結(jié)合需求設定不同級別的控制功能,能夠根據(jù)實際情況以手動、本地或者遠程的方式做好設置,實現(xiàn)了關(guān)閉功能的單項設計。在這種情況下,即便在現(xiàn)實當中發(fā)生控制故障,基站系統(tǒng)也不會受到影響。當然,除此之外,還有其他的功能優(yōu)勢:第一,能夠定時通電或者斷電。工作人員可以結(jié)合實際情況對開啟和關(guān)停時間進行設置,將每天分為5個不同的時間段;第二,備電時長控制。可以結(jié)合具體的工作需求,對獨立備電時長進行設置,在交流停電之后,電池組也會處于備電狀態(tài),隨著被點時間的不斷演唱,臨近設定值后,直流通斷開關(guān)會迅速斷開,并及時上傳警告信號。如外市來電,也將閉合流通電開關(guān);第三,關(guān)于備電電壓的控制功能。一般可以根據(jù)具體需求對備電電壓進行設置,在達到下電電壓之后,直流通斷開關(guān)會自動斷開,及時上傳警告信號,同樣的,如外市來電,會關(guān)閉直流通電開關(guān);第四,電量控制功能??梢詫潆姷碾娏窟M行設置,在產(chǎn)生交流停電現(xiàn)象后,電池組會開始備電,臨近設定值時會自動斷開直流通斷開關(guān),發(fā)出警告,同樣的,如外市來電,那么直流通電開關(guān)也會處于閉合狀態(tài)閉合;第五,免責時段通斷。通常在備電期間會進行自動判斷,明確當前時間段是否處于免責狀態(tài)。在該時段當中,在市電處于正常狀態(tài)時,將以常規(guī)的方式供電,而在市電停電時則不備電,在恢復正常后,設備再繼續(xù)供電;第六,計量功能??山Y(jié)合具體設備具體分戶,并對整體電流、功率、電壓以及電量進行計量,能夠?qū)Ψ謶?、設備整體的電量與功率加以明確,每天保存1次歷史數(shù)據(jù);第七,監(jiān)控功能。能夠?qū)崟r監(jiān)測系統(tǒng)工作狀態(tài),同時還能對運行參數(shù)進行自動化采集與存儲,確保數(shù)據(jù)存儲量達到1000條。在設置參數(shù)時,可實現(xiàn)掉電存儲,同時能夠進行控制程序的遠程升級處理;第八,檢測功能。能夠接入斷電傳感器,對外市供電情況進行檢測,并結(jié)合用書的實際情況,對直流輸出情況進行控制;第八,斷電記憶。對于備電設備來說,還能進行斷電記憶,在來電之后,能夠確判定邏輯、相關(guān)參數(shù)不發(fā)生任何改變,結(jié)合具體的來電情況,再重新進入到工作狀態(tài)當中。

        2.3 組網(wǎng)方式

        使用電源線進行開關(guān)電源與差異化備電設備之間的連接。其中,正極與開關(guān)電源當中的接線端子進行連接,負極則連接在開元電源的熔絲上或者是直接空開,通過該種方式的應用對具有差異化特征的電源通路進行實現(xiàn)。針對傳統(tǒng)設備,可以借助開關(guān)電源提供分路,而對于5G設備,其分路可以通過差異化電源來實現(xiàn),但傳統(tǒng)設備和5G負載設備需要進行有效的隔離,這樣才能更好的滿足差異化備電需求。在FSU與備電設備之間,通過RS485端口進行連接,能夠?qū)SU與差異化備電設備間的通信進行實現(xiàn),能夠?qū)嶋H系統(tǒng)運行當中遠程控制、電量精準計量與恢復上線等方面的功能需求進行滿足。

        三、改造與新建處理方式

        在之前的分析當中,對具有差異化、智能特征的備電體系概念進行提出,你能夠在現(xiàn)有差異化備電單元、開關(guān)單元、電池合路器設備組合作用的情況下,對按需配置、完整的備電體系進行建立,以此對不同場景當中5G備電需求進行滿足。

        3.1 新建站點

        對于5G新建站點,也有兩種不同的應用情況:第一種情況。即具有5G需求,且具有一致備電時長的場景。對于該場景,可以對新增蓄電池與開關(guān)電源的方式進行處理,以此對5G建設需求進行滿足。第二種情況。即具有5G需求,且具有不一致備電時長的場景。對于該情況,可以對差異化備電單元、新增蓄電池與開關(guān)電源的方式進行處理,以此對5G建設需求進行滿足。

        3.2 改造站點

        對于5G改造站點,主要有兩種不同的應用情況:第一種情況,即單套存量開關(guān)電源能夠滿足工作要求,且蓄電池在容量方面能夠?qū)π略鰝潆娦枨筮M行滿足。對于該情況,在以差異化方式進行備電處理時,在不需要對蓄電池新增的情況下即能夠?qū)?G建設需求進行滿足。第二種情況,即單套存量電源能夠滿足需求,但蓄電量在容量方面無法對5G需求進行滿足。在該情況下,則可以在新增蓄電池的情況下,同時設置電池合路器與差異化備電單元的方式進行處理,以此即能夠較好的滿足發(fā)展需求。

        四、實驗成效和應用前景

        根據(jù)實驗,確定該方案具有較好的可行性,有效的節(jié)約了能源消耗,且改造成本相對較低。通過該方案的制定,能夠?qū)痉謭鼍安町惢瘋潆娺M行實現(xiàn),對傳統(tǒng)方式當中的統(tǒng)一備電方式進行改變,在滿足工作需求的情況下有效實現(xiàn)能源資源的節(jié)約,具有較好的應用前景。

        五、結(jié)束語

        在上文中,我們對5G通信基站分場景差異化備電創(chuàng)新方案進行了一定的研究。在實際工作開展當中,需要能夠?qū)υ擁椆ぷ饕鹬匾?,充分結(jié)合實際需求做好方案的制定與實施,保證能夠滿足基站差異化發(fā)展需求。

        參考文獻

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        [3]徐華,田哲源,趙志紅.基于5G網(wǎng)絡的基站電源系統(tǒng)創(chuàng)新研究[J].通信電源技術(shù),2020,(2).23-26,29.

        [4]賈駿,郭慧娟,李杰強.5G基站供電系統(tǒng)需求及供電技術(shù)探討[J].通信電源技術(shù),2019,(4).163-165.

        [5]梁暉,姚利民.面向5G現(xiàn)網(wǎng)電源配套系統(tǒng)改造方案研究[J].通信電源技術(shù),2019,(6).181-184.

        [6]蔣勇,蔣維軍,楊華華.5G無線網(wǎng)絡部署應用與研究[J].電信快報,2018,(11).11-14.

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