張千鋒

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)重慶有限公司永川分公司，重慶 402100）

0 引 言

目前，通信技術(shù)高速發(fā)展，通信產(chǎn)業(yè)的節(jié)電技術(shù)的研究成為業(yè)界的重中之重。首先，對(duì)于通信產(chǎn)業(yè)而言，其包含的能耗項(xiàng)目很多，每年須投資巨大的能源與生產(chǎn)成本；其次，針對(duì)目前的通信電源技術(shù)，研究其節(jié)電設(shè)計(jì)方案，已經(jīng)成為未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)與重點(diǎn)，得到業(yè)內(nèi)人員的普遍重視[1]。

1 通信電源系統(tǒng)概論

為全面提升通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)合理性，可充分利用該結(jié)構(gòu)內(nèi)部供電區(qū)域，對(duì)其組合模式進(jìn)行重新整合與優(yōu)化，使得通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實(shí)際意義與實(shí)用性得到合理的體現(xiàn)，同時(shí)使其系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行[2]。交流系統(tǒng)主要由信號(hào)的交流引導(dǎo)區(qū)、整流開關(guān)區(qū)、直流電源區(qū)以及充電區(qū)域和數(shù)據(jù)監(jiān)控區(qū)等5部分組成，如圖1所示。

圖1 通信電源系統(tǒng)組成圖

由圖1可知，通信能源技術(shù)發(fā)展與其系統(tǒng)設(shè)備的實(shí)際作用存在著很大的關(guān)系，通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性才是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需關(guān)注的重中之重。在對(duì)信息通信系統(tǒng)進(jìn)行日常工作過程中，如果出現(xiàn)了某個(gè)部位的小規(guī)模問題，甚至部分裝置出現(xiàn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況時(shí)，就可能對(duì)信息通信系統(tǒng)的部分性能造成不良影響。因此，工程設(shè)計(jì)技術(shù)人員須使用各種型式、功能的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)處理措施，以便有效解決基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生的重大問題和故障。然而，一旦通信系統(tǒng)的供電區(qū)域產(chǎn)生了重大故障問題，那么就會(huì)影響整體通信系統(tǒng)的運(yùn)行。為了增強(qiáng)整體通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并防止供電區(qū)域再發(fā)生故障問題，須對(duì)電源系統(tǒng)的儲(chǔ)備供電和為其他設(shè)備供電方面進(jìn)行優(yōu)化與完善。特別是連接市電的通信設(shè)備控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)中整體使用的電源十分重要。因此，在面對(duì)都市備用供電進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)，就須不斷對(duì)蓄電池結(jié)構(gòu)的方案進(jìn)行優(yōu)化與完善，其目的是一旦通信供電系統(tǒng)在市電無法正常使用時(shí)，仍能夠依賴蓄電池的基本供電條件，平穩(wěn)和安全地運(yùn)行[3]。因?yàn)榻涣飨到y(tǒng)與應(yīng)用裝置自身所運(yùn)行的電流范圍之間根本無法合理平衡，并且在電流構(gòu)成中的交換模型與電壓本身之間還有著一些浮動(dòng)，所以在蓄電池應(yīng)用過程中，需要根據(jù)設(shè)備情況設(shè)置適當(dāng)?shù)膲毫ζ胶庋b置，以充分保證通信電源的平穩(wěn)運(yùn)行。

2 通信電源系統(tǒng)維護(hù)節(jié)能組成

為了響應(yīng)國際通信網(wǎng)絡(luò)能源領(lǐng)域所提出的環(huán)境保護(hù)意識(shí)以及節(jié)能減排可持續(xù)的發(fā)展思想，通信電源系統(tǒng)在方案設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)建設(shè)的過程中，須針對(duì)能源管理系統(tǒng)的節(jié)電機(jī)制及其保護(hù)措施展開仔細(xì)探討和深入研究，并以此為依據(jù)，制定出正確、合理的節(jié)能方案，全面優(yōu)化通信能源系統(tǒng)的節(jié)電實(shí)際效果。由于通信電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是控制其能耗的最關(guān)鍵部分，因此在通信電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)的節(jié)能方面，首先應(yīng)當(dāng)從系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)型號(hào)為基本出發(fā)點(diǎn)，從而達(dá)到降低通信電源系統(tǒng)能量消耗的實(shí)際目的，最后達(dá)到節(jié)能減排的最終目標(biāo)[4]。

2.1 電源變壓設(shè)備

針對(duì)目前通信電源設(shè)備正常運(yùn)行的狀況，對(duì)電源變壓設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化，其中在電源變壓設(shè)備的節(jié)能方面需要根據(jù)高電壓設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量、運(yùn)行能力和正常工作狀態(tài)等方面的總體分析。而鑒于中國目前存在的電源變壓設(shè)備單臺(tái)設(shè)計(jì)能力已超過了1 600 kVA，一旦通信電源變壓設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間處在高壓正常運(yùn)行的條件下，將造成巨大的能耗和損失，不利于實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。因此，通信供電的方案設(shè)計(jì)以及設(shè)備生產(chǎn)過程中，須全面結(jié)合通信設(shè)備自身的工作方式與狀態(tài)，認(rèn)真研究設(shè)備的技術(shù)參數(shù)，對(duì)設(shè)備容量和通信供電能力進(jìn)行確定，對(duì)設(shè)備能源進(jìn)行控制與調(diào)節(jié)，以此真正達(dá)到節(jié)能的環(huán)保效果[5]。

2.2 電容補(bǔ)償設(shè)備

通信電源系統(tǒng)的電容補(bǔ)償設(shè)備，是有效實(shí)現(xiàn)設(shè)備功耗彌補(bǔ)的關(guān)鍵手段。在實(shí)際開展控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，須要求技術(shù)設(shè)計(jì)人員對(duì)具有保護(hù)、節(jié)電功能的裝置加以合理控制，以便于達(dá)到供電裝置的最終節(jié)電質(zhì)量。對(duì)通信電源電容補(bǔ)償系統(tǒng)而言，只有正確、合理地設(shè)計(jì)電容補(bǔ)償系統(tǒng)，才能夠有效地對(duì)電纜導(dǎo)線直徑、電路的鋪設(shè)形式和電路使用數(shù)量等做出充分考慮，以有效實(shí)現(xiàn)電纜連接器損傷范圍的有效管理，從而真正達(dá)到控制損傷范圍的效果。

2.3 無功功率補(bǔ)償設(shè)備

在通信電源控制系統(tǒng)內(nèi)部的運(yùn)作過程中，功耗補(bǔ)償裝置是直接影響整個(gè)通信電源控制系統(tǒng)的主要因素。因此，比較科學(xué)、有效的無功補(bǔ)償方案設(shè)計(jì)，就能夠有效引起更多的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)負(fù)載，有效增加了電源系統(tǒng)的實(shí)際效率，從而有效降低了電源系統(tǒng)的電流密度損耗，最終改善了電源系統(tǒng)的實(shí)際安全程度[6]。

2.4 電源充電智能化

就通信電源技術(shù)而言，將能源的補(bǔ)充和釋放過程自動(dòng)化，是有效控制系統(tǒng)節(jié)能水平的重要環(huán)節(jié)和手段，其智能的電源管理技術(shù)也能將高效和智能電流管理系統(tǒng)的休眠功能進(jìn)行融合。一般來說，企業(yè)內(nèi)部通信電源管理系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行效益相對(duì)較低，如果完全根據(jù)內(nèi)部智能化管理系統(tǒng)的整流模塊與休眠功能實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)運(yùn)算，那么能夠合理降低信息系統(tǒng)損失，同時(shí)有效改善電源結(jié)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)營過程中的信息系統(tǒng)效能與服務(wù)質(zhì)量。此外，對(duì)智能定時(shí)電源釋放控制方法加以處理，通信電源管理系統(tǒng)的產(chǎn)品在供電的峰值時(shí)間完成機(jī)械動(dòng)作的方法，極其不利于電子設(shè)備的節(jié)能技術(shù)管理工作。通信電源系統(tǒng)的智能放電模式對(duì)放電模式實(shí)行高效管理與監(jiān)控，從而對(duì)通信電源系統(tǒng)的日常使用習(xí)慣以及制定設(shè)置時(shí)間進(jìn)行有效處理。而通信系統(tǒng)能夠?qū)﹄娮釉O(shè)備以及系統(tǒng)觀點(diǎn)高峰期的及時(shí)補(bǔ)充，從而有效降低了通信系統(tǒng)的能源消耗成本。

3 通信電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)中節(jié)能方案

3.1 設(shè)計(jì)通信電源系統(tǒng)的設(shè)備配置

不同的系統(tǒng)配置，相應(yīng)的通信電源系統(tǒng)能耗具有很大的差別。因此，系統(tǒng)能耗也是系統(tǒng)節(jié)電設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要點(diǎn)。另外，設(shè)備的選擇務(wù)必要正確、合理，以便滿足節(jié)電的根本需要。為提高通信供電設(shè)備的節(jié)電設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，須對(duì)設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)性的調(diào)整與完善，以便減少設(shè)備的實(shí)際費(fèi)用。目前，怎樣減少通信系統(tǒng)中供電能源的消耗量，已成為了各領(lǐng)域所關(guān)注的主要問題。因此，在對(duì)通信供電體系中，作出相應(yīng)的節(jié)電方案設(shè)計(jì)，就需要改善供電設(shè)施的節(jié)電效果，也需要實(shí)現(xiàn)設(shè)施使用期限的合理延伸。因此，以變壓器設(shè)備為代表，在1 600 kVA的大型號(hào)裝置中，由于長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用將會(huì)造成裝置工作效能下降，并且設(shè)備變壓器的變壓能力與變壓穩(wěn)定系數(shù)也會(huì)發(fā)生一定的改變，因此需要增加設(shè)備變壓器的體積和數(shù)量。同時(shí)，在設(shè)計(jì)電容補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，須對(duì)系統(tǒng)功耗等各種因素加以考察，并同樣估算導(dǎo)線的橫截面積，從而選用正確敷設(shè)方法和合適的導(dǎo)線用量。需要注意的是，在設(shè)計(jì)中須充分考慮震動(dòng)對(duì)電氣設(shè)備、管線等的危害。最后，采用功耗補(bǔ)償?shù)姆椒?，以增加開關(guān)電源的效率，進(jìn)而增強(qiáng)開關(guān)電源工作的穩(wěn)定性。

3.2 設(shè)計(jì)開關(guān)電源的有效安裝

直流電源裝置的安裝，須按照科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案嚴(yán)格執(zhí)行。首先，在開關(guān)供電的安裝位置選擇方面，需要意識(shí)到開關(guān)供電電源是控制開關(guān)供電耗能程度的最主要原因。其次，電源裝置的安放方位，往往會(huì)限制其他通信裝置的應(yīng)用，須選用科合學(xué)理的安放方位。再次，開關(guān)電源設(shè)備的安裝距離過長(zhǎng)對(duì)通信機(jī)房的沖擊很大，須對(duì)相關(guān)的供電部位進(jìn)行改造設(shè)置，以便有效減少供電損失。此外，電源出現(xiàn)故障問題后，充分考慮后期維護(hù)的便利性，同時(shí)充分考慮設(shè)備更換對(duì)電源的損失，通信電源網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)營維護(hù)的節(jié)能需要充分考慮電源設(shè)備更換的簡(jiǎn)便性。鑒于現(xiàn)代開關(guān)式電源裝置的品種和類型數(shù)量繁多，要在更廣泛的選型空間中，選用最理想的交流電源開關(guān)，就需根據(jù)其總體設(shè)計(jì)方案的特點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn)以及目前的實(shí)際設(shè)計(jì)情況加以考察和研究，在必要時(shí)加以適當(dāng)位置選擇，并且根據(jù)現(xiàn)代交流開關(guān)式電源裝置的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，還能夠選擇具有獨(dú)立控制功能的開關(guān)式電源裝置，在應(yīng)急時(shí)，可以自動(dòng)控制電源的打開與關(guān)閉。隨著科技的發(fā)展,通信電源裝置開始逐漸走向集成化、智能化，相應(yīng)的電源接口和系統(tǒng)能耗有著相應(yīng)的改變與提高。因此，開關(guān)電源的設(shè)置情況，對(duì)系統(tǒng)的具體能耗將產(chǎn)生相應(yīng)的改變效果。

3.3 通信電源系統(tǒng)充電和放電智能控制設(shè)計(jì)

通信電源管理系統(tǒng)的充電、放電技術(shù)，是近年來通信電源管理系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的重要發(fā)展趨勢(shì)。第一，充電和放電系統(tǒng)的智能管理系統(tǒng)須根據(jù)先進(jìn)技術(shù)，對(duì)整體通信設(shè)備合理進(jìn)行功率調(diào)節(jié)，通信網(wǎng)絡(luò)的耗能系統(tǒng)，須和相應(yīng)地區(qū)的實(shí)際需要相聯(lián)系，需要根據(jù)具體的通信能源體系加以調(diào)節(jié)。通常情況下，企業(yè)的通信設(shè)備工作效能相對(duì)較小，需要利用智能整流系統(tǒng)中的休眠技術(shù)，從而達(dá)到對(duì)設(shè)備工作能耗的有效降低，減少無謂的能耗浪費(fèi)。智能充、放電系統(tǒng)，能夠合理控制通信電力系統(tǒng)的供電高峰，減少相應(yīng)階段的供電壓力問題，而且也可以在供電需求較少時(shí)，適當(dāng)減少電力供應(yīng)，達(dá)到對(duì)電力系統(tǒng)的高效控制，進(jìn)而達(dá)到供電的成本降低。智能控制和現(xiàn)代電器設(shè)備變頻轉(zhuǎn)換技術(shù)有些相似。但是，通過智能控制，利用應(yīng)用軟件的管理功能，可以合理地分類與整理實(shí)際能源需求狀況，從而達(dá)到對(duì)實(shí)際能耗的合理控制?，F(xiàn)代科技的進(jìn)展，包括人類人工智能（Artificial Intelligence，AI）技術(shù)的創(chuàng)造性開發(fā)和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的高效運(yùn)用，給我國通信電源產(chǎn)業(yè)帶來了全新的活力與動(dòng)力。不但可以高效處理通信電源方面的充電、釋放和能量供應(yīng)問題，而且也可以對(duì)工作效能、工作負(fù)載等有關(guān)方面，進(jìn)行非常顯著的提升和改善，消除了通信供電方面的缺陷和困難。智能化管理芯片已經(jīng)在該領(lǐng)域得到了廣泛推廣，能夠通過一定的流程和要求，對(duì)當(dāng)前的電力通信系統(tǒng)實(shí)施深入的管理，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)全天候的監(jiān)測(cè)與管理，有效減少人員的投入等。

4 通信電源系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)中的節(jié)能方案分析

4.1 選擇經(jīng)濟(jì)型變壓器

保證通信設(shè)備能夠正?；ぷ鞯闹匾A(chǔ)就是變壓器設(shè)備的選擇?？紤]供電系統(tǒng)的同時(shí)，要充分考慮到所使用變壓器設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性問題。因此，需要著重研究變壓器設(shè)備的空載消耗和負(fù)載損耗，而變壓器設(shè)備的負(fù)載率平方和負(fù)載損耗相互之間也有某種程度的關(guān)系，還要考慮電源系統(tǒng)變壓器的可靠性，由此才能減少能源浪費(fèi)。

4.2 變壓器負(fù)載的分配

通信電力系統(tǒng)保護(hù)方面的節(jié)能主要通過控制變壓器負(fù)荷實(shí)現(xiàn)。負(fù)載科學(xué)分配，就能防止變壓器出現(xiàn)設(shè)備功率和電力消耗相應(yīng)增大的現(xiàn)象。因此，在劃分變壓器設(shè)備負(fù)荷的同時(shí)，要將重點(diǎn)放到變壓器設(shè)備的臺(tái)數(shù)和所設(shè)計(jì)變壓器系統(tǒng)的負(fù)荷值來進(jìn)行分析，以此來推動(dòng)交流電力網(wǎng)絡(luò)走上安全節(jié)能的軌道。

4.3 處理好低壓供電系統(tǒng)的諧波

要想全面提升通信效率，一般都要進(jìn)行通信局房設(shè)計(jì)。通信局房?jī)?nèi)部一般安設(shè)了許多非線性器件，這些設(shè)備根據(jù)供電系統(tǒng)的分析會(huì)產(chǎn)生許多諧波。而過量的諧波又會(huì)危害到供電的效率，進(jìn)而干擾電力系統(tǒng)的工作。因此，要正確管理通信局機(jī)房?jī)?nèi)部的非線性設(shè)備，減少功率損失現(xiàn)象，及時(shí)處理設(shè)備所產(chǎn)生的諧波現(xiàn)象。

5 結(jié) 論

由此可見，通信電源系統(tǒng)在日常運(yùn)行與操作過程中，不但能夠有效實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)的整體使用效果，在一定意義上也能夠達(dá)到實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)性能的顯著改善。因此，技術(shù)人員需從通信電源系統(tǒng)的具體使用效果及其系統(tǒng)節(jié)能方式這兩大方面加以總結(jié)研究，從而實(shí)現(xiàn)減少通信電源系統(tǒng)整體能耗費(fèi)用的最終目標(biāo)。