一、背景隨著移動通信網(wǎng)絡(luò)的更新?lián)Q代，基站的主設(shè)備網(wǎng)絡(luò)建設(shè)也在發(fā)生重大技術(shù)變革。在移動通信用戶數(shù)量不斷飛速增長的同時(shí)，用戶也從單純的移動通話向高速數(shù)據(jù)通信的需求轉(zhuǎn)變，這都對通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)提出了更高的要求。由于電力是通信的基礎(chǔ)，穩(wěn)定、可靠、不間斷的向通訊設(shè)備供電，是通信暢通的基礎(chǔ)，是保證移動通信各項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備正常、安全運(yùn)行的關(guān)鍵。由此基站電源供電系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性顯得尤為重要。
二、問題通信市場的競爭日益加劇，用戶對通信服務(wù)質(zhì)量的需求快速的提高。但是散落在人們生活的每一個(gè)角落的通信基站，與一般的通信機(jī)房相比形成了特殊的工作條件。由于在前期的基站電源供電系統(tǒng)建設(shè)中，存在因主供電線路過長，傳輸距離可達(dá)1.5至2.0公里。線路采用鋁芯電纜，普遍使用16mm2鋁芯電纜。電力供應(yīng)分布點(diǎn)供電質(zhì)量不佳，電源用電引入低壓市電和農(nóng)電。基站內(nèi)新增設(shè)備負(fù)載過大以及設(shè)備自身啟動電流大壓降大等原因，造成極大的能源浪費(fèi)，甚至導(dǎo)致部分基站內(nèi)設(shè)備無法正常啟動。
由于移動通信基站傳輸一般成環(huán)組網(wǎng)，一個(gè)站點(diǎn)的傳輸設(shè)備退出工作，就有可能導(dǎo)致整個(gè)傳輸環(huán)網(wǎng)的崩潰，其將直接影響到移動通訊網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行。通信網(wǎng)絡(luò)的崩潰會使得人民群眾的日常生產(chǎn)生活受到直接影響，同時(shí)也會損壞企業(yè)以及政府形象。
三、解決方案為了解決通信基站電源供電系統(tǒng)存在的問題，尤其是高鐵沿線、高速公路以及農(nóng)村周邊的電網(wǎng)和環(huán)境條件，中國普天所屬企業(yè)武漢普天普天創(chuàng)新提出并生產(chǎn)了智能節(jié)能電源系統(tǒng)，提供滿足3G升級4G基站遠(yuǎn)距離電源供電系統(tǒng)的可靠性、可維護(hù)性和經(jīng)濟(jì)性的解決方案。
該系統(tǒng)將單相220V通過S型智能節(jié)能電源穩(wěn)定至現(xiàn)場條件允許電壓范圍，出廠設(shè)定為330V。在實(shí)際應(yīng)用中，此設(shè)備安裝在電源至前端或產(chǎn)生壓降處，采用掛墻式、掛電線桿、落地式安裝方式，箱體設(shè)計(jì)防雨、防塵防盜。由于電壓升高，可將電纜運(yùn)行電流相應(yīng)減小，符合相應(yīng)線纜承受電流，壓降及發(fā)熱減小，提高運(yùn)行效率。該系統(tǒng)內(nèi)置防雷浪涌模組，電壓檢測保護(hù)模組。電源輸送至后端，采用J型智能節(jié)能電源將后端電源穩(wěn)定至負(fù)載使用電源電壓，同時(shí)可適當(dāng)提高輸出電壓，當(dāng)電源稍許壓降時(shí)也能保證電源電壓240V恒定，該電源系統(tǒng)采用增加隔離模組，減少電網(wǎng)諧波干擾，后端系統(tǒng)安裝與機(jī)柜或設(shè)備內(nèi)部電源處或戶外安裝，或至于頂部，系統(tǒng)均采用智能風(fēng)冷式散熱，提高散熱風(fēng)扇壽命。
四、優(yōu)勢 4.1 省電 普天通過在前端將額定電壓為220VAC的低壓市電或者農(nóng)電提升50%電壓至330VAC，使鋁芯電纜上的載荷電流在長距離傳輸過程中，能有效降低30%以上。
再通過后端系統(tǒng)，提供240VAC±10%的輸出電壓于基站內(nèi)設(shè)備使用。由于鋁芯電纜上的傳輸電流由之前的11.8A降低至7.9A，使得線纜上產(chǎn)生的無功功耗有效減少，線纜表面發(fā)熱溫度也相應(yīng)降低，同時(shí)電能浪費(fèi)問題得到緩解。
通過計(jì)算可以得出：
1) 16平方鋁芯電纜在傳輸1公里狀態(tài)下的電纜內(nèi)阻：
R=0.0283 X 2000 / 16 = 3.5375Ω
鋁芯電阻率 長度 電纜截面積
2) 在220V電壓傳輸下的線纜損耗：
P=11.8A X (11.8A X 3.5375Ω) /1000 = 0.493kw/h
傳輸電流 線纜上的電壓降
3) 在330V電壓傳輸下的線纜損耗：
P=7.9A X (7.9A X 3.5375Ω) /1000 = 0.221kw/h
傳輸電流 線纜上的電壓降
4) 一年的電費(fèi)節(jié)省：= 365 X 24 X (0.493-0.221) X 1.2 = 2859.3元
天數(shù) 小時(shí)數(shù) 單位節(jié)省電能 單位電價(jià)
由于目前較多城鎮(zhèn)已實(shí)行階梯用電計(jì)費(fèi)，因此在通信基站實(shí)際運(yùn)行中，實(shí)際每個(gè)基站每年節(jié)省的電費(fèi)將高于3000元。
4.2 增加營收
由于基站內(nèi)新增設(shè)備負(fù)載過大，導(dǎo)致部分基站內(nèi)的4G設(shè)備無法正常工作，使得其無法向基站周邊提供4G網(wǎng)絡(luò)服務(wù),直接影響到營運(yùn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。理論上3G網(wǎng)絡(luò)的速度大約是70kb～250kb每秒的速度，4G為20M每秒左右，故4G網(wǎng)絡(luò)理論速率為3G網(wǎng)絡(luò)的100倍。基站內(nèi)4G網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，在滿足周邊群眾日常生產(chǎn)生活對通信服務(wù)需求的同時(shí)，會極大增加通信流量服務(wù)的需求，同時(shí)也增加了通信營運(yùn)商的運(yùn)營收入。
4.3 遠(yuǎn)程控制，無人值守 由于站點(diǎn)分散化并且數(shù)量眾多，基站現(xiàn)場運(yùn)行環(huán)境普遍較惡劣，并且日常沒有人員值班。同時(shí)為了節(jié)約成本，通信基站的動力系統(tǒng)簡單，備用電源單一，因此對遠(yuǎn)距離電源供電系統(tǒng)的智能化程度、無人值守、電源設(shè)備故障自動上報(bào)要求較高。智能功能補(bǔ)償節(jié)能電源，其采用嵌入式電源管理系統(tǒng)，可以將通信基站內(nèi)的配電電壓、電流、功率、頻率和用電量等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，同時(shí)還可對電源設(shè)備內(nèi)環(huán)境的溫度、濕度、開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行采集。其可采用RS232、RS485、手機(jī)APP等方式進(jìn)行集中監(jiān)控并進(jìn)行數(shù)據(jù)上報(bào)。該管理系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)、嵌入式系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成一個(gè)一體化、網(wǎng)絡(luò)化的集中監(jiān)控系統(tǒng)。在提高基站電源系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時(shí)，也提高了基站電源系統(tǒng)日常維護(hù)效率，并有效降低維護(hù)成本和勞動強(qiáng)度。
五、 產(chǎn)品簡介 u S型（5000W）節(jié)能電源
基本參數(shù)
輸入：220Vac
輸出：260/380Vac（可設(shè)定）
功率：5000W
額定輸入電流：22.7A
特點(diǎn)
顯示電壓、電流、溫度
溫控風(fēng)機(jī)散熱
具有完善的保護(hù)功能
J型（5000W）節(jié)能電源
基本參數(shù)
輸入：380Vac
輸出：240Vac
功率：5000W
額定輸入電流：22.7A
特點(diǎn)
顯示電壓、電流、溫度
溫控風(fēng)機(jī)散熱
具有完善的保護(hù)功能
5.1那些站點(diǎn)需要安裝“智能節(jié)能電源系統(tǒng)” 只要取電端（電表端）電壓大于電源端（通信電源端）30V以上。
或者取電端（電表端） 距離 電源端（通信電源端）400米以上。
5.2 “智能節(jié)能電源系統(tǒng)”方案
（1）單相電的取電端（電表端），小功率（電源模塊2個(gè)以內(nèi)）基站電源及距離1000米以內(nèi)，采用電表端引入，經(jīng)S型智能節(jié)能電源后傳輸?shù)交驹O(shè)備經(jīng)過進(jìn)入電源端（通信電源端）：
（2）有三相電的取電端（電表端），優(yōu)先采用380VAC傳輸?shù)交驹O(shè)備經(jīng)過J型智能節(jié)能電源進(jìn)入電源端（通信電源端）：
（3）單相電的取電端（電表端），大功率（電源模塊2個(gè)以上）基站電源或距離1000米以上，采用電表端經(jīng)S型智能節(jié)能電源后傳輸?shù)交驹O(shè)備，再通過J型智能節(jié)能電源進(jìn)入電源端（通信電源端）：
5.3選用方案 一般通信電源用2個(gè)模塊的，采用5KW的“智能節(jié)能電源系統(tǒng)”。
通信電源用4個(gè)及以下模塊的，采用10KW的“智能節(jié)能電源系統(tǒng)”。
通信電源用6個(gè)及以下模塊的，采用15KW的“智能節(jié)能電源系統(tǒng)”。
