通信基站电源系统设计
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基站电源系统(详)一基站供电系统结构基站供电系统主要由交流供电系统和直流供电系统组成。
交流供电系统:由一路市电电源、一路移动油机电源、浪涌保护器、交流配电箱(具备市电油机转换功能)组成。
直流供电系统:由高频开关组合电源(含交流配电单元、监控模块、整流模块、直流配电单元)、两组(或一组)蓄电池组组成。
交流供电系统运行方式:(1)市电正常时,由市电供电;(2)市电停电后,移动油机未到站时,站内通信设备由蓄电池放电供电;(3)移动油机到站,待油机启动后,由油机供电;(4)市电恢复后,由市电供电。
直流供电系统的运行方式:在线恒压充电的全浮充供电方式。
(1)当交流电源正常时,由整流器和蓄电池并联浮充供电(整流器一方面给通信设备,一方面又给蓄电池充电,以补充蓄电池因自放电而失去的电量);(2)当交流电源中断后,由蓄电池单独向通信设备供电;(3)当交流电源恢复供电时,开关电源的监控模块自动启动整流器向通信负荷供电,并对蓄电池进行充电。
蓄电池组既为备用电源,又可以吸收高频纹波电流。
二基站电源系统实物布局基站内电源相关设备主要有:交流配电箱、浪涌保护器、室内地线排、高频开关组合电源、蓄电池组。
三交流供电部分3.1 交流供电系统分为两种型式1. TN型:系统中,电源端有一点与地直接连接,电气装置的外露可导电部分与电源端接地点用保护线直接连接;又可分为:TN-C、TN-S、TN-C-S三种。
2.TT型:在此系统中,电源端有一点与地直接连接,负荷侧电气装置外露可导电部分直接接地,此接地点在电气上独立于电源端的接地点。
移动基站中常用TT型式供电3.2 对市电的要求新建基站要求引入一路三类以上(年停电次数≤54,每次停电时长≤8小时)的市电电源。
乡镇及农村基站交流电源引入容量建议为15kW(自建变压器的基站,变压器容量建议按照20KVA选定);一般市区、城郊及县城基站交流市电引入容量建议为20kW;特大城市密集市区基站,交流市电引入容量建议为25 kW~30kW;基站内电源电缆应采用铜芯非延燃聚氯乙稀绝缘及护套软电缆。
通信电源监控系统的设计计算机网络、嵌入式、数据处理等技术的发展,为智能监控提供了强有力的技术支撑。
而通信电源,作为通信网络的“心脏”,其安全性和可靠性直接影响着通信基站中设备的运行情况。
因此,利用先进的技术构建智能化的通信电源监控系统,是保障通信顺利进行的重要举措。
通信电源的监控系统,必须具备以下几个功能:(1)对设备可以实现分散供电,并采用智能化集中管理;(2)系统可以实现遥感、遥测、遥视、遥控等功能,可以有效地进行故障诊断和定位,并远程发出操作命令,由现场执行机构进行操作;(3)电源运行数据可以实现实时采集,实时传送,同时还应具有一定的数据处理、存储、分析和辅助决策的能力。
通信电源监控系统发展至今,已经可以应用到实际的工作场合中,但是,还是存在着以下几个问题:(1)大多数的监控系统都是由电源厂家适配的,存在着与其他电源系统兼容性差的问题;(2)系统配置不够灵活,底层的数据采集的通信方式大多采用CAN总线形式,一方面,不利于系统的变动和扩展;另一方面,也不能适应用户个性化的要求;(3)故障检测的可靠性不高,告警失误率高。
为了解决以上的问题,本文利用WLAN来构建通信电源监控系统。
该系统具有上下两层网络结构,中间由嵌入式系统来担任网关,形成了一个运行稳定可靠,配置灵活,通用性强、个性化设计简单方便的监控系统。
1通信电源系统的组成及工作过程分析通信局站主要分为分散式电源系统和集中式电源系统,具体结构如图1及图2所示。
从图中可知,不论是哪种结构,通信电源系统都主要由交流配电单元、直流配电单元、整流模块、蓄电池组、油机发电机组组成。
通信电源系统的工作过程分为三种情况[1]:(1)市电正常,交流输入一部分经交流配电分配组机房照明、空调及各种交流负载,另一部分分配给整流模块,整流模块和各个蓄电池组的输出经直流配电单元分配后供给通信基站或交换机等通信设备使用。
同时,监控单元实时监控交流输入、蓄电池、整流模块的状态;(2)市电异常,备用的油机发电机组开始工作,工作过程同市电输入的情况,提供给通信设备稳定的电能;(3)市电和油机发电机组同时出现异常,系统的在线备用蓄电池开始工作,供通信设备正常运行。
通信基站供电系统方案概述:通信基站供电系统是一个关键的基础设施,用于为无线通信网络提供稳定可靠的电力。
在选择供电系统方案时,需要考虑到基站的功耗需求、电力可靠性、成本效益以及环境因素等因素。
本文将讨论通信基站供电系统方案的设计要点和建议。
1. 供电系统概览通信基站供电系统主要由以下几个组成部分构成:1.1 电源设备电源设备是供电系统的核心,通常包括备用电池、发电机和UPS(不间断电源)等。
备用电池主要用于短时间的电力中断期间维持基站的正常运行,发电机则用于长时间的停电情况下提供稳定的电力。
UPS则可提供过渡性的电力,使得基站能从主电源切换到备用电源或者发电机。
1.2 配电设备配电设备将电源设备产生的电力分配给通信设备,由变压器、开关和配电柜组成。
变压器用于将电源设备提供的电压调整到通信设备所需的电压水平,开关则用于控制电力的连接和断开,配电柜则用于集中管理和监控电力的分配。
1.3 环境监测设备为了确保供电系统的可靠性和稳定性,需要安装环境监测设备,如温度传感器、湿度传感器和烟雾探测器等。
这些设备可以实时监测基站的环境状况,及时发现并修复潜在的问题,以保证供电系统的正常运行。
2. 设计要点和建议在设计通信基站供电系统方案时,需要考虑以下几个要点和建议:2.1 功耗需求首先需要对通信基站的功耗需求进行评估,包括各个设备的功耗和峰值功耗。
根据功耗需求,选择适当的电源设备,并确保其能够满足基站的长时间运行需求。
2.2 电力可靠性通信基站需要保持高可靠性的供电系统,以确保网络的稳定运行。
因此,应选用可靠的电源设备和配电设备,并且实施适当的备份措施,如备用电池和发电机。
同时,定期对供电系统进行维护和检查,以确保其正常运行。
2.3 成本效益供电系统的设计应该考虑到成本效益的因素。
在选择设备时,应该权衡设备的性能、质量和价格。
同时,考虑到基站的长期使用成本,应该选择能够满足需求并具有较低能耗的设备。
2.4 环境因素通信基站通常部署在户外环境中,因此在设计供电系统时需要考虑环境因素对设备的影响。
752004.3图1 适用于 VoIP 应用的推挽转换器图2 多输出应用的推挽转换器和同步降压76 2004.3图3 3G基站RF功率放大器电源首先,衷心感谢所有参与读者调查活动的读者,大家的意见对本刊十分重要,将指导我们今后办刊的方向!这里我们从众多调查表中抽取了100名幸运热心读者,名单公布如下。
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1 基站电源组成2 市电3 交流配电箱4 开关电源5 蓄电池6 基站电源接地系统7 基站电源防雷保护8 电源线计算和选择1 基站电源组成1.1 基站系统结构图1.2 通信电源组成2 市电2.1 市电分类根据通信局(站)所在地区的供电条件、线路引入方式方式及运行状态,将市电分为四类,其划分条件应符合下列要求:1、一类市电供电为从两个稳定可靠的独立电源各自引入一路供电。
该两路电源不应同时出现检修停电,平均每月停电次数应不大于1次,平均每次故障时间不应大于0.5 h。
两路供电线宜配置备用市电电源自动投入装置。
2、二类市电供电线路允许有计划检修停电,平均每月停电次数应不大于3.5次,平均每次故障时间不应大于6 h。
3、三类市电供电为从一个电源引入一路供电线,供电线路长、用户多、平均每月停电次数应不大于4.5次,平均每次故障时间不应大于8 h。
4、四类市电供电应符合下列条件之一的要求:1)由一个电源引入一路供电线,经常昼夜停电,供电无保证,达不到三类供电要求。
2)有季节性常时间停电或无市电可用。
2.2 市电引入外市电引入方式有如下四种:1) 新建机房设有专用变压器,通过1 路10KV 高压引至基站专用变压器,通过变压器降压后负责基站设备供电。
2) 新建机房无专用变压器,从远端的公用变压器引1 路380V(或220V)至基站,负责基站设备的供电。
3) 租用民房设有专用变压器的基站,从租用民房的低压配电系统的输出分路引至基站。
4) 租用民房无专用变压器的基站,从租用民房的总交流配电箱处引至基站。
●基站新建引入外市电的电压等级可根据当地供电条件、用电容量、供电部门要求综合确定。
●基站新建宜引入一路优于三类或三类(平均月市电故障≤4.5次,平均每次故障持续时间≤8h)的市电作为主用交流电源。
外市电引入容量应按远期负荷考虑3 交流配电箱作用:基站引电的入口,为整个基站提供电源。
输出:整个机房的交流设备供电和开关电源的直流输入3.1 交流配电箱技术要求1. 基站应配置市电/油机切换开关、移动油机应急接口。
通信电源工程设计方案一、项目概述随着通信技术的不断发展,通信基站成为了人们日常生活中离不开的重要设施。
而通信基站的运行需要稳定的电力支持,因此通信电源成为了保障通信系统稳定运行的关键。
本项目旨在设计一套可靠、高效的通信电源系统,保障通信基站的正常运行。
二、项目背景随着通信技术的迅速发展,通信基站的数量不断增加,为保障其稳定运行,通信电源需求也逐渐增加。
传统的电力供应方式已经难以满足通信基站对电力的需求,因此需要设计一套更加可靠、灵活的通信电源系统以保障通信基站的正常运行。
三、设计原则1. 可靠性:通信基站对电力的需求非常高,因此通信电源系统必须保证其可靠性,确保通信基站能够持续稳定地运行。
2. 高效性:通信电源系统的设计应当尽可能提高能源利用率,降低能源消耗,从而达到节能减排的目的。
3. 灵活性:考虑到通信基站的特殊需求,通信电源系统的设计应当具有一定的灵活性,能够快速适应不同环境下的电力需求。
四、设计方案1. 电源类型选择传统的通信电源系统主要采用蓄电池和柴油发电机供电的方式,但随着太阳能、风能等新能源的发展,将新能源与传统能源相结合成为了一种更为可行的选择。
因此,本设计方案将采用蓄电池、太阳能和柴油发电机结合的方式进行供电,以提高通信电源系统的可靠性和灵活性。
2. 蓄电池系统设计蓄电池系统是整个通信电源系统的重要组成部分,其设计应当充分考虑通信基站的用电需求和蓄电池的使用寿命。
本设计方案将选用高品质的铅酸蓄电池,并采用先进的充放电管理技术,以确保蓄电池能够充分发挥其作用,为通信基站提供稳定的备用电源。
3. 太阳能系统设计由于通信基站通常远离城市,传统的电力供应方式难以满足其需求。
因此,本设计方案将在通信基站附近搭建太阳能发电系统,以利用太阳能资源为通信基站提供稳定的清洁能源。
太阳能系统将采用高效的光伏电池板和智能充电管理系统,以确保太阳能能够充分利用,并为通信基站提供充足的电力。
4. 柴油发电机系统设计在极端天气条件下,太阳能供电可能无法满足通信基站的需求,因此柴油发电机系统作为备用电源显得尤为重要。
初探移动通信基站的直流电源系统设计[摘要]通信电源稳定可靠的运行,是整个通信系统正常运行的基础,因此,通信电源的配置必须科学、合理、规范。
本文探讨了移动通信基站用直流供电系统的特征、基站实际电源系统的设备配置原则分析、两种设计方案的对比及应注意的问题,仅供交流。
[关键词]基站;电源系统;设备配置中图分类号:tn86文献标识码:a文章编号:1009-914x(2013)21-0000-001 问题的提出gsm基站在gsm网络中起着重要的作用,直接影响着gsm网络的通信质量。
gsm基站是一种技术要求较高的产品,最初的基站设备基本都是一些国外的产品。
随着我国一些高科技电信企业在移动通信领域的不断深入,一些国内的电信企业如大唐、广州金鹏等公司也生产出多种型号的基站。
随着我国移动通信事业的发展,移动基站慢慢得到了迅速的扩大,形成了数量众多、站址分散的特点,同时,许多基站的交流供电不稳定,如存在季节性的停电、电压波动大等因素,使基站电源的维护任务十分繁重。
因此,,要求基站电源的设计必须考虑到这些因素。
在直流系统的设计中,既要使电源设备保证一定的冗余量,在基站停电时能够为基站内通信设备维持一定的供电时间,又要充分考虑到建设的经济性,而不是一味地增大电源设备的容量配置。
2 移动通信基站用直流供电系统的特征目前,移动通信基站设备,采用直流供电系统提供能源,均采用组合式机架电源系统,配带在线浮充供电制的铅酸蓄电池组组成的直流不间断供电系统,供电电压为-48v。
其整流器的输出电流容量则视主机需求、电池组充电需求、不间断供电裕度需求等考虑而定。
目前的组合式机架电源系统随着应用的推广,各制造厂特别是知名品牌的专业厂,在其功能、性能和技术指标上都己取得了大量的进步,其主要特点为:(1)体积小、重量轻、方便安装与维护的需求;(2)标准化、模块化、整流模块可以热插拔;(3)适应电压范围宽;(4)满足防雷抗涌等需求;(5)支持对电源系统进行后台管理的无人值守功能需求;(6)智能化的蓄电池组管理功能;(7)充分考虑了特殊情况下的一次及二次下电需求;(8)其它安全及可靠性设计如抗地震能力等。
通信基站电源系统设计
作者:巩峰峰,乔慧
来源:《中国新通信》 2017年第18期
一、引言
通信基站电源系统以满足基站设备7×24 小时不间断供电为原则,对移动通信网络可靠运行至关重要。
随着各运营商网络共建共享,通信基站电源系统需积极推进优化设计,保证通信网络的安全。
本文对通信基站电源设计进行简要分析。
二、通信基站电源系统介绍
通信基站电源系统包含外市电引入、交流供配电、直流供配电、蓄电池、直流远供、防雷接地、空调等子系统[1]。
通信基站使用市电作为主用电源,移动油机作为备用电源。
当市电正常时,由市电电源供基站用电;当市电检修或故障停电时,由移动油机供电。
市电与移动油机的转换在各站内双电源转换箱上进行。
油机未供电时,由蓄电池组放电供电。
直流配电系统应具有两级电压切断装置,第一级先切断基站负荷(优先保证传输设备用电),第二级为电池放电至终止电压时切断电池(保护电池)。
三、通信基站电源系统设计
1、外市电引入。
各新建基站的外市电引入优选从公共电网引入一路380V/220V 的交流电源;如无法引入,则在满足供电质量前提下,按以下两种方案引入:①从基站所在或附近的建筑物就近引入一路380V/220V 的交流电源;②自建变压器,引入一路10kV 高压市电。
自建变压器优选油浸式产品,变压器容量按照基站远期规划容量配置。
不管采用何种引入方式,各基站要求至少引入一路三类或优于三类(平均月市电故障≤ 4.5 次,平均每次故障持续时间≤
8h)的市电作为主用交流电源。
2、交流供配电。
各新建基站的交流供电系统优选从公共电网引入一路较可靠的380V 市电(距离较远时可采用10kV 市电引入,在基站附近新建变压器),每站一般配置1个380V/100A 或380V/63A 挂墙式交流配电箱(容量应满足基站远期需求),输出分路及容量应满足开关电源、空调、照明、插座等的需求。
各基站配置 1 个浪涌保护器SPD(可内置在配电箱内,Imax 根据基站位置和行标要求确定)。
各基站配置1 个油机/ 市电转换屏,亦可于交流配电箱内设置移动油机/ 市电转换开关。
3、直流供配电。
基站直流供电一般采用组合式开关电源系统,开关电源的作用是把交流电进行整流滤波,输出纯净的-48V 直流电,一部分给基站主设备供电,另一部分通过监控模块设置给后备蓄电池组充电。
基站开关电源由四部分组成:交流配电单元、整流模块、监控模块和直流配电单元。
电源容量分机架容量和配置容量:机架容量是最大配置容量(满配容量),配置容量是当前电源配置模块数* 单个整流模块额定容量。
基站开关电源直流配电单元负责给通信设备提供直流电源的分配,基站主设备接入一次下电配电单元,传输设备和监控设备接入二次下电配电单元。
4、蓄电池。
蓄电池的作用为后备电源,在交流停电情况下,因蓄电池与整流器并联,由蓄电池向用电设备供电。
蓄电池均、浮充电压,25±5℃情况,每节蓄电池的浮充电压应为2.23-2.27V,均充电压应为2.30-2.35V。
基站配备的蓄电池一般为两组,每组24 节,浮充电压一般设定为-54V。
5、直流远供。
直流远供应用于取电费用高、取电难度大、小微站增补、拉远需求、后备动力保障能力不足等场景,利用局端基站的-48V 电源作为远程供电系统局端设备的电源输入,将48V 电压变换成215 ~ 410V 的高压直流,通过复合光缆将高压直流电源输送给远端设备,远
端设备再将高压直流转换成-48V 电源供给BBU 设备。
若BBU 为交流供电,则不需要远端设备,直接将高压直流电源供给设备。
解决48V 直流电源传输距离近,拉远设备引电困难。
为保障远端基站稳定性,直流远供系统局端设备采用n+1 模块化配置,最大容量一般在
5KW 以上,远端设备的容量在600W 左右,一般可接入2 个RRU。
电源传输距离在4KM 以上,
一般按不超过6KM 考虑。
6、防雷接地系统。
1)防雷系统。
通信基站安装SPD 浪涌保护器来防止感应雷的破坏[2]。
在交流配电箱安装第一级浪涌保护器(60-120KA),在开关电源交流接入处安装第二级浪涌保
护器(40KA),在开关电源直流输出处安装第三级浪涌保护器(15KA)。
2)接地系统。
通信电源中的接地系统按用途可分为:工作接地、保护接地、防雷接地。
通信局站各类电信设备的工作
接地、保护接地以及建筑防雷接地共同合用一组接地体的接地方式称为联合接地方式[3]。
7、空调系统。
基站空调首先选用高能效比、大风量、小焓差的空调。
空调的选型是满足冷量的最大需求,考虑冷量冗余及基站热负荷季节性波动,基站实际冷负荷需求,在夏季和冬季、白天和晚上的变化范围非常大。
当建筑负荷变化超过总负荷变化的40% 时,最大可选冷量按80% 配置。
一般基站空调按两台主备配置,启动温度设置为26-28 ℃。
结束语:随着移动通信的飞速发展,经济增长、社会发展和人们物质生活及精神生活水平
的提高对通信提出了更高、更新的要求,对通信基站电源系统的要求也越来越高。
作为通信系
统的“心脏”, 通信基站电源系统必须具有高可靠性、高稳定性、高效率的特点,通过通信基
站电源系统的设计分析,实现网络安全可靠的目标。