風光互補供電技術在3G基站的應用

【摘要】 現如今，移動通信已經普及，尤其是3G通信的發展速度更是無可比擬。3G基站的建設已經不僅限于城市內，城鎮鄉村，山區也隨之發展起來。然而偏僻的山區的3G基站供電問題已成為亟待解決的重要問題。為了解決這一問題，風光互補供電技術誕生了，其主要是利用風能和太陽能之間互補的特性，因此是一種性價比較高的新型發電系統。本文通過對風光互補供電技術的原理及特點進行分析，從而提出了一套合理、可靠的3G基站供電系統設計方案。

【關鍵詞】 風光互補 供電技術 3G基站

目前，那些偏遠地區的基礎設施條件不足，供電質量差，移動通信在偏遠山區多使用太陽能輔助供電或者是風力發電方式解決對3G基站供電的問題。但是3G基站供電所使用的太陽能輔助供電只對有電網但是供電不可靠的問題有效，然而很多處于偏遠山區的3G基站使用電網供電是需要很大成本的，并且處于我國西北部地區的太陽能電池板會經常被沙塵遮擋住陽光，因此這并不是一個能從根本上解決此問題的方法。并且我國大部分地區都是風和陽光不能并存的。所以，只有更好的利用風光互補型發電供電系統才能徹底的解決問題。

一、3G基站的電源種類

電源是通信系統的核心，是確保通信網絡建設的基本保障。供應3G基站的電源種類有很多，其中主要有：市電、柴油汽油及燃氣發電機、風能發電、太陽能光伏供電、風光互補供電等等。首先、市電在品質、電壓波動范圍、穩定性等方面都能符合基站供電的要求，是基站供電的首要選擇。其次、汽油、柴油、燃氣等發電系統在供電品質及穩定性等方面相對比較穩定，但是其弊病在于需要定期保養及加注燃料以確保供電的連續性，從環保上講，此種方法存在一定的環境污染與噪音污染。第三風力發電系統能實現風能到電能的轉化，其最大的優勢在于無污染性及可再生性，因此在節能環保方面非常良好，但其弊病在于，當天氣沒有風或者風力不足時就會導致供電中斷，此種方法主要適用擁有豐富風能資源的地區。第四、太陽能光伏供電系統。該系統具有很高的可靠性、耐用性、并且無噪音無污染，其主要是利用太陽能電池板將光能轉化為電能，但是其也存在不穩定性，當陽光照射不充足時，就可能導致停止供電，同時其系統的轉化效率非常低，此種方法主要適用于日照比較充足的地區。第五、風光互補供電系統。此系統是將風能發電系統與太陽能光伏發電系統相結合，發揮出兩者的優點，并且將風能和光能供電中出現的問題一并解決，從而有效的提高了供電系統的連續性和穩定性。

二、風光互補型發電供電系統具有的優勢

（1）獨立型的風光發電互補系統向3G基站供電的成本遠遠低于太陽能輔助供電系統向3G基站供電的成本，因為，3G基站在使用太陽能輔助供電系統時必須要幾十千瓦的供電設備才能完成。（2）風光互補發電系統對3G基站進行供電時可以不依靠電力系統，從而節約了用電，對環境也有保護作用。平均每個3G基站一年可以省掉一萬元左右的電費。普通的一個省里大約存在1萬個3G移動基站，按照每個基站每年節約1萬元電費計算的話，一個省每年就可以節省1億元人民幣的電費，數目相當巨大。（3）穩定性。風光互補供電系統可以省略人力看守這一環節，并且3G系統就可以對其進行有效的必要的系統控制，從而大大的節省了人力資源以及維護費用。（4）該系統可以在任何條件下都能確保正常供電，克服了沒光有風，有光沒風就不能供電的缺點。

三、風光互補供電系統的主要組成部分及工作原理

風力發電機組、太陽能光伏電池組、控制器、蓄電池組、逆變器、交流直流負載等部分組成了風光互補供電系統，此項系統是將風能、太陽能及蓄電池等多種能源發電技術融合為一體，通過智能控制技術進行控制的復合型可再生資源發電系統。其系統結構如圖所示：

當在白天陽光充足的情況下，太陽能電池板的光伏效應可以有效的將光能轉變為電能，從而完成對蓄電池的充電。風力發電部分則是通過風力機實現風能到機械能的轉變，在利用風力發電機完成機械能到電能的轉變，最后利用控制器完成對蓄電池的充電。而逆變系統的作用則是將蓄電池中存在的直流電轉化成標準的交流電，從而確保交流電負載的正常運行。控制部分的作用則是以光照強度、風力大小以及負載變化為基礎，對蓄電池組的運行狀態不斷的進行切換和調整，主要表現為一是將調整過后的電能輸送給直流或者交流負載；二是對過多的電能輸送到蓄電池組進行出巡。這樣當發電量滿足不了負載需要的情況發生時，控制器就可以將蓄電池內的電能輸送到直流或者交流負載，從而確保整體系統運行的穩定性和連續性。

四、應用方案

為了解決3G基站的供電問題，并將節能減排政策落到實處，通信行業將風光互補發電系統很好的利用起來，并進行了試驗、測試，為今后解決供電問題提供了良好的參考。

（1）實測數據分析在某個無遮擋物且資源較好地區的基站，其基站負載情況是：主設備為170瓦功率的ZXSDR，其他設備的功率為30瓦。采用8塊12伏、200安時的蓄電池組成一個48伏、400安時的電池組，其可在無風，無光的情況下運行72小時。在市電斷開的情況下，基站正常運行所需電流值為4A，大約200瓦，而風光互補發電系統的發電量完全可以滿足此電流值，因此得出結論，風光互補設備在通常情況下提供的電流都能確保基站設備的正常運行。數據顯示，風光互補發電設備每天輸出功率大約在368瓦左右，經測試統計實際平均每天發電為6.16千瓦時，因此每年的發電量在2257.8千瓦時，而耗電量在1752千瓦時。（2）風光互補供電系統建設時應注意的事項只能在市電不穩定及無法引入且投資成本在六萬元以上的情況下才能建設該系統；受到機械運動的影響，系統一定會有不同程度的磨損，其使用壽命相對短，因此在使用過程中要謹慎。該系統所使用的電池容量要比市電站點的容量大，所以要加強防盜手段。地域及氣候對其影響較大，在選址時必須要求四周沒有遮擋物。

五、結束語

風光互補供電是一種很理想的3G基站供電方式，其可以更好的保護生態平衡，減少環境污染，更能有效的節約非可再生資源的使用，具有很重要的經濟和社會效益。

參 考 文 獻

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