通信運營商動力配套建設分析

王 麗，楊 玲

（中通服咨詢設計研究院有限公司，江蘇 南京 210019）

0 引 言

為更好地了解通信運營商對動力配套建設的最新需求，并做好動力配套建設工作，本文對某通信運營商2020年動力配套的建設需求、建設方案和建設投資進行了分析，并制定了該省全年動力配套項目啟動計劃。

1 2020年動力配套建設需求

1.1 CDN下沉動力配套建設需求

根據全省CDN網絡系統擴容需求，為降低區縣至地市的網絡擴容壓力，需要將CDN設備下沉至各區縣核心機房，實現網絡業務的“流量本地卸載”。根據全省CDN網絡規劃，每個區縣核心機房內最多新增9個CDN機柜，單機柜功耗5 kW，總功耗約45 kW，采用220 V交流供電。目前，各區縣核心機房并未提前儲備大容量UPS供電資源，故擬計劃在各區縣核心機房新建UPS系統及相關空調配套設備，并對市電、變壓器容量不足的機房進行高低壓系統擴容。

1.2 UPF下沉動力配套建設需求

根據集團《關于啟動5G二期核心網建設工程現網設備改造和配套準備工作的通知》相關要求以及核心網專業的規劃，需要將UPF設備下沉至各地市樞紐樓。根據全省核心網規劃，每個地市樞紐樓近期最多新增15個UPF機柜，單機柜功耗5 kW，總功耗約75 kW，遠期功耗最高達185 kW，采用220 V交流供電或者-48 V直流供電。針對供電系統容量不足的地市樞紐樓，擬計劃新建UPS系統或者-48 V開關電源系統以及相關空調配套設備。

1.3 傳輸擴容動力配套建設需求

根據省公司《2020年傳輸網整體解決方案暨一季度項目計劃匯報》規劃，2020年全省傳輸建設內容為對15個地市機樓、123個縣級核心機樓新增省干SPN設備及城域骨干OTN設備。根據全省傳輸網規劃，每個地市樞紐樓將新增SPN機柜，機柜數量最少1個，最多9個，總功耗最少7 kW，最多60 kW；每個縣級核心機樓將新增最多2個SPN機柜，單機柜功耗7 kW，總功耗約14 kW；另外，有4個縣級核心機房核心機樓還需增加OTN設備，單機柜功耗為4.4 kW；以上傳輸設備使用-48 V直流供電。針對供電系統容量不足的地市樞紐樓及縣級核心機樓，擬計劃新建-48 V開關電源系統以及相關空調配套設備。

1.4 新建重要匯聚機房動力配套建設需求

根據省公司《2020年傳輸網整體解決方案暨一季度項目計劃匯報》方案，全省規劃重要匯聚機房190個，目前已有123個重要匯聚機房。根據傳輸網傳輸網、承載網、核心網及無線網等專業規劃，每個重要匯聚機房遠期將新增61架機柜，總功耗185 kW，其中交流設備功耗45 kW，直流設備功耗140 kW。為滿足以上業務需求，需對已具備裝機條件的重要匯聚機房及時進行外市電引入、高低壓系統、UPS系統、-48 V開關電源系統以及空調等動力配套建設。

1.5 動力配套擴容、替換建設需求

根據省公司《2020年各分公司縣公司以上核心機樓動力配套設備替換需求》的業務協作，全省已超期服役的設備需要進行擴容、替換。同時，為保障通信網絡的供電穩定性，適當儲備供電資源，并及時對不滿足現網供電要求的動力設備進行替換。

2 2020年動力配套建設方案

2.1 CDN下沉動力配套建設方案

根據設計院現場查勘及各分公司核實的結果分析：部分區縣核心機房具備裝機條件，即外市電容量、機房剩余面積都滿足；部分區縣核心機房不具備裝機條件，即機房外市電容量或者機房剩余面積不足。針對以上兩種情況，省公司對CDN設備下沉的動力配套建設方案如下：具備裝機條件的區縣核心機房，啟動動力配套項目建設；不具備裝機條件的區縣，在其購置的重要匯聚機房內啟動動力配套項目建設。

全省規劃下沉CDN設備的區縣共計92個，目前已有10個區縣建設了UPS系統，能夠滿足CDN設備下沉需求。2019年已完成28個區縣的UPS系統設計批復，可滿足CDN設備下沉需求，目前正在施工階段。現有36個區縣核心機房或重要匯聚機房已具備裝機條件，2020年啟動動力配套建設，可滿足CDN設備下沉需求。另外，有16個區縣需要新建機房或者騰退辦公室來滿足裝機條件，目前土建還未完工，待土建項目完成后再啟動機房動力配套項目建設，以滿足CDN設備的下沉需求。

全省CDN下沉區縣數量統計柱狀圖見圖1。

為滿足CDN設備下沉需求，2020年計劃啟動36個區縣核心機房或重要匯聚機房的動力配套建設，每個機房新建1套60 kVA UPS系統，配置1臺UPS輸入屏、2臺60 kVA UPS主機、1臺UPS輸出屏、2組200 Ah/480 V蓄電池組，后備時長約2 h。其中，有7個區縣核心機房外市電容量僅100 kVA，無法滿足CDN設備下沉條件，因此同步啟動外市電擴容建設；空調設備已提前建設并滿足CDN設備下沉需求，本期無需新建。

2.2 UPF下沉動力配套建設方案

省公司對UPF設備下沉的動力配套建設方案如下：優先利用機房所在樓層現有的交、直流供電系統；若本樓層供電系統容量不足，則根據分公司交、直流系統剩余容量以及新增UPF設備的用電需求，評估新建供電系統類型。

根據設計院現場查勘及各分公司核實，目前5個地市樞紐樓現有供電系統容量富余，可滿足UPF設備下沉需求。4個地市樞紐樓現有供電系統容量不足，無法滿足UPF設備下沉需求，需要啟動動力配套項目建設，方案如下。

（1）地市1樞紐樓UPF設備規劃在無線核心機房內。該機房所在樓層設備主要為-48 V直流供電，現有開關電源系統容量不足。考慮UPF設備及機房無線設備的遠期用電需求，將在該機房所在樓層新建1套2 000 A/-48 V開關電源系統，配置1架交流屏、1架2 000 A整流屏、1架直流屏、2組2 000 Ah/-48 V蓄電池組，后備時長約2 h。

圖1 全省CDN下沉區縣數量統計圖

（2）地市2樞紐樓UPF設備規劃在數據機房內，現有一套200 kVA 1+1 UPS系統，僅能滿足數據設備近期用電需求。考慮UPF設備及數據設備遠期的用電需求，將在該機房所在樓層新建1套300 kVA 1+1 UPS系統，配置1臺UPS輸入屏、2臺300 kVA UPS主機、2臺UPS輸出屏、6組200 Ah/480 V蓄電池組，后備時長約1 h。

（3）地市3樞紐樓UPF設備規劃的機房現由一套60 kVA 1+1 UPS系統供電，目前負載率已有57%。考慮UPF設備及機房設備的遠期用電需求，將在該機房所在樓層新建1套200 kVA 1+1 UPS系統，配置1臺UPS輸入屏、2臺300 kVA UPS主機、2臺UPS輸出屏、6組200 Ah/480 V蓄電池組，后備時長約2 h。

（4）地市4樞紐UPF設備規劃在核心網及網優機房，該機房所在樓層設備主要為-48 V直流供電，現有開關電源系統容量不足。考慮UPF設備及機房傳輸設備的遠期用電需求，將新建2套2 000 A/-48 V開關電源系統，每套系統配置1架交流屏、1架2 000 A整流屏、1架直流屏、2組2 000 Ah/-48 V蓄電池組，后備時長約2 h。

2.3 傳輸擴容動力配套建設方案

省公司對傳輸設備擴容動力配套建設方案如下：優先利用現有的開關電源系統；若傳輸設備擴容后現有開關電源系統容量足夠而直流屏輸出端子不夠，則新增直流屏；若傳輸設備擴容后現有開關電源系統容量不足，將新建一套開關電源系統。

根據設計院現場查勘及各分公司核實，目前有3個地市樞紐樓、12個縣級核心機樓供電系統容量或直流輸出端子不足，無法滿足傳輸設備擴容需求，需要啟動動力配套項目建設，方案如下。

（1）2個地市樞紐樓、6個縣級核心機房各新建1套2 000 A/-48 V開關電源系統，配置1架交流屏、1架2 000 A整流屏、1架直流屏、2組2 000 Ah/-48 V蓄電池組，后備時長約2 h。

（2）1個地市樞紐樓（內含3套開關電源）、5個縣級核心機樓的開關電源系統各新增1架直流屏。

2.4 新建重要匯聚機房動力配套建設方案

根據設計院現場查勘及各分公司核實，目前有9個區縣需新建重要匯聚機房，待重要匯聚機房土建建設完成，且市電引入方案已與屬地供電部門溝通后，即可啟動動力配套項目建設。每個重要匯聚機房的動力配套建設方案如下。

（1）高低壓系統：新建1套高壓系統、1臺315 kVA變壓器和1套低壓系統。

（2）油機：新建1臺300 kW油機。

（3）UPS系統：新建1套60 kVA UPS系統，配置1臺UPS輸入屏、2臺60 kVA UPS主機、1臺UPS輸出屏、2組200 Ah/480 V蓄電池組，后備時長約2 h。

（4）開關電源：新建2套2 000 A/-48 V開關電源系統，每套系統配置1架交流屏、1架2 000 A整流屏、1架直流屏、2組2 000 Ah/-48 V蓄電池組，后備時長約2 h。

（5）空調：初期建設1臺30 kW精密空調，電力室建設2臺3P普通空調，后期根據業務發展逐步擴容。

2.5 動力配套擴容、替換建設方案

設計院及各分公司對現網動力配套設備使用年限、帶載能力進行查勘、核實，依據省公司《通信機房供用電管理辦法》《通信電源、空調維護實施細則》等相關要求[1-2]，對不滿足現網運行能力的設備進行替擴容、替換。

全省建設方案如下。

（1）高低壓系統：替換1套高壓系統、1套低壓系統，擴容10臺315 kVA變壓器。

（2）UPS系統：擴容1套200 kVA UPS系統，配置1臺UPS輸入屏、2臺20 kVA UPS主機、1臺UPS輸出屏、6組200 Ah/480 V蓄電池組，后備時長約2 h。

（3）開關電源：擴容1套2 000 A/-48 V開關電源系統、替換2套2 000 A/-48 V開關電源系統，每套系統配置1架交流屏、1架2 000 A整流屏、1架直流屏、2組2 000 Ah/-48 V蓄電池組，后備時長約2 h。

（4）配電屏：替換3臺交流配電屏、3臺直流配電屏。

（5）空調：替換41臺精密空調，設1臺30 kW精密空調，電力室建設2臺3P普通空調，后期根據業務發展逐步擴容。

3 2020年動力配套建設投資

2020年全省動力配套建設項目共計37個，總投資含稅7 340萬（不含稅6 500萬元）。其中，新建項目共計18個，總投資含稅4 775萬元（不含稅4 226萬元）；擴容、替換項目共計19個，總投資含稅2 565萬元（不含稅2 274萬元）。各類項目建設投資如表1所示。

4 結 論

綜合考慮項目的緊急性和可實施性，2020年全省動力配套項目啟動計劃如下：

（1）2020年一季度擬啟動已明確建設需求的17個動力配套建設項目（含9個新建項目、8個擴容、替換項目），總投資含稅3 614萬元（不含稅3 198萬元）。

（2）2020年擬啟動11個外市電擴容項目，采用一事一議的方式，根據分公司與供電部門溝通供電方案適時啟動項目，總投資含稅1 206萬元（不含稅1 070萬元）。

（3）2020年擬啟動9個重要匯聚機房動力配套建設項目，采用一事一議的方式，根據機房土建進度適時啟動項目，總投資含稅2 520萬元（不含稅2 232萬元）。