5G通信基站分場景差異化備電創新方案研究

袁永輝

【摘要】? ? 隨著我國網絡技術的快速發展，5G技術在人們的日常生活中得到了廣泛應用。在5G技術應用當中，基站設備功耗相對較高，并因此對于電力供應具有了更高的要求。在該情況下，則需要能夠根據場景情況的不同做好備電方案的應用，更好的滿足需求。在本文中，將就5G通信基站分場景差異化備電創新方案進行一定的研究。

【關鍵詞】? ? 5G通信基站? ? 分場景? ? 差異化? ? 備電創新方案

引言：

在5G技術快速發展的過程當中，大量的5G基站設備在此當中得到了建設與應用。對于這部分基站設備來說，在運行當中對于電力能源具有較高的要求，如何做好備電工作可以說是需要重點考慮的問題。就目前來說，部分5G基站處于低負載與空載的運行狀態，如果完全以傳統方式進行備電，則將浪費較多的能源，在該情況下，則可以做好分場景差異化備電方案的制定與實施，以此較好的實現節約成本的效果。

一、工作背景

在基站市電停電的情況下，蓄電池將應用為備電電源為設備進行供電。通信基站備電方面，主要通過設備所需備電時間與功耗對電池的整體容量進行計算，之后再以整體容量做好對于蓄電池的配置。供電時間方面，將由電池總容量、終止電壓與設備功耗確定，但對于蓄電池來說，其在實際應用當中無法對不同網絡類型設備進行有效的區分，受到這種情況的影響，如果僅是單純的使用蓄電池往往無法達到差異化備電的實際需求。

目前基站中的開關電源，在出現交流停電問題，且整流模塊未處于直流輸出狀態時，蓄電池也會做出放電反應，進而實現對負載設備的無差別供電。而當電壓持續下降達到特定界限以后，通過開關電源，電接觸器會自動斷開，與此同時，負載設備（與下電電源支路）也會迅速切斷電源。但與下電電源二次支路相連的負載設備卻并不會受到影響，正常供電。隨著電池放電操作的不斷深化，開關電源也將受到影響，對相應的負載設備進行無差別供電，但放電會在到達二次下電門限值時，觸發下電接觸器動作，將電池放電操作停止，斷絕負載設備的供電，在這種情況下，開關電源將無法有效區分各類設備。

現如今，在針對一些站點進行建設的過程中，使用傳統開關電源的情況依然存在，但這種電源的應用將會嚴重影響差異化備電目標的實現。在落實5G業務時，一些存量開關電源無法為分級下電提供有效的支持，甚至3G/4G的相關備電需求也無法得到相應的滿足，而5G直接介入到存量開關電源當中，會對共享站點當中原有的備電服務造成不利影響。而在現今發展當中，運營商不同，其對于備電的要求也是有所差異的，因此，各運營商在進行5G設備設置的過程中，往往需要針對單獨蓄電池以及開關電源進行相應的配置，如此才能滿在備電方面實現差異化，但這會在一定程度上增加資源浪費的情況。而在現階段我國5G網絡建設飛速發展，運營商在備電方面也提出了更高的要求，而這需要從開關電源建設情況入手進行考慮，需要能夠做好新方案的制定，以此對5G建設當中對開關電源的需求進行較好的滿足。

二、方案設計方式

2.1 總體設計

在該項工作當中，充分以5G基站備電需求與特點，對具有差異化特征的備電設備進行研發。通過該設備的應用，能夠對備電方案進行靈活的制定，以此對客戶在生產當中所具有的差異化需求進行滿足。該方案的創新點，這種類型的設備，能夠在差異化備電和分用戶電量計量中進行很好的應用。在實際應用當中，能夠以差異化的方式備電。結合通信設備具體的備電需求以及電壓、市場狀況等。電量可通過差異的方式進行備電管理，使各用戶在備電方面的差異化需求能夠得到更好的滿足。與此同時，要采用精確的方法進行電量的計量，通過分路、分用戶的計量功能，實現設備用電量的獨立計量，進而達到提高管理工作精細化水平的目的。

2.2 相關功能及特點

在備電供電方面采用差異化設置，能夠提高5G設備的相對獨立性，使其能夠與其他設備隔離開來，在實際應用當中，能夠以RS485與FSU進行連接，做好設備狀態信息的上報，可以在此當中通過FSU監控的方式調整備電時長。一旦出現交流停電的情況，計時器會隨之啟動，并根據設備備電時長有效落實備電處理工作。并且可以借助單片機以及采樣電路等方式統計5G設備在電能損耗方面的具體情況，保證電費計量的精準性。在實際應用當中，可以分為三級設定，分別為定時通斷、備電時長控制與免責時段通斷。在實際應用當中，設備可以結合需求設定不同級別的控制功能，能夠根據實際情況以手動、本地或者遠程的方式做好設置，實現了關閉功能的單項設計。在這種情況下，即便在現實當中發生控制故障，基站系統也不會受到影響。當然，除此之外，還有其他的功能優勢：第一，能夠定時通電或者斷電。工作人員可以結合實際情況對開啟和關停時間進行設置，將每天分為5個不同的時間段;第二，備電時長控制。可以結合具體的工作需求，對獨立備電時長進行設置，在交流停電之后，電池組也會處于備電狀態，隨著被點時間的不斷演唱，臨近設定值后，直流通斷開關會迅速斷開，并及時上傳警告信號。如外市來電，也將閉合流通電開關;第三，關于備電電壓的控制功能。一般可以根據具體需求對備電電壓進行設置，在達到下電電壓之后，直流通斷開關會自動斷開，及時上傳警告信號，同樣的，如外市來電，會關閉直流通電開關;第四，電量控制功能。可以對備電的電量進行設置，在產生交流停電現象后，電池組會開始備電，臨近設定值時會自動斷開直流通斷開關，發出警告，同樣的，如外市來電，那么直流通電開關也會處于閉合狀態閉合;第五，免責時段通斷。通常在備電期間會進行自動判斷，明確當前時間段是否處于免責狀態。在該時段當中，在市電處于正常狀態時，將以常規的方式供電，而在市電停電時則不備電，在恢復正常后，設備再繼續供電;第六，計量功能。可結合具體設備具體分戶，并對整體電流、功率、電壓以及電量進行計量，能夠對分戶、設備整體的電量與功率加以明確，每天保存1次歷史數據;第七，監控功能。能夠實時監測系統工作狀態，同時還能對運行參數進行自動化采集與存儲，確保數據存儲量達到1000條。在設置參數時，可實現掉電存儲，同時能夠進行控制程序的遠程升級處理;第八，檢測功能。能夠接入斷電傳感器，對外市供電情況進行檢測，并結合用書的實際情況，對直流輸出情況進行控制;第八，斷電記憶。對于備電設備來說，還能進行斷電記憶，在來電之后，能夠確判定邏輯、相關參數不發生任何改變，結合具體的來電情況，再重新進入到工作狀態當中。

2.3 組網方式

使用電源線進行開關電源與差異化備電設備之間的連接。其中，正極與開關電源當中的接線端子進行連接，負極則連接在開元電源的熔絲上或者是直接空開，通過該種方式的應用對具有差異化特征的電源通路進行實現。針對傳統設備，可以借助開關電源提供分路，而對于5G設備，其分路可以通過差異化電源來實現，但傳統設備和5G負載設備需要進行有效的隔離，這樣才能更好的滿足差異化備電需求。在FSU與備電設備之間，通過RS485端口進行連接，能夠對FSU與差異化備電設備間的通信進行實現，能夠對實際系統運行當中遠程控制、電量精準計量與恢復上線等方面的功能需求進行滿足。

三、改造與新建處理方式

在之前的分析當中，對具有差異化、智能特征的備電體系概念進行提出，你能夠在現有差異化備電單元、開關單元、電池合路器設備組合作用的情況下，對按需配置、完整的備電體系進行建立，以此對不同場景當中5G備電需求進行滿足。

3.1 新建站點

對于5G新建站點，也有兩種不同的應用情況：第一種情況。即具有5G需求，且具有一致備電時長的場景。對于該場景，可以對新增蓄電池與開關電源的方式進行處理，以此對5G建設需求進行滿足。第二種情況。即具有5G需求，且具有不一致備電時長的場景。對于該情況，可以對差異化備電單元、新增蓄電池與開關電源的方式進行處理，以此對5G建設需求進行滿足。

3.2 改造站點

對于5G改造站點，主要有兩種不同的應用情況：第一種情況，即單套存量開關電源能夠滿足工作要求，且蓄電池在容量方面能夠對新增備電需求進行滿足。對于該情況，在以差異化方式進行備電處理時，在不需要對蓄電池新增的情況下即能夠對5G建設需求進行滿足。第二種情況，即單套存量電源能夠滿足需求，但蓄電量在容量方面無法對5G需求進行滿足。在該情況下，則可以在新增蓄電池的情況下，同時設置電池合路器與差異化備電單元的方式進行處理，以此即能夠較好的滿足發展需求。

四、實驗成效和應用前景

根據實驗，確定該方案具有較好的可行性，有效的節約了能源消耗，且改造成本相對較低。通過該方案的制定，能夠對基站分場景差異化備電進行實現，對傳統方式當中的統一備電方式進行改變，在滿足工作需求的情況下有效實現能源資源的節約，具有較好的應用前景。

五、結束語

在上文中，我們對5G通信基站分場景差異化備電創新方案進行了一定的研究。在實際工作開展當中，需要能夠對該項工作引起重視，充分結合實際需求做好方案的制定與實施，保證能夠滿足基站差異化發展需求。

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