一、背景隨著移動通信網(wǎng)絡的更新?lián)Q代，基站的主設備網(wǎng)絡建設也在發(fā)生重大技術變革。在移動通信用戶數(shù)量不斷飛速增長的同時，用戶也從單純的移動通話向高速數(shù)據(jù)通信的需求轉變，這都對通信網(wǎng)絡的建設提出了更高的要求。由于電力是通信的基礎，穩(wěn)定、可靠、不間斷的向通訊設備供電，是通信暢通的基礎，是保證移動通信各項網(wǎng)絡設備正常、安全運行的關鍵。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，用戶對通信服務質(zhì)量的需求快速的提高。但是散落在人們生活的每一個角落的通信基站，與一般的通信機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)建設中，存在因主供電線路過長，傳輸距離可達1.5至2.0公里。線路采用鋁芯電纜，普遍使用16mm2鋁芯電纜。電力供應分布點供電質(zhì)量不佳，電源用電引入低壓市電和農(nóng)電。基站內(nèi)新增設備負載過大以及設備自身啟動電流大壓降大等原因，造成極大的能源浪費，甚至導致部分基站內(nèi)設備無法正常啟動。
由于移動通信基站傳輸一般成環(huán)組網(wǎng)，一個站點的傳輸設備退出工作，就有可能導致整個傳輸環(huán)網(wǎng)的崩潰，其將直接影響到移動通訊網(wǎng)絡的安全運行。通信網(wǎng)絡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基站遠距離電源供電系統(tǒng)的可靠性、可維護性和經(jīng)濟性的解決方案。
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，出廠設定為330V。在實際應用中，此設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，箱體設計防雨、防塵防盜。由于電壓升高，可將電纜運行電流相應減小，符合相應線纜承受電流，壓降及發(fā)熱減小，提高運行效率。該系統(tǒng)內(nèi)置防雷浪涌模組，電壓檢測保護模組。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)定至負載使用電源電壓，同時可適當提高輸出電壓，當電源稍許壓降時也能保證電源電壓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)安裝與機柜或設備內(nèi)部電源處或戶外安裝，或至于頂部，系統(tǒng)均采用智能風冷式散熱，提高散熱風扇壽命。
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)熱溫度也相應降低，同時電能浪費問題得到緩解。
通過計算可以得出：
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) 一年的電費節(jié)�。�= 365 X 24 X (0.493-0.221) X 1.2 = 2859.3元
天數(shù) 小時數(shù) 單位節(jié)省電能 單位電價
由于目前較多城鎮(zhèn)已實行階梯用電計費，因此在通信基站實際運行中，實際每個基站每年節(jié)省的電費將高于3000元。
4.2 增加營收
由于基站內(nèi)新增設備負載過大，導致部分基站內(nèi)的4G設備無法正常工作，使得其無法向基站周邊提供4G網(wǎng)絡服務,直接影響到營運企業(yè)的經(jīng)濟效益。理論上3G網(wǎng)絡的速度大約是70kb～250kb每秒的速度，4G為20M每秒左右，故4G網(wǎng)絡理論速率為3G網(wǎng)絡的100倍�；緝�(nèi)4G網(wǎng)絡的正常運行，在滿足周邊群眾日常生產(chǎn)生活對通信服務需求的同時，會極大增加通信流量服務的需求，同時也增加了通信營運商的運營收入。
4.3 遠程控制，無人值守 由于站點分散化并且數(shù)量眾多，基站現(xiàn)場運行環(huán)境普遍較惡劣，并且日常沒有人員值班。同時為了節(jié)約成本，通信基站的動力系統(tǒng)簡單，備用電源單一，因此對遠距離電源供電系統(tǒng)的智能化程度、無人值守、電源設備故障自動上報要求較高。智能功能補償節(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)進行監(jiān)測，同時還可對電源設備內(nèi)環(huán)境的溫度、濕度、開關的狀態(tài)進行采集。其可采用RS232、RS485、手機APP等方式進行集中監(jiān)控并進行數(shù)據(jù)上報。該管理系統(tǒng)采用計算機、嵌入式系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡構成一個一體化、網(wǎng)絡化的集中監(jiān)控系統(tǒng)。在提高基站電源系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時，也提高了基站電源系統(tǒng)日常維護效率，并有效降低維護成本和勞動強度。
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（可設定）
功率：5000W
額定輸入電流：22.7A
特點
顯示電壓、電流、溫度
溫控風機散熱
具有完善的保護功能
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
顯示電壓、電流、溫度
溫控風機散熱
具有完善的保護功能
5.1那些站點需要安裝“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備經(jīng)過進入電源端（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備經(jīng)過J型智能節(jié)能電源進入電源端（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備，再通過J型智能節(jié)能電源進入電源端（通信電源端）：
5.3選用方案 一般通信電源用2個模塊的，采用5KW的“智能節(jié)能電源系統(tǒng)”。
通信電源用4個及以下模塊的，采用10KW的“智能節(jié)能電源系統(tǒng)”。
通信電源用6個及以下模塊的，采用15KW的“智能節(jié)能電源系統(tǒng)”。
