内容发布更新时间 : 2024/5/3 3:05:42星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

通信电源节能技术

一、新建电源系统及设备的节能策略

1．关注系统节能

在对供配电系统进行设计时，应考虑采取节能措施。

在供配电系统的设计阶段，除必要的供电环节外，应避免增加多余的供电环节，减少由于过多供电环节造成的电能损耗。

电源设备机房的设置和变配电系统的组成应根据通信局房的发展规划、总体布局、建筑面积、通信专业的工艺需求、负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素合理选择集中供电和分散供电方式，使供电电源尽量靠近负荷中心，降低导线使用量，合理选择导线截面、线路敷设方案，降低配电线路损耗。

电源系统应根据各专业提供的近、远期负荷进行合理规划、分步建设。 2．积极采用高效、节能型设备

采用节能型设备可减少设备自身能耗，提高系统的整体节能效果，是通信局房供配电系统节能的重要措施。

（1）选择国家认证机构确定的节能型设备。 （2）选择符合国家节能标准的配电设备。

（3）开关电源和UPS不间断电源的效率满足相关国家和行业标准要求，优先选用高能效比的电源设备。

（4）基站用高频开关型整流器宜采用具有智能休眠功能的设备。 3．合理的配置

（1）变电设备的选择配置应符合下列要求 1）变压器应选用低损耗、低噪声的节能型产品。

2）合理计算、选择变压器容量及配置数量。变压器容量和数量应根据负荷情况，综合考虑投资和年运行费用，对负荷合理分配，选用容量与用电负荷相适应的变压器，使其工作在高效低耗区内。其中单台变压器的经常性负载宜达到变压器额定容量的70%。

3）地市级以上通信局（站）变压器宜采用2台或多台变压器，在其中1台变压器故障或检修时，其余的变压器可满足保证负荷用电。

4）变压器的三相负载应尽量保持平衡。

5）通信局（站）应选用D，yn11接线的变压器，可以使变压器容量在三相不平衡负荷下得以充分利用，并有利于抑制三次谐波电流。

6）变压器宜安装在通风良好的房间。 （2）补偿设备的选择配置应符合下列要求

1）通信局（站）的低压配电系统应配置无功功率自动补偿装置，补偿后系统的功率因数应达到0.9以上。

2）补偿基本无功功率的低压电容器组宜集中补偿。容量较大、负载稳定且长期运行的用电设备的无功功率宜单独就地补偿，以提高设备的运行功率因数，降低线路的运行电流。

3）配电系统中谐波电流较严重时，无功功率的补偿容量应考虑谐波的影响。补偿电容器柜应配置一定比例的电抗器。

（3）滤波设备的选择配置应符合下列要求

1）通信局（站）供电系统返回公共电网的谐波电流应符合GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》的有关规定。

2）交流供电系统内总谐波电流含量（THD）大于10%时，应配置滤波器。 3）综合分析配电系统的负载及谐波含量，选用合适类型的滤波设备。 4）设计方案中宜预留适当的滤波设备安装空间。 （4）积极采用新能源、新技术

新能源包括太阳能、风能、生物质能、地热能和海洋能等。为了积极响应国家节能减排政策，今后应继续扩大太阳能、风能的利用规模，同时研究生物质能（燃料电池）的利用。现阶段在气象条件适合的地区，市电引入线路过长或无市电，且负荷较小（小于1000W）的通信站点的主用电源推广采用太阳能电源或风光互补电源。

积极试点采用高压直流供电、铁锂电池等新技术。

二、现有电源系统及设备的节能策略

1．关注供电系统谐波治理节能

大型通信局房现有交流供电系统内总谐波电流含量（THD）大于10%时，应考虑进行谐波治理，配置有源或者无源滤波器。

对供电系统的谐波进行治理，不仅可以有效抑制谐波对配电系统内各设备的影响，消除谐波对柴油发电机组、变压器、电力电缆、电力电子设备、低压电容等设备的危害，提高配电系统的安全性、可靠性。也可以降低配电系统内谐波电流的含量，从而降低电源系统中的变压器、电缆、母排等设备的运行损耗。还可以提升变压器、柴油发电机组、断路器、电缆等设备的容量利用率，从而最大化利用电源系统容量，节约投资。

2．对现有电源设备加大改造力度

对现有基站开关电源具备智能休眠改造条件的，应逐步实施改造。

现有基站具备改造条件（机房空间、承重）的，逐步推广电池温控柜改造，从而通过提升机房环境温度，达到节能的目的。

3．加强日常维护管理

对现有局（站）供电系统应加强日常维护管理，对于超过服役期、设备老化、高能耗的设备应及时更新改造。

对于系统负荷率过低的直流供电系统，在符合维护规程情况下，关停过多的冗余模块，提高系统负荷率，减少系统损耗。

加强能源管理措施，包括能耗计量、统计、对账、上报制度。

三、高效开关电源系统的节能技术

目前普通开关电源系统的整流模块在负荷率较低的情况下，其效率只有81%～84%，损耗较大，不利于节能。

高频开关电源经过多年设计、制造的经验积累，高能源效率的创新产品不断出现。新

一代通信用高效整流模块具有高效率、高可靠性及绿色节能等显著特性。

高效开关电源系统的特点：

（1）功率因数校正采用无整流桥技术，效率得到提高，功率因数大于0.99，交流输入电流谐波失真小于5%；

（2）DC/DC转换电路采用先进的拓扑电路，宽负载范围内实现软开关技术，转换效率高；

（3）直流输出整流采用同步整流技术，降低损耗，提高效率。 （4）在20%～80%负载率范围模块效率高达96%以上。 （5）功率因数0.99，THDi≤5%。

四、开关电源休眠技术

开关电源整流模块的能耗包括输出功耗、带载损耗、空载损耗3个部分，其中输出功耗是根据负载电流大小决定的，无法降低能耗；带载损耗取决于整流模块的工作效率，当负载率在合理范围（一般为40%～70%）内时，工作效率较高，可通过提高模块工作效率降低带载损耗；空载损耗是负荷未达额定容量造成的，可通过降低整流模块的工作数量、提高负载率而降低。开关电源整流模块休眠技术就是根据负载电流大小，与系统的实配模块数量和容量相比较，通过智能“软开关”技术来自动调整工作整流模块的数量，使部分模块处于休眠状态，把整流模块调整到最佳负载率下工作，从而降低系统的带载损耗和空载损耗，实现节能目的。整流模块在不同负载率下的节能效果。

1．技术原理

休眠技术是根据负载电流大小，与系统的实配模块数量和容量相比较，通过智能“软开关”技术来自动调整工作整流模块的数量，使部分模块处于休眠状态，把整流模块调整到最佳负载率下工作，从而降低系统的带载损耗和空载损耗，实现节能目的。

其主要特性是：经济、节能、提高电源寿命。

休眠技术包括整流模块的休眠和监控模块的冗余及循环开关机控制两部分。

为了提高电源系统的运行效率，系统根据实际的负载使用情况和系统最佳工作点情况，调节模块工作状态，使某些模块处于休眠状态，达到损耗最低。一旦负载增加，则由监控模块将其唤醒进入工作状态。

为使所有的整流模块同步老化，延长电源使用寿命，监控模块统计每个整流模块的运行时间，按一定的时间间隔将某些运行时间最短并处于休眠中的模块唤醒工作，同时使运行时间最长的模块进入休眠状态，从而达到所有整流模块使用时间基本同步。延长电源使用寿命的目的。

2．应用条件

应用于冗余并联模块构成的基站电源系统中。通信局房开关电源系统由于负荷较为稳定，此外考虑到其负荷的供电安全等级要求较高，因此不建议采用模块休眠功能，可通过人工操作方式关闭部分冗余模块，提高系统负荷率，从而节能。

应用时的注意事项：使用休眠节能技术必须采取必要的安全措施，以保证特殊情况下的系统工作可靠。系统应保证至少两块整流模块工作，当系统出现整流模块故障、控制器失效、市电异常、电池均充等情况时，系统应自动取消模块休眠功能；当异常情况消失，系统