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通信电源系统节能方案研究

范文

石晶

【摘要】通信电源是通信系统中的关键部分，如果通信电源质量不高，将直接影响到通信系统的正常运作，进而威胁到人们的正常通信，因此，保障通信电源的正常运作有着重要作用。本文主要对通信电源系统节能方案进行分析，提出了一些建议。

【关键词】通信电源系统节能研究

随着人们的通信需求越来越大，通信电源的节能问题逐渐凸显，这不仅是社会发展的需要，也是企业进步的需求。通信电源的节能进程中存在着多种风险因素，这就要求相关技术人员准确分析社会实际，从多方面促进通信电源的节能，从而更好为人们服务。

一、通信电源的发展现状分析

在实际生活中，通信电源较多，主要包括开关电源、线性电源、相控电源。在这些电源当中，开关电源具有多种优势，包括效率高、可靠性高、体积小，方便设计等优势，所以其在通信行业中得到了广泛应用，逐渐成为通信电源中的主体设备。开关电源租主导性地位的实现并非一蹴而就，从开关电源的发展历程可以看出，多种技术的共同作用为开关电源的进步奠定了基础。开关电源的模块化设计功能主要由均流技术实现，在这种技术的作用下，开关电源可以实现多模块并联，进而组成大电流系统，可以较好提高系统的稳定性和可靠性。随着开关路线不断进步，开关电源的频率也得到了较大提高，模块变化功率得到了一定增强，而且运作效率不断提高。在功率因数校正技术的作用下，开关电源的功率因素得到了有效提高，提升了环保价值。开关电源具有一定智能化，所以给技术人员的检修以及维护工作带来了便利。

随着通信行业不断进步，各通信企业间的竞争也越来越激烈，通信电源朝着理想化的方向发展，在成本、性能等方面都明显优于以往的通信电源。由于各种通信技术不断进步，而且电子元件也迅速发展，所以目前的通信电源与以往相比，更能满足人们的通信需求。以往的通信电源体积较大、重量大，各方面性能都存在缺陷，而现代的通信电源不仅体积小、重量小，而且智能化水平、可靠性都较高。在实际生活中，通信电源的发展已经到了一种瓶颈状态，如果要促进通信电源的再次发展，通信企业不仅要考虑到各种技术、工艺，而且还需着重考虑到节能降本，这样既提高了通信电源的可靠性，而且增加了企业的经济效益，所以促进通信电源系统的节能至关重要。

二、通信电源系统设计中的节能

2.1在通信设备机房安装开关电源

一般在对直流电源设备进行安装时，需满足一定的面积需求，还需靠近负荷中心，所以技术人员可将开关电源在通信设备机房中进行安装。在通信设备机房中安装开关电源较好靠近了负荷中心，减少了通信设备与直流配电屏之间的电缆长度。这种安装形式虽然对电池电缆长度进行了增加，但是在另一方面，由于电池处于浮充形式，电流较小，在这种情况下，通信设备与直流配电屏之间导线的发热损耗会降低，进而实现节能目的。这种安装模式下不需设置电力室，虽然会导致开关电源呈现出分散状态，但能够提高机房的使用率，而且开关电源整流模块一般属于热插拔方式，所以维护量较小。例如，在一栋7000m2的机房楼中，欲安装一套1500A直流供电系统，设计方案主要将开关电源分别安装在通信设备机房以及电力电池室中，对比两组方案损耗情况。在实际情况中，电流浮充电流较小，所以一般不对电池电缆的发热损耗进行计算，主要将通信设备与开关电源之间的发热损耗纳入计算范围内，年发热损耗公式具体如下：

Q=I2Rt

R=I/γS

在公式中，Q指的是发热损耗，I指的是电流，一般通信设备与开关电源之间的电流按100A进行计算。R指的是电缆电阻。t指的是电流经过电缆时间，一年发热量既为t=3.15*107s。γ指的是铜芯电缆电导率，由于通信机房一般采用铜芯电缆，所以可取值为57。因此，年电能损耗公式主要为

kWh=Q/（3.6*106）

根据两种设计方案的计算情况来看，在通信机房内安装开关电源有着多种优势，既降低了电能损耗，而且减少了电缆投资，从而更好达到节能降本的效果。

2.2使用高压直流供电替代传统UPS

在实际生活中，大多数服务器都采用UPS系统进行供电，如图1，显示的是UPS供电原理图。如图2，显示的是高压直流供电原理图，这种供电模式与UPS供电形式相比，减少了一个UPS设备直流-交流逆变环节，减少了一个服务器内部交流-直流整流两个环节，从而有效提高了供电系统运作效率，而且供电系统的发热损耗得到了降低，从而更好节约电能。

三、系统运行维护中的节能

3.1实现变压器的经济运行

变压器在运作中会出现多种损耗，主要包括负载损耗以及空载损耗。在实际情况中，变压器损耗情况会随着外部环境发生变化，具有一定的复杂性。一般情况下，如果电压、周波以及波形处于固定状态，变压器的空载损耗和负荷容量大小之间并没有直接关系，负载损耗和负载率则成正比形式。变压器有功损耗公式如下：

PT=P0+PKβ2

β=Sc/Sr

在公式中，P0指的是变压器的空载有功损耗。PK指的是变压器的空载有功损耗。PK指的是变压器的满足有功损耗。Sc指的是变压器的计算负荷。Sr指的是变压器的额定容量。β指的是变压器负载率。在这种计算方式的作用下，SCB10系列变压器经济运行的临界负荷主要见表1。如果实际负荷值比表中“减少1台运行更经济的最大负荷”值小时，即可在轮换条件下将一台变压器进行关闭，这样不仅能降低整体损耗，还能提高变压器运作的可靠性以及使用寿命。

3.2对变压器负载进行合理的分配

当技术人员对变压器的容量以及台数进行明确后，必须根据实际情况对变压器负载进行合理分配，以更好降低电能损耗。在变压器群方面，如果总荷载处于固定状态，当变压器群符合一定的均衡条件时，总铜损则较小；如果变压器群不符合一定的均衡条件，总铜损将较大。其中负载率在这两种状态下所产生的总铜损之差，属于负载不均衡附加损耗。如果变压器群各方面都处于一致状态，如果每台变压器在负载率方面都相同，那么总铜率则较小，这种情况下无负载不均衡附加损耗。如果变压器的复杂率不一致，就会导致负载率不均衡附加铜损。因此，对负载进行合理调整，并对变压器负载率进行均衡是促进通信电源节能的重要举措。

3.3处理好低压供电系统的谐波

通信局房内一般会存在多种非线性设备，进而导致供电系统中形成多种谐波，不仅对供电系统的正常运作造成重大影响，还会危害到其他设备，产生发热造成电能浪费。因此，技术人员需对供电系统的谐波问题进行明确，并采取对应措施进行解决，以更好促进通信电源的节能。

四、节能措施及效果案例

在开关电源整流模块工作模式下节能效果测试过程中，某通信企业选取了10个具有一定差异性基站的耗电测试结果进行分析，可知基站每日大概减少耗电量为1.2KWh，较好实现了节能降本。基站在闲时直流负荷为91A，忙时直流负荷为112A；基站一共配置了两组500AH蓄电池。如果基站开关电源直流输出负荷比100A小，系统就会自动将两个整流模块进行开启，而其他模块则呈休眠形式，从而降低了大概0.45A交流电流；基站开关休眠模式状态下大致降低了2.1KWh耗电量。当企业基站开关电源均采用新型方法进行运作时，全年则可减少耗电量277921KWh，节能效益较高。

结束语：在对通信电源系统的节能方案进行研究时，技术人员必须从多方面进行操作，主要可从通信电源系统的设计以及运行过程中的维护着手，注重各种细节问题，这样才能更好保障通信电源的高效运作，达到节能目的。在实际情况中，通信电源的运作过程会受到多种风险因素的影响，这就要求在节能设计中必须注重全面性，并对节能效果进行准确检测，以确保其具有较高的可靠性和可行性，从而为人们的正常通信提供便利。

参考文献

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