移动通信基站直流电源系统设计方法的探讨(2)

　　a)目前大部分基站都实施了动力环境监控系统,可以实现对基站开关电源系统的实时监控。在整流模块发生故障后,可以立即发现并由维护人员上站更换。
　　b)随着电力电子技术的发展,目前整流模块的电压输入范围很宽,可以达到±25%以上,甚至超出了一些稳压器的工作范围。
　　c)随着开关电源设备在国内通信行业的广泛使用,其稳定性也在不断地提高。
　　d)目前各运营商在工程中使用的开关电源都是通过产品的选型入围产生、也是网内长期运营的、质量相对稳定的产品,具有较高的可靠性和较好的售后服务。
　　这些因素保证了开关电源整流模块可以长期稳定运行。对于损坏的模块做到及时发现并更换,从而满足了通信设备负荷和蓄电池均充电流容量的需求,使取消整流器备用模块后对整个电源系统的稳定运行没有大的影响。
　　下面以基站内通信设备的实际功耗为依据,采用以上提出的电源配置原则,对上例的电源系统重新进行设计。
　　根据实际网内运行的基站设备负荷,并考虑一定的安全系数,首先确定上例中基站设备12载频的耗电量为30A,光传输设备仍以6.25A计算。
　　1)确定蓄电池的容量
　　Q=C3I基站+C20I传输=5.95×30+28.4×6.25=356
　　经计算,蓄电池容量为356 Ah,2组200 Ah的电池可以满足工程的需求。考虑到发展需要,设计蓄电池为2组300 Ah。
　　2)计算均充时总电流
　　I总=I负荷+I均=30+300/56.5+60=36+60=96
　　3)确定整流模块数量
　　根据计算,为满足通信设备与蓄电池均充电流,应配置2个50A整流模块。
　　3、两种设计方案的对比及应注意的问题
　　从以上两种方案可以看出,对于同样的基站设备,由于采取了不同的电源配置原则,设计结果存在着很大的差别。第一种方案中配置250A的整流模块,而日常基站通信设备的实际功耗不到36A,整流模块的负荷率很低,设计明显存在不合理之处。
　　从投资角度来看,按新建一套直流系统考虑,以上两种方案1个基站的投资相差约2万元以上,以一个地区有500个基站计算,其初期投资将相差1000万元以上,其浪费是惊人的。
　　按照本文提出的方案进行设计时,应注意以下问题:
　　a)应对目前网内运行的同型号的基站设备进行一次详细的调查,选择有代表性的基站(例如火车站、汽车站、繁华商业区、商务区等),按不同载频数量进行归类,记录下来忙时的负荷,总结其中的规律,从而制定出通信设备工作时的实际功耗作为设计的依据。
　　b)动力环境监控系统工程的实施为及时发现问题、排除故障提供了有力的工具,使取消备用模块成为可能。但需要指出的是,目前一部分地区的基站采用的是干节点方式的动力监控系统,这种监控系统仅能监控有无市电、电压高低等少数简单的开关告警量,而不能监测到整流模块的故障。这时,整流模块故障将无法实时发现,为保障电源系统的安全运行,这种监控系统暂时不应取消备用模块。
　　c)对于自然条件恶劣、维护不便、交流电长期不稳定的基站,蓄电池容量应根据工程情况适当配置大一些,同时保留备用整流模块。
　　毋庸质疑,采用方案一配置的电源具有较大的容量,在基站停电后可以保持基站设备长时间维持工作,但这种配置是在牺牲了大量投资的基础上取得的,且蓄电池的寿命也不是一劳永逸的,有些蓄电池甚至5～6年后就需要更换,而目前交流电网的质量在不断提高。因此,只要将基站电源直流系统保持在一个合理的配置水平即可。
　　4、结束语
　　按照通信设备厂商提供的数据进行基站电源直流系统的设计,计算出的容量往往大于实际系统的需求。极端情况下设计出的电池和开关电源的容量甚至在工程中无法顺利实施。因此,有必要根据设备的运行情况对这些数据进行修正,使其更符合实际。同时,在安装了电源监控系统的基站,取消电源备用模块,同样可以保障电源系统安全稳定的运行。需要指出的是,根据实际负荷进行设计,对基站交流系统电力引入的容量及投资同样是十分重要的。