3.3 太阳能光伏供电
太阳能供电系统由太阳电池方阵、充放电控制器、逆变器、蓄电池组等构成。采用太阳能发电无需架设电力线缆,操作简单。并且太阳能供电是一种既不消耗资源又无污染排放的清洁能源。但受外界环境影响较大,也存在许多不足之处:
(1)受自然环境影响大,当出现长时间阴雨天(如黄梅天)时,无法保障系统供电; (2)投资、运行成本费用(初期成本+每1-2年更换一次蓄电池的费用); (3)蓄电池每天都处于充放电循环工作状态又受户外环境温度的影响,蓄电池寿命时间在1年左右,维护工作量大,维护成本高;
(4)安装点多而分散,电池、设备容易被盗。
3.4 直流远程供电
根据上述供电方式存在的问题,提出了一种更好的方案—直流远程供电方案。 直流远程供电有如下优势:
(1)直流电干净、稳定、可靠,是高效、安全、无干扰的产品; (2)不受雷电困扰,安装、维护、使用方便,维护量小;
(3)解决了市电停电的困难和电源接入困难的问题,使得远端设备的安装更便利、选址更方便;
(4)相对节省投资和运营费用;
(5)设备体积小、重量轻,安装方便,具有防盗功能;
(6)不需像UPS一样必须定期巡检、定期对电池充放电,避免因低温或高温造成电池损坏;
降低成本,包括以下几个方面: (1)降低管理成本
采用远程供电的整个流程,在运营商安装部门内部就能完成,无需“供电局、外单位或市民”的协助,大大降低了管理成本。
(2)降低运营成本
当供电设备点多而广时,市电+UPS和太阳能光伏供电等供电方式涉及大量的运行维护成本;远供电源是一种免维护产品,大大地降低维护成本,解决了市电的波动、雷电干扰、停电时间长所带的各种问题,节省了大量的维护工作量,同时也避免了需要外单位人员协助才能维护的局面。
(3)降低新装网点的工程成本
6
采用远程供电系统,供电部分可以同通信终端设备一起安装,不需另行铺设专用线路,或向外单位接用市电,更不需要找地方安装体积庞大且笨重的UPS电源,大大地节约工程成本,加快了工程进度。
(4)超长使用寿命
户外的UPS的电池寿命一般在1-2年,而远程供电系统设备寿命在10-20年。 (5)减少意外停电造成的损失
UPS和太阳能光伏供电系统供电时间有限,不能应对长时间的停电,难免会因停电造成服务中断。
综上所述,远程供电的优点是:可靠性高、维护费用低、便于安装,在远端设备处不需要电池或发电机。
7
第四章 直流远程供电
4.1 直流远供的定义
所谓直流远程供电即利用现有机房内-48V直流电源,经近端内部电源模块升压变成直流高压,由复合型馈电光缆(电源线)输送到远端,经远端高性能电源模块进行降压、稳压成设备所需的工作电压。
直流远供电源,适用于远距离传输,设备可靠性高、适用温度范围广、结构简单、设备安装简便等特点的电流型直流远程不间断供电系统。
4.2 直流远供的工作原理
由机房内的直流-48V电源,经近端电源滤波、整流、振荡、升压、隔离处理后,成为悬浮直流高压,通过电缆线或复合缆传输给远端直流模块经检波电路、扩流、滤波后,输出稳定悬浮的直流电压,再通过多重保护的直流电压为通信设备供电。
4.3 供电方式的组成 4.3.1 集中供电方式的组成
集中供电方式的电源系统,即采用将供电设备集中和供电负荷集中的供电方式。该系统由交流供电系统、直流供电系统和防雷接地系统组成,其系统的组成方框示意如图4-1所示。
8
注:(a)不间断;(b)可短时间中断(c)允许中断 图4-1 集中供电方式的组成 1)集中供电方式的优点
(1)供电设备与通信设备分开,其干扰不会影响主通信设备,供电容量大,相互干扰小,无需考虑电磁兼容问题;
(2)设备集中,便于维护。 2)集中供电方式的缺点
(1)可靠性差,若出现局部瓶颈故障,则会影响全局;
(2)长距离供电传输成本高,线路压降大,造成巨大的能源损耗,供电动态指标差; (3)投资费用大,需在楼层底层专门建立电池室和电力室,而且对防酸、通风、地面强度都有要求;
(4)扩容困难,其按终期负荷设计,至少预计了未来几年的负载要求,初期投资庞大,而且一旦扩容需要更换设备或改建机房,将造成很大浪费。
4.3.2 分散供电方式的组成
分散供电方式的交流供电系统仍然采用集中供电方式,直流供电系统可分楼层设置,也可按照各种通信系统设置。在各个分设的直流供电系统中,每部分可以采用较小容量的直流供电系统。其系统的组成方框示意如图4-2所示。
注:(a)不间断;(b)可短时间中断(c)允许中断
图4-2分散供电方式的组成
9
1)分散供电的优点
(1)投资费用低,占地面的小,材料消耗少,基建费用低;
(2)供电可靠性高,多个电源系统同时出现故障的概率小,即全局通信瘫痪的概率很小,特别是当多个小系统并联互为冗余时,其可靠性显著提高;
(3)运行维护费用低,蓄电池采用免维护蓄电池,大大降低了维护成本和强度; (4)节能、降低损耗,能量传输线路短,线路损耗小;另外,因为采用高频开关整流器,功率因数高,效率也高。
2)分散供电的缺点
(1)分散供电增大维护工作量,甚至易造成忽略维护的可能;
(2)全分散供电对设备水平、电磁兼容和维护技术均有较高要求,会造成设备费用增大;
(3)半分散供电为降低楼板对蓄电池的荷重要求,容量和放电时间在选择上偏小,因此不能充分发挥蓄电池的后备支持作用。
4.3.3 混合供电方式的组成
在光缆无人值守中继站、微波无人值守中继站、海岛无市电无线基站,通常采用交流市电与太阳能、风能电源组成的混合供电方式。一般情况下,采用混合供电方式的电源系统由太阳能电源、风力发电机组、低压市电、蓄电池组、整流配电设备及移动式发电机组组成。其系统的组成方框示意如图4-3所示。
注:(a)不间断;(b)可短时间中断
图4-3 混合供电方式的组成
随着通信技术的飞速发展,维护体制的不断变革,各种通信设备的日益集成化、小型化,通信电源正逐步向集中监控、少人值守或无人值守的方向发展。为了减轻维护压
10