基站资源共享中的电力配套改造

2015-04-13福建省邮电规划设计院有限公司福建福州350003

邮电设计技术 2015年10期

张臻（福建省邮电规划设计院有限公司，福建福州350003）

0 前言

移动通信技术发展到今天，已经全面进入4G 时代。在现有的情况下，将出现2G、3G、4G 三网共存的局面，同时，中国移动、中国电信、中国联通3家运营商各自都拥有自己的无线网络，导致现网基站林立。如果按照以往的建设方式，3 家运营商各自建设自己的基站，在更多的地方出现铁塔或立杆，这将造成巨大的浪费，这种形势下，中国铁塔公司应运而生。接下来的工作首先是将现有3家运营商的基站资源进行共享与整合，其中，电力配套的改造又是首当其冲的。在当前阶段下，现网基站资源的电力配套改造工作需要在满足新增共享用电需求的前提下，尽可能选择改造难度小、投资少、施工周期短的技术方案。

1 电源配套改造前期需重点关注的问题

1.1 落实共享站点新增电源容量需求

对于有共享需求的站点，需向需求方落实新增系统容量需求，容量需求包含2 部分内容。其一是用电功率容量需求，在落实用电功率容量需求时应注意核实需求方给出的容量数据是设备的标称功率还是实际运行功率，如是标称功率，则应当按照同类型基站的实际设备运行功率进行折算。其二是新增设备的接电端子的容量和数量需求。在共享改造工作中需对用电容量进行核算时，需要与运营商确认负载实际功率并进行改造。一般来说，每个运营商每个3G、4G系统的基带单元（BBU）的功耗按350 W 计列，每个射频拉远单元（RRU）的功耗按220 W计列，每个2G系统的功耗按1 000 W 计列，传输设备的功耗按120 W 计列，监控设备的功耗按50 W 计列。需要特别注意的是当基站侧有BBU 时，每个运营商的传输设备功耗按120 W 计列，每个基站的智能动环监控单元（FSU）功耗按50 W计列。当基站仅安装有RRU 时，不计算传输设备功耗，只需要计算基站的智能动环监控单元功耗，按50 W计列。

1.2 落实共享站点现有电源容量资源情况

a）落实现网基站机房内的高频开关电源总容量及剩余容量。对于通信基站机房内的高频开关电源，以往运营商开关电源整流模块的配套原则都是N+1模式，在资源整合后，可以按照N 模式进行配置，因此现网开关电源至少有一个模块的容量可供共享。如本期共享需求用电量小于单个模块容量，即可认定电源系统容量满足共享需求。

b）落实基站现网开关电源剩余可用的输出配电端子的容量和数量。

c）基站内现网开关电源容量确实不能满足当期共享需求，必须新建大容量开关电源的站点，需同时落实基站交流市电引入容量，对高压引入的站点，重点核实变压器容量和交流配电箱容量；对低压引入无变压器的站点，重点核实前端变压器容量或引接的低压开关容量和进机房的线缆线径情况。

d）落实基站现网开关电源蓄电池配置容量情况。一般来说，共享改造项目不考虑电池扩容更换问题。只有对传输节点站，如果当期共享新增用电量达到现网用电量的100%以上且计算现网蓄电池后备时间低于资源整合部门后制定的规范要求的，可以考虑更换大容量电池。

e）落实基站内现有接地保护铜排剩余可用接线孔数量。

2 电源配套项目主要改造方案

2.1 开关电源的改造

a）扩容模块。如果现有基站机房内的高频开关电源通过扩容模块即可满足当期共享容量需求，可以采用扩容模块的方案。在采用该方案的时候，需要特别注意原有高频开关电源型号是否停产，以及这种高频开关电源是否在当次的招标采购范围内。

b）增加开关电源输出开关或更换大容量开关。现有基站高频开关电源整流容量满足需求，但剩余输出开关数量或容量不能满足新增设备接电需求时，可以通过在现有电源机柜内扩容的方式解决。采用该方案的时候，需要电源厂家或设计单位现场确认可操作性。

c）新增壁挂式直流配电箱。现有基站高频开关电源整流容量满足需求，但剩余输出开关数量或容量不能满足新增设备接电需求，也不能在现有电源机柜内扩容时采用该方案。采用该方案需要现场查勘后确定新增配电箱的尺寸和分路配置要求。

d）新增户外一体化MINI机柜。当现有基站为室外型站点，现有室外一体化机柜系统容量（电源、空调等）无法满足运营商新增需求并且无法扩容时，采用该方案。方案的实施需要核实市电引入容量是否满足新增机柜当期新增容量的需求。

e）在新位置新增组合开关电源。现有基站站点市电容量和交流配电箱容量满足共享需求，开关电源容量不能满足共享需求，机房空间和承重条件满足新增一套开关电源及电池的条件下，可以采用该方案。由于该方案要同时新增蓄电池组，因此需注意空间及承重，要进行承重加固处理的，必须由具备特种作业施工资质的单位承接并应由相应资质的设计单位出具设计文件。

f）原址替换为大容量组合开关电源。当现有基站站点的高频开关电源容量无法满足当期共享需求，并且机房内无空间安装新开关电源设备和电池时，可以采用该方案。需同时考虑蓄电池配置，或其他后备方式（如油机等）。需要注意在替换操作中如必须确保系统不中断，可采用增加临时开关电源、2次割接的方式进行操作。

2.2 市电引入的改造

a）加装交流配电箱负载分路。当共享站点市电容量和交流配电箱容量满足当期共享需求，但交流配电箱现有输出分路数不够，交流配电箱内空间满足扩容要求时，可以采用该方案，同时，需要设计单位现场确认可操作性。

b）新增交流配电箱。当共享站点市电容量满足当期共享需求，但交流配电箱容量及开关电源容量不满足需求，且均无法扩容，机房内空间和承重条件满足新增交流配电箱、开关电源和电池时，可以采用该方案。

c）替换原有交流配电箱。当共享站点市电容量满足当期共享需求，但现有交流配电箱容量或输出分路无法满足共享需求，且无法扩容新增时，可以采用该方案。

d）更换交流低压引入电力电缆。当现网站点为低压引入交流220 V 或380 V 市电，无变压器，但引入电源线线径较细，无法满足当期共享需求时，可以采用该方案。采用该方案需要更换引入侧交流电缆并需要提前确定新增电缆的型号，施工之前需与业主方协商。

e）新增高压电力引入。当现网站点高压交流引入容量无法满足当期共享用电量需求时，可以采用该方案。采用该方案需要扩容更换变压器，而且，需向供电部门办理扩容报装手续。

2.3 后备电源的改造

a）新增蓄电池和小型油机。当平均每月上站发电次数超过1次，基站的噪声、防火、防盗、机房面积和承重条件均具备安装固定油机时，采用该方案。重点应关注空间及承重问题，需进行承重加固处理的，必须要求由具备特种作业施工资质的单位承接并应有相应资质的设计单位出具设计文件。

b）替换大容量蓄电池。现网传输节点站新增共享用电量后，站点所配电池容量不能满足铁塔公司停电后备时间要求，机房也不具备安装固定油机条件，但机房面积和承重条件允许安装大容量电池的基站，采用该方案。重点应关注机房空间及承重问题，如需进行承重加固处理，必须要求由具备特种作业施工资质的单位承接并应有相应资质的设计单位出具设计文件。

c）分区配置小型移动油机。采用该方案应特别注意根据区域供电情况及代维能力确定油机数量和分布。

3 方案选择时应重点关注的几个问题

a）交流市电容量如果不满足当期共享用电需求必须扩容时，由于市电引入的各种协调工作难度较大、时间较长，因此要求扩容后的外市电引入容量满足终期设备需求。一般基站终期市电引入容量以20 kVA为宜。具体可参考表1。

b）外市电引入容量、变压器容量、交流引入电缆线径、交流配电箱输入断路器容量的参考值详见表2。

c）开关电源容量计算方法：

表1 典型基站市电引入容量需求

表2 外市电引入交流容量测算参考值

式中：

R——开关电源容量（A）

Q——蓄电池组总容量（Ah）

T——充电时间（h）

P——通信设备工作实际功率（W）

U——设备电压（V）

d）明确开关电源整流模块的配置原则。为了优化基站电源配置，降低建设成本，改造方案中开关电源的整流模块容量不采用传统N+1配置方式，均应按当期负载条件下配置N（N≥2）只主用整流模块，“N”开关电源的总容量应按改造后当期负荷电流和电池均充电流（10 h 均充电流）之和确定；模块尽可能采用高效模块（效率≥95%），并具备模块自动休眠等节能功能。如采用新增开关电源或更换大容量开关电源的改造方案，则新建的开关电源机架容量按远期配置，整流模块按当期需求配置。

e）选择扩容开关电源整流模块方案时要注意落实两方面的问题，一是该型号的开关电源厂家是否已经停产淘汰，二是开关电源厂家是否在集采范围内。

f）明确基站蓄电池后备时间要求。一般来说，共享改造项目不考虑对后备电源的扩容改造问题，如存在特殊情况确要扩容的，要求城市、乡镇、农村分别按3、5、7 h考虑，对具备小型固定油机和小容量电池改造条件的站点，电池后备时间可以按照1 h考虑。

g）在核实和计算蓄电池总容量时可采用如下简化公式进行计算。