提高电力保障水平专题讨论
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通过网管系统对现网站点上站发电次数TOP20%（适合安装固定油机的） 进行固定油机改造，预计年省2.7亿元。
对现网站点上站发电次数TOP20%（适合安装固定油机的）进行固定油 机改造，陕西铁塔公司预计年省维护成本900万元。
20
2.10 结论以及试点
新建站址后备保障基本按城区3h、郊县5h、农村7h配置
开关电源具备油机供电模式，能顺序启动整流模块并按需限制输出功率。
16
2.7 创新方案
固定交流柴油机组实现方案：通过借助软件管控实现对开关电源限流处理，油 机仅对负载进行供电。
市电中断情况下，油机启动控制原理： ATS检测到市电中断并将市电中断信
号发送至开关电源→开关电源收到信号后 启动蓄电池充电限制功能并向油机发送启 动信号→油机启动，待电压稳定后ATS倒 换到油机供电。
➢ 经与厂家讨论，开关电源基于软件调整就可以实现油机适配功能。
14
2.5 总成本分析 农村站点配置固定油机投资效益高
对市区、郊区和农村典型站点分析，农村上站应急发电较多，”1H电池 +小型固定油机”方案明显优于“7H电池+移动油机”方案。但对于停 电相对较少的市区和郊区，固定油机方案总成本高。
15
蓄电池组后备时间要求（h） 3 5 7
1+固定发电机组
市电引入容量根据远期规划容量配置，优先引入公共电网一路380V/220V的交流电源。
电池后备时长原则按城区、郊县和农村分别为3、5、7小时配置。
停电频繁、条件合适的农村站优选配置固定油机+1小时蓄电池，油机不保障空调和电池， 存在超长时间停电的（测算为砖房14小时），机房应安装通风系统。
1
配套系统配置标准
一 电源系统配置规范
2
1.1 电源系统配置规范
电源系统配置规范 1 、新建基站均配置交直流供电系统，分别由交流配电箱（屏）、开关电源（含
交流配电单元、整流模块、监控模块、直流配电单元等）和蓄电池组组成。 2 、 交流配电箱（屏）容量应按基站远期规划容量配置。 3 、 开关电源机架容量按基站远期规划容量配置，整流模块容量按近期通信负
荷配置。 4 、蓄电池组容量应按近期规划通信负荷配置。
3
1.2 电源系统配置规范
市电引入 1 、优选从公共电网引入一路380V/220V交流电源；如无法引入，则在 满足供电质量前提下，按以下两种方案引入。
①从基站所在或附近的建筑物就近引入一路380V/220V交流电源； ②自建变压器，引入一路高压市电。 2 、市电引入容量根据站远期规划容量配置，典型基站容量需求见表：
2.6 分区域“精确适配”创新方案
城区、郊县和农村站点电池后备时长按3、5、7小时不变，明确按平均功率计算。 停电频繁、具备油机安装条件的农村地面站点配置固定油机+1小时蓄电池。 油机功率不考虑空调及电池充电需求。
农村
蓄电池后备时长要求
区域 城区 郊县 基站不具备固定发电机组安装条件 停电频繁、具备固定发电机组安装条件
2 、新建基站交流配电箱（屏）输出开关配置微型断路器，用于开关电源、空调、 机房墙面插座、照明等设备的接入。
3 、交流配电箱（屏）输入总开关前端应配置浪涌保护器（SPD）模块及相应的 保护开关，浪涌保护器（SPD）模块最大通流容量指标（8/20μs 波形）的选 取见表
气象因素
区域 城区
郊县、农村 山区
2 、农网、离网型市电的基站，可适当增加蓄电池组容量或储油箱容量。 典型场景电源、蓄电池组设备配置表
序号
无线系统数量（个）
用户平均功率需求 (kW)
安装地区
电池保障时 蓄电池组容 50A模块数 间（h） 量（Ah） 量（个）
1 2
3
2
4
5 6
7
4
8 9
6 10
城区
3
300
3
郊县
5
500
3
2.5
农村（具备安装固定油机 条件）
市电恢复情况下，油机恢复控制原理： ATS监控到市电恢复将开关倒换到市电
→开关电源供电恢复，同时开关电源取消 限流恢复蓄电池充电，并发起油机停机信 号至发电机组，油机停机。
17
4.7 新方案可节省设备投资 降低运行成本（1/2）
城区、郊区、农村三种典型场景做方案的投资与总成本对比分析，三种场景投 资均有较大幅度下降，总成本也降低。
13
2.4 小型固定油机应用技术的可行性
国外已有大量应用，油机工作时限制开关电源输出功率，以保障通信负荷工作为 前提，控制电池充电功率（电池充电功率较小或无）。
已完成开关电源与油机功能实测，油机工作时不给电池充电，实现小油机带载。
➢ 国外应用方案：典型产品为4kW油机+12kW开关电源的一体化混合供电系统。2.5kW通信 负荷+1000Ah电池，油机工作时开关电源限制功率为3.36kW，除满足通信负荷工作外， 640W功率为电池充电。
城郊及乡镇5h
农村及山区7h
其它城区5h
郊区及乡镇7h
根据基站位置、重要性等，后备时长要求3～7h
（以安徽、西安为例）
实际配置以2×500Ah为主，普遍超标
四类区域
/ 山区10h
安徽 西安
移动 95% 90%
电信 74% 20%
联通 64% 50%
说明
88%基站负载电流<100A， 后备时长>8小时
目前三家运营商后备保障基本按城区3h、郊县5h、农村7h配置 目前现网站点实际配置都是以远期容量核算，2×500Ah为主，普遍超标 电网质量趋好，电池方案存在减配空间
运营商
中国移动 中国电信 中国联通
三大运营商电池配置标准以后备3、5、7小时为标准
一类区域
市区3h 核心城区3h
二类区域
三类区域
大功率为（6.5+5.64）/0.9=13.5kW • 站点配置3匹空调，空调最大耗电3kW • 机房照明等其它设备功率0.1kW • 油机常行输出功率=13.5+3+0.1=16.6kW • 油机备用功率=16.6/0.9=18.4kW（实际配置20kW油机）
➢ 当前移动油机功率不满足通信负荷与电池充电同时需求，现场一般通过手动限流方式处理，对于无 人值守的站点不可行，需要开关电源支持适配油机模式，目前开关电源普遍未启动或软件未设计该 功能。
4 、采用固定发电机组保障的基站，应配置市电/发电机组自动切换装置。
6
1.5 电源系统配置规范
后备保障
1 、城区、郊县区域基站采用蓄电池组+移动发电机组保障方式。 2 、农村停电频繁区域且具备油机安装条件的基站原则上选择蓄电池组（1h）+
固定发电机组保障方式，停电不频繁区域采用蓄电池组+移动发电机组保障方 式。
2.8 新方案可节省设备投资 降低运行成本（2/2）
若新建30万站采用新配置方案，投资节省33亿元，总成本每年节省6亿
说明：设备投资不含安装、调试费用，CAPEX包含安装调试成本。
陕西铁塔若新建1万站采用新配置方案，投资节省1.1亿元，总成本每年节省0.2亿
2.9 改造现网发电率前20%站点 总成本节省900万元/年
占地面积、承重、安全性等因素)，按总需求容量，将电池拆分为两组进行安 装。 2 、蓄电池组配置容量推荐选用150Ah、300Ah、500Ah、600Ah、800Ah、 1000Ah六种容量规格。200Ah及以下蓄电池组可使用12V电池单体组成的蓄 电池组。 3 、优先选用铅酸电池，在机房空间和承重不足或环境恶劣的基站，可选用磷酸 铁锂电池，农村地区基站不宜配置磷酸铁锂电池。 固定发电机组 1 、固定发电机组选用柴油型。 2 、发电机组机房应单独设置，并满足通风、抗震、噪音、消防等要求。 3 、发电机组容量仅考虑通信负载功率需求。 4 、发电机组满载连续运行能力不少于12小时。 移动发电机组 1 、应根据各地市公司的基站数量及实际供电质量情况配置移动发电机组。
传统模式下，பைடு நூலகம்机功率是通信负荷平均功率的3倍以上 ➢ 以主设备平均功率为5kW、电池配置为500Ah×2的站点为例 • 主设备最大功率：5×1.3=6.5kW • 电池充电最大功率：56.4×0.1×1000=5640W=5.64kW • 考虑开关电源系统损耗、机柜与电缆等配电损耗，系统效率为90%，则通信电源交流输入最
频繁停电站址采用1h+小油机发电机模式
对现网站点上站发电次数TOP20%（适合安装固定油机的）进行固定油 机改造。
为提高电力保障，积极与电力部门(国电、地电)开展合作，从根 本上解决电力需求问题 。
21
谢谢
22
12
2.3 现网油机功率大 精准适配的小油机应用受限
现网固定油机功率同时满足空调、电池充电和通信负荷最大功率需求，油机功率需求大，如 主设备平均功率为5kW的站点需要20kW油机。
如果应急发电采用适配通信负荷的小油机，目前开关电源不具备油机适配模式， 必须人工 手动操作， 增加上站次数， 增加人工成本。
电源系统配置规范以及提高电力保 障水平创新措施
按照集团公司2015年建维工作要求,新建承接电源系统建设按照以下原则 : 1 、精准配置 ,保证能力,控制建设投资; 2 、创新方案,解决难题,降低运行成本; 3 、扩大试点,稳步推进; 陕西铁塔公司建设维护部对新建站址电源系统配置规范以及提高电力保障水 平思路如下。
设备配置规范
1 、新建基站蓄电池组的后备时间应结合基站重要性、市电可靠性、运维能力、
机房条件等因素确定，基站蓄电池组后备时间要求详见表。
区域
蓄电池组后备时间要求（h）
城区
3
郊县
5
农村
基站具备固定发电机组安装条件 基站不具备固定发电机组安装条件
1（并配置固定发电机组） 7
7
1.5 电源系统配置规范
1
150
3
农村（不具备安装固定油 机条件）
7
600
3
城区
3
600
4
郊县
5
800
5
5
农村（具备安装固定油机 条件）
1
300
4
农村（不具备安装固定油 机条件）
7
1200
5
城区
3
800
6
7.5
郊县
5
1200
7
8
1.6 电源系统配置规范
蓄电池组 1 、原则上按照基站电池容量总需求配置一组蓄电池组。可根据实际情况(结合
➢ 动态调整：依托动力环境集中监控系统，持续优化维护成本TOPN站点系统配置 ➢ 提升服务：量化站点供电可靠性关键指标，持续提升供电服务质量 ➢ 降低成本：优化配置，采用小容量电池及小油机解决电力质量差的区域供电
保障，降低设备投资，创新手段解决发电高成本问题
11
2.2 目前后备电池容量存在减配空间
9
二 提高电力保障水平创新措施
10
2.1 总体思路
基本目标：实现基站设备7×24小时不间断供电保障(保证不掉站、不退服) 总体思路：精准配置、动态调整、提升服务、降低成本
➢ 精准配置：功率需求由通信负荷峰值功率改为平均功率；后备电池续航能力匹配 市电质量；应急发电功率只考虑通信负荷，开关电源予以适配
雷暴日（日/年）
≤25 60kA
26～40
≥41 80kA
80kA
100kA
100kA
120kA
5
1.4 电源系统配置规范
开关电源 1 、对于新建基站开关电源的整流模块容量按本期负荷配置，整流模块数按n方
式配置，并保证开关电源在最大负载功率工作（不含蓄电池充电电流）时具 备一个备份整流模块。 其中：n=MAX(n1，n2)，即n1和n2中取数值较大者； n1= {基站设备平均功率下直流负荷+蓄电池充电电流（按基站蓄电池组总容量 /10进行计算）}/本期配置单个整流模块容量，进位取整数。 n2={基站设备额定直流负荷/本期配置单个整流模块容量}+1，进位取整数。 2 、开关电源宜采用50A整流模块。 3 、开关电源具备发电机组供电模式，能顺序启动整流模块并按需限制输出功率。
典型基站系统数量（套） 通信设备总功率（kW）注1
市电容量需求（kW）注2 自建变压器容量（kVA）注3
2 2.5 6～10 10～15
4 5 12～20 15～25
6 7.5 21～28 25～35
4
1.3 电源系统配置规范
交流配电箱
1 、新建基站交流配电箱（屏）需配置市电/发电机组切换开关和移动发电机组 应急接口。
对现网站点上站发电次数TOP20%（适合安装固定油机的）进行固定油 机改造，陕西铁塔公司预计年省维护成本900万元。
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2.10 结论以及试点
新建站址后备保障基本按城区3h、郊县5h、农村7h配置
开关电源具备油机供电模式，能顺序启动整流模块并按需限制输出功率。
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2.7 创新方案
固定交流柴油机组实现方案：通过借助软件管控实现对开关电源限流处理，油 机仅对负载进行供电。
市电中断情况下，油机启动控制原理： ATS检测到市电中断并将市电中断信
号发送至开关电源→开关电源收到信号后 启动蓄电池充电限制功能并向油机发送启 动信号→油机启动，待电压稳定后ATS倒 换到油机供电。
➢ 经与厂家讨论，开关电源基于软件调整就可以实现油机适配功能。
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2.5 总成本分析 农村站点配置固定油机投资效益高
对市区、郊区和农村典型站点分析，农村上站应急发电较多，”1H电池 +小型固定油机”方案明显优于“7H电池+移动油机”方案。但对于停 电相对较少的市区和郊区，固定油机方案总成本高。
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蓄电池组后备时间要求（h） 3 5 7
1+固定发电机组
市电引入容量根据远期规划容量配置，优先引入公共电网一路380V/220V的交流电源。
电池后备时长原则按城区、郊县和农村分别为3、5、7小时配置。
停电频繁、条件合适的农村站优选配置固定油机+1小时蓄电池，油机不保障空调和电池， 存在超长时间停电的（测算为砖房14小时），机房应安装通风系统。
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配套系统配置标准
一 电源系统配置规范
2
1.1 电源系统配置规范
电源系统配置规范 1 、新建基站均配置交直流供电系统，分别由交流配电箱（屏）、开关电源（含
交流配电单元、整流模块、监控模块、直流配电单元等）和蓄电池组组成。 2 、 交流配电箱（屏）容量应按基站远期规划容量配置。 3 、 开关电源机架容量按基站远期规划容量配置，整流模块容量按近期通信负
荷配置。 4 、蓄电池组容量应按近期规划通信负荷配置。
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1.2 电源系统配置规范
市电引入 1 、优选从公共电网引入一路380V/220V交流电源；如无法引入，则在 满足供电质量前提下，按以下两种方案引入。
①从基站所在或附近的建筑物就近引入一路380V/220V交流电源； ②自建变压器，引入一路高压市电。 2 、市电引入容量根据站远期规划容量配置，典型基站容量需求见表：
2.6 分区域“精确适配”创新方案
城区、郊县和农村站点电池后备时长按3、5、7小时不变，明确按平均功率计算。 停电频繁、具备油机安装条件的农村地面站点配置固定油机+1小时蓄电池。 油机功率不考虑空调及电池充电需求。
农村
蓄电池后备时长要求
区域 城区 郊县 基站不具备固定发电机组安装条件 停电频繁、具备固定发电机组安装条件
2 、新建基站交流配电箱（屏）输出开关配置微型断路器，用于开关电源、空调、 机房墙面插座、照明等设备的接入。
3 、交流配电箱（屏）输入总开关前端应配置浪涌保护器（SPD）模块及相应的 保护开关，浪涌保护器（SPD）模块最大通流容量指标（8/20μs 波形）的选 取见表
气象因素
区域 城区
郊县、农村 山区
2 、农网、离网型市电的基站，可适当增加蓄电池组容量或储油箱容量。 典型场景电源、蓄电池组设备配置表
序号
无线系统数量（个）
用户平均功率需求 (kW)
安装地区
电池保障时 蓄电池组容 50A模块数 间（h） 量（Ah） 量（个）
1 2
3
2
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5 6
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6 10
城区
3
300
3
郊县
5
500
3
2.5
农村（具备安装固定油机 条件）
市电恢复情况下，油机恢复控制原理： ATS监控到市电恢复将开关倒换到市电
→开关电源供电恢复，同时开关电源取消 限流恢复蓄电池充电，并发起油机停机信 号至发电机组，油机停机。
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4.7 新方案可节省设备投资 降低运行成本（1/2）
城区、郊区、农村三种典型场景做方案的投资与总成本对比分析，三种场景投 资均有较大幅度下降，总成本也降低。
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2.4 小型固定油机应用技术的可行性
国外已有大量应用，油机工作时限制开关电源输出功率，以保障通信负荷工作为 前提，控制电池充电功率（电池充电功率较小或无）。
已完成开关电源与油机功能实测，油机工作时不给电池充电，实现小油机带载。
➢ 国外应用方案：典型产品为4kW油机+12kW开关电源的一体化混合供电系统。2.5kW通信 负荷+1000Ah电池，油机工作时开关电源限制功率为3.36kW，除满足通信负荷工作外， 640W功率为电池充电。
城郊及乡镇5h
农村及山区7h
其它城区5h
郊区及乡镇7h
根据基站位置、重要性等，后备时长要求3～7h
（以安徽、西安为例）
实际配置以2×500Ah为主，普遍超标
四类区域
/ 山区10h
安徽 西安
移动 95% 90%
电信 74% 20%
联通 64% 50%
说明
88%基站负载电流<100A， 后备时长>8小时
目前三家运营商后备保障基本按城区3h、郊县5h、农村7h配置 目前现网站点实际配置都是以远期容量核算，2×500Ah为主，普遍超标 电网质量趋好，电池方案存在减配空间
运营商
中国移动 中国电信 中国联通
三大运营商电池配置标准以后备3、5、7小时为标准
一类区域
市区3h 核心城区3h
二类区域
三类区域
大功率为（6.5+5.64）/0.9=13.5kW • 站点配置3匹空调，空调最大耗电3kW • 机房照明等其它设备功率0.1kW • 油机常行输出功率=13.5+3+0.1=16.6kW • 油机备用功率=16.6/0.9=18.4kW（实际配置20kW油机）
➢ 当前移动油机功率不满足通信负荷与电池充电同时需求，现场一般通过手动限流方式处理，对于无 人值守的站点不可行，需要开关电源支持适配油机模式，目前开关电源普遍未启动或软件未设计该 功能。
4 、采用固定发电机组保障的基站，应配置市电/发电机组自动切换装置。
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1.5 电源系统配置规范
后备保障
1 、城区、郊县区域基站采用蓄电池组+移动发电机组保障方式。 2 、农村停电频繁区域且具备油机安装条件的基站原则上选择蓄电池组（1h）+
固定发电机组保障方式，停电不频繁区域采用蓄电池组+移动发电机组保障方 式。
2.8 新方案可节省设备投资 降低运行成本（2/2）
若新建30万站采用新配置方案，投资节省33亿元，总成本每年节省6亿
说明：设备投资不含安装、调试费用，CAPEX包含安装调试成本。
陕西铁塔若新建1万站采用新配置方案，投资节省1.1亿元，总成本每年节省0.2亿
2.9 改造现网发电率前20%站点 总成本节省900万元/年
占地面积、承重、安全性等因素)，按总需求容量，将电池拆分为两组进行安 装。 2 、蓄电池组配置容量推荐选用150Ah、300Ah、500Ah、600Ah、800Ah、 1000Ah六种容量规格。200Ah及以下蓄电池组可使用12V电池单体组成的蓄 电池组。 3 、优先选用铅酸电池，在机房空间和承重不足或环境恶劣的基站，可选用磷酸 铁锂电池，农村地区基站不宜配置磷酸铁锂电池。 固定发电机组 1 、固定发电机组选用柴油型。 2 、发电机组机房应单独设置，并满足通风、抗震、噪音、消防等要求。 3 、发电机组容量仅考虑通信负载功率需求。 4 、发电机组满载连续运行能力不少于12小时。 移动发电机组 1 、应根据各地市公司的基站数量及实际供电质量情况配置移动发电机组。
传统模式下，பைடு நூலகம்机功率是通信负荷平均功率的3倍以上 ➢ 以主设备平均功率为5kW、电池配置为500Ah×2的站点为例 • 主设备最大功率：5×1.3=6.5kW • 电池充电最大功率：56.4×0.1×1000=5640W=5.64kW • 考虑开关电源系统损耗、机柜与电缆等配电损耗，系统效率为90%，则通信电源交流输入最
频繁停电站址采用1h+小油机发电机模式
对现网站点上站发电次数TOP20%（适合安装固定油机的）进行固定油 机改造。
为提高电力保障，积极与电力部门(国电、地电)开展合作，从根 本上解决电力需求问题 。
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2.3 现网油机功率大 精准适配的小油机应用受限
现网固定油机功率同时满足空调、电池充电和通信负荷最大功率需求，油机功率需求大，如 主设备平均功率为5kW的站点需要20kW油机。
如果应急发电采用适配通信负荷的小油机，目前开关电源不具备油机适配模式， 必须人工 手动操作， 增加上站次数， 增加人工成本。
电源系统配置规范以及提高电力保 障水平创新措施
按照集团公司2015年建维工作要求,新建承接电源系统建设按照以下原则 : 1 、精准配置 ,保证能力,控制建设投资; 2 、创新方案,解决难题,降低运行成本; 3 、扩大试点,稳步推进; 陕西铁塔公司建设维护部对新建站址电源系统配置规范以及提高电力保障水 平思路如下。
设备配置规范
1 、新建基站蓄电池组的后备时间应结合基站重要性、市电可靠性、运维能力、
机房条件等因素确定，基站蓄电池组后备时间要求详见表。
区域
蓄电池组后备时间要求（h）
城区
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郊县
5
农村
基站具备固定发电机组安装条件 基站不具备固定发电机组安装条件
1（并配置固定发电机组） 7
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1.5 电源系统配置规范
1
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3
农村（不具备安装固定油 机条件）
7
600
3
城区
3
600
4
郊县
5
800
5
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农村（具备安装固定油机 条件）
1
300
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农村（不具备安装固定油 机条件）
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城区
3
800
6
7.5
郊县
5
1200
7
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1.6 电源系统配置规范
蓄电池组 1 、原则上按照基站电池容量总需求配置一组蓄电池组。可根据实际情况(结合
➢ 动态调整：依托动力环境集中监控系统，持续优化维护成本TOPN站点系统配置 ➢ 提升服务：量化站点供电可靠性关键指标，持续提升供电服务质量 ➢ 降低成本：优化配置，采用小容量电池及小油机解决电力质量差的区域供电
保障，降低设备投资，创新手段解决发电高成本问题
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2.2 目前后备电池容量存在减配空间
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二 提高电力保障水平创新措施
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2.1 总体思路
基本目标：实现基站设备7×24小时不间断供电保障(保证不掉站、不退服) 总体思路：精准配置、动态调整、提升服务、降低成本
➢ 精准配置：功率需求由通信负荷峰值功率改为平均功率；后备电池续航能力匹配 市电质量；应急发电功率只考虑通信负荷，开关电源予以适配
雷暴日（日/年）
≤25 60kA
26～40
≥41 80kA
80kA
100kA
100kA
120kA
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1.4 电源系统配置规范
开关电源 1 、对于新建基站开关电源的整流模块容量按本期负荷配置，整流模块数按n方
式配置，并保证开关电源在最大负载功率工作（不含蓄电池充电电流）时具 备一个备份整流模块。 其中：n=MAX(n1，n2)，即n1和n2中取数值较大者； n1= {基站设备平均功率下直流负荷+蓄电池充电电流（按基站蓄电池组总容量 /10进行计算）}/本期配置单个整流模块容量，进位取整数。 n2={基站设备额定直流负荷/本期配置单个整流模块容量}+1，进位取整数。 2 、开关电源宜采用50A整流模块。 3 、开关电源具备发电机组供电模式，能顺序启动整流模块并按需限制输出功率。
典型基站系统数量（套） 通信设备总功率（kW）注1
市电容量需求（kW）注2 自建变压器容量（kVA）注3
2 2.5 6～10 10～15
4 5 12～20 15～25
6 7.5 21～28 25～35
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1.3 电源系统配置规范
交流配电箱
1 、新建基站交流配电箱（屏）需配置市电/发电机组切换开关和移动发电机组 应急接口。