吉林移动负载特性配置 提升UPS节能效果

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绿色之道
随着通信产业的迅猛发展、通信网络规模的逐渐扩大，高频开关电源、不间断电源（UPS ）等电源设备，及机房专用空调等环境配套设备的数量也随之急剧增加。

其中，高频开关电源、不间断电源负荷特性为高功率因数且含大量谐波，呈容性负载；而机房专用空调功率因数低且多采用变频技术，造成大量谐波，整体呈感性负载。

虽然容性负载和感性负载有一定的补偿作用，但效果不理想，存在诸多隐患。

传统LC 式无功过补不可避免
传统的滤波装置采用LC 式无源滤波器，其基本原理是利用电容、电抗组成的串联谐振回路，将滤波器的谐振次数设定为需要滤除的谐波次数。

对于需要滤除的谐波电流，滤波器呈现出低阻抗通道，使之大部分流入滤波器，很少流入电网，从而达到滤波目的。

但此类的传统无源滤波器存在一些明显缺陷。

在利用电容、电抗组成串联谐振回路，吸收谐波的同时，电容器必向系统输出大量的无功补偿容量。

若在自然功率因数较高的场合，采用这种滤波器将不可避免出现无功过补的问题，所导致的直接后果将是，滤波器要么不能正常投运，起不到滤波效果；要么就是投运后因过补而抬高母线电压，危害其它用电设备的安全运行。

并且其滤波特性受电网阻抗和运行状态的影响，滤波效果不稳定，容易和系统发生并联谐振，使电源端的阻抗和无源滤波器产生谐振，导致某些谐波放大，而滤波支路过载时，容易出现无法正常运行的现象。

因一条LC 支路只能滤除一种频率的谐波，若现场谐波成分复杂，就需添加多个滤波支路，这既增加了设备占地面积，又提高了项目投资费用。

10kV 中压补偿特点显著
鉴于通信负荷的特点及传统补偿的不足，新型有效、安全可靠的补偿技术应运而生。

如当通信局（站）市电引入容量达到5MV （5V ）及以上时，应在开闭所（通常叫做开关站）设置中压动态补偿，可将功率因数由补偿到，这样既可以达
到满意效果又可以节省投资。

作为中压补偿装置应具备如下技术特点：采用大功率IGBT 管组成三相逆变器，既补偿感性负荷，又补偿容性负荷，并可动态双向连续调节无功功率。

整套装置可实现大容量和无级补偿，无功容量在保证连续调节与平滑输出的同时，又克服了电容器分组分级投切的缺陷。

装置在补偿容量足够的情况下可实现趋近为1的功率因数，能根据负荷无功功率的大小及功率因数的实际运行水平自动投切，动态补偿无功功率，并且响应速度应小于10ms ，调节速度快，动态特性好。

而控制系统选用DSP 芯片，可快速鉴相和直接控制SVG 交流侧输出电流的相位。

采用优化特定消谐技术，能输出优质正弦电压和电流，及采用电流间接控制和基于自适应、自校正非线性PI D 调节算法，以满足装置对稳定性的要求。

还要求具有专门转理外挂键盘输入、数据显示查询与上位机通讯的功能。

选用高清晰荧光显示屏，可显示和记录系统运行参数、运行参数，可与上位机进行联网和通讯。

并且不产生谐波，不用考虑与系统发生谐振的可能性，在使用现场谐波复杂的情况下，设备仍可安全正常运行。

还能就地补偿、稳定系统电压、抑制电压闪变，改善电能质量。

自身功耗低，发热量小，节能效果明显。

可以多台并联使
T SV G 动态无功功率发生电源，在原理上创新性地克服了传统无功补偿装置容易与系统发生串联或并联谐振的缺点，彻底解决了在谐波环境下进行无功功率补偿的难题，是无功功率补偿的更新换代产品。

中国移动通信集团吉林有限公司网络部|李德锋
中国移动通信集团设计院有限公司黑龙江分公司|刘峰
用，整体结构设计合理，符合相关行业标准。

保护措施齐全，自动化程度高，能在外部故障或停电时自动退出工作，送电后能自动恢复运行，整套设备设有过压、欠压、过流等保护。

ASV G 、TSV G 技术
解决0.4kV 补偿难题
近年，我国在消谐动态补偿领域技术长足进步，处于前沿领先地位，并且各大院校研发成果也十分卓著。

其中以ASV G 及TSVG 技术的研发与应用尤为突出。

ASV G 动态无功功率发生电源是一种新型可连续调节的双向补偿电源。

通过系统电压US 和ASVG 输出电压U 进行大小比较，来提供感性无功或者容性无功功率。

该装置主电路采用I GBT 的智能模块构成电压型逆变器。

装置与系统锁定相位，并采用优
化特定消谐技术，输出优质的正弦电压和电流。

还具有专门处理外挂键盘输入、数据显示查询及与上位机通信功能。

在装置的控制策略上，采用电流间接控制和基于自适应的自校正非线性PID 调节法，以满足装置稳定性的要求。

该技术无需电容和电感来产生无功功率，通过整流和逆变来实现双向动态无功功率的连续调节，可实现功率因数全程近于1，同时有节能、稳压和增容的作用，既提高电网的稳定性，又抑制系统振荡。

并且具有产品体积小，成本低，响应速度快的特点。

TSVG 动态无功功率发生电源可以实现补偿和消谐的双重功能，采用大功率IGBT 组成的逆变器进行容性、感性无功功率双向连续调节，可实现功率因数全程接近于1。

其控制系统采用美国西屋技术，能实现ASVG 与TSC 有机结合，形成大容量、连续
型无功功率补偿装置，既功能全面，又降低成本。

TSVG 动态无功功率发生电源，在原理上创新性地克服了传统无功补偿装置容易与系统发生串联或并联谐振的缺点，彻底解决了在谐波环境下进行无功功率补偿的难题，是无功功率补偿的更新换代产品。

而且TSVG 设备体积小，成本低，响应速度快，功耗小，可广泛应用各种负荷。

为了更好地解决谐波问题可在负载侧（如空调配电屏）同时配置相应容量的TAPF （电力有源滤波和无功综合补偿装置），实现动态无功补偿和有源滤波等综合功能。

补偿和滤波同时进行，可保证最佳补偿滤波效果和供电系统运行的安全稳定。

基站亟待小型化补偿装置
通过对通信运行商电费支出的统计，基站的电费支出占整个电费支出的60%以上，其中宏基站的电费支出占到整个基站电费支出的80%以上。

宏基站主要负荷为舒适性空调和高频开关电源，其中高频开关电源系统已采用休眠技术和可侦测巡检系统，能将不必要的模块关闭，效率可提高到%以上。

随着空调的温度调节控制和消谐补偿在节能减排工作中的地位日益突显，小型化、模块化的消谐补偿装置的研发与应用已经迫在眉睫。

吉林移动负载特性配置提升U P S
节能效果
T SC （上）与T SVG （下）补偿曲线对比
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201121A 1000k A 0.80.990。