通信电源系统分析及节能方案探讨

通信电源系统分析及节能方案探讨

随着我国通信技术的快速发展，通信电源作为通信网的“心脏”，在保证可靠性和供电质量的前提下，应尽可能节省后期运行成本。本文分析了通信电源系统的组成，从通信电源的各个环节挖掘节能的潜力，探讨了电源节能方案。

标签：通信电源系统；节能

通信电源系统是通信网中必不可少的重要组成部分，其供电质量的好坏，直接关系到整个通信网是否能够正常工作。通信电源是整个通信网的“心脏”、动力之源。在节能减排理念的影响下，通信电源系统的能源消耗，也成为通信电源系统设计的关键。为适应通信系统发展的需要，在保证供电可靠和供电质量的前提下，尽可能节省运行成本。

一、通信电源系统组成

大中型电信局一般采用10KV 高压市电引入，电信局内通常都设有降压变电室。室内装有高、低压配电屏和降压变压器。通过这些变、配电设备，先把高压电源（一般为10kV）变为低压电源（三相380V），再供给整流器、不间断电源设备（UPS）、通信设备、空调设备和建筑用电设备等。局站内交流通信设备由交流不间断电源供电，局站内直流通信设备由直流开关电源供电。小型电信局（站）则一般采用低压市电电源，不需再经过变压器。重要通信枢纽局一般都由兩个变电站引入两路高压电源，并且用专线引入，一路主用，另一路备用。一些局站为了避免因市电中断时间较长而影响通信畅通，在供电系统中配置柴油发电机组。

二、通信电源系统节能方案分析

要达到通信电源系统节能的目的，建议选用转换效率高的电源设备，对电源设备供电负荷率合理调整、功率因数合理补偿、通信电源谐波合理治理，选用具有电源休眠节能技术的设备。具体有以下方案：

1.减少线路的能量损耗

主要措施：

（1）供电电源尽量靠近负荷中心。输出尽量靠近出线或上线洞孔，不产生倒送电的现象。

（2）对于比较长的线路，除满足载流量，保护配合及电压损失所选定的截面外，宜适当增加导线截面来换取较低的线路损耗。

（3）单相用电设备均匀地接在三相网络上，降低三相不平衡度，可降低零

地电位的影响。

2.提高系统的功率因数

提高变压器二次侧的功率因数，总的负荷电流减少，所以可减少变压器的铜损，并能减小线路及变压器的电压损失，达到节能目的。

（1）首先要提高设备自然功率因数。

（2）当提高自然功率因数仍达不到要求时，采用并联电力电容器作为无功补偿装置。实践表明，每千乏补偿电容每年节电150～200kWh。

3.选择高效低耗的产品

（1）减少变压器的功率损耗，合理选择变压器的负载率

①变压器的选用：变压器损耗主要包含空载损耗和负载损耗，选用性能水平代号高的变压器。

②变压器采用分供方式：当单台变压器负载超过额定容量60%时，采用低压系统联络分断，2台变压器分供的方式相比单台使用更具有节能效果。

（2）UPS选用高效率产品，要求设备半载时效率依然可达到90%以上。

机房供电系统中采用UPS，由于并机、双总线冗余系统的大量使用，分摊到每台UPS的实际带载率都小于50%。几乎所有的UPS的应用现状都是大马拉小车，因此UPS在半载或更轻负载时的整机效率才真正具有实际意义。

采用高频UPS，在半载情况下整机效率可达到93%以上，而工频UPS在半载时效率仅为91～92%。此外要达到输入功率因数>0.95，输入谐波失真<5%的国家电力标准要求，通常须选装有源输入滤波器或12脉冲选件才能实现，而这将进一步降低UPS整机效率3～4%，UPS的整机效率将只有88%左右。

采用高频机与12脉冲整流+11次滤波器的工频UPS进行比较，有超过5%的效率差异，将带来明显的收益。

另外对UPS供电负荷率合理调整，提高UPS系统的使用率，避免UPS系统在低负荷率的使用情况。

4.控制谐波含量

当谐波电流产生时，功率因数下降，视在功率将增大。另根据IEC 60364-5-52要求，当电流总谐波畸变率THDi在15-33%时，基于相线电流的选择值应按0.86降容使用。

对于主要电源设备是UPS的机楼，在设备选型时优先选择谐波指标良好的设备，例如选择12脉冲的换流设备或换流设备高频化，优先选择具有有源功率因数校正技术的设备；另外供电系统良好的谐波指标可有效的减少配电线路损耗并减小发电机组与UPS的配比关系，减小发电机组容量需求，节约投资。

三、结束语

通信电源系统是保障通信系统功能和稳定的关键。为实现对通信电源系统的技能，则需要从通信电源系统设计的节能方案和运行维护节能方案两个方面入手，达到改善通信电源系统节能的目的。对于设计部分，需要合理的展开对设备配置、电源开关选择、充放电管理的智能化控制，从而达到提升系统设计部分的节能效果。对于运行维护的节能方案，主要从变压器经济运行、负载分配和谐波治理入手，提升通信电源系统运行过程中的节能效果，实现节能的目的。

参考文献：

[1]郭艳.通信电源系统节能减排设计浅谈[J].信息通信，2014（9）：248-249.

[2]张延童，张勇，王晓勇.通信电源安全运行问题的分析[J].电子技术与软件工程，2016（23）：48-48.

作者简介：周小玲（1985.1.12），性别：女，籍贯：湖北，民族：汉，学历：硕士研究生，职称：中级工程师，职务：设计工程师。研究方向：通信电源。