随着5G基站的迅猛发展,基站的能耗问题也越来越突出,高效可靠的基站配电系统方案,是提高基站能耗使用效率,实现基站节能降耗的重要保证,通过多回路仪表监测每个配电回路的用电负载情况正是该方案的前提。另外在基站方面,无论是设备功率大幅提高的宏基站,还是数量众多的小微基站,均需要低压配电系统进行供电。
基站现状和趋势
近年,国内三大通信运营商纷纷公布了“双碳"目标:
中国移动提出,2025年在总量增加1.6倍的情况下,碳排放总量控制在5600万吨以内;
中国电信提出,在“十四五"期间电信业务总量综合能耗/碳排放下降23%,新建5G基站节电比例不低于20%;
中国联通提出,力争到2023年能源消费总量增幅达到峰值,随着发电行业达峰及绿电交易进程,力争实现2028年碳排放总量提前达峰。
通信基站低碳运营是运营商们助力双碳目标实现的重要举措之一,三大运营商与铁塔能源已经开始在各个省布局光伏通信基站,利用现有屋面或场地条件,投资建设具备光伏发电的通信基站。
需求分析
1.用电监管,窃电监测:
对基站进线回路和出线回路进行监测对比,实时监测线路的使用功率,通过最大功率判断是否有其他设备接入而产生tou电行为。
2.节能控制
通过控制空调启停、调整通讯设备工作模式或控制启停等手段,实现基站的节能降耗。
3.分用户用电账单统计
分别对移动、联通、电信运营商的通讯设备进行用电数据统计,用于铁塔公司内部结算,作为收费的依据。
4.绿电监测,碳排放分析
实时监测风光发电数据,折损为标准煤和CO2减排量。
基站能效管理方案
基站智慧用电云平台通过对5G宏站和室分站点加装交/直流智能监控设备、无线采集设备以及系统管理平台,完成夜间无业务时段的下电操作,减少电能消耗,降低运营成本支出,以及提升通信设备供电线路状态的实时监测保护功能;
系统后台对存储的供电线路历史电气性能数据进行梳理、汇总、分析,找出故障原因,给出解决建议对策,减少后续同类故障的发生率,提升供电线路运维管控能力。
系统平台功能
实时监控
显示基站的设备详情和设备在线失联状态;
显示具体设备的实时监测数据和历史曲线供查询;
提供分合闸功能供用户对仪表进行操作;
提供参数设置功能,用户能对仪表内置的报警值和保护开关等进行操作。
分合闸管理
对不同的基站设置不同的分合闸策略,下发周期可以按照年~月~周~日来进行选择,提供下发命令的日志供用户进行查询。
设备信息管理
对设备可以设置对应的进线和出线关系,来对每一个基站的使用功率进行实时监测,可以分析基站的使用负载。从而可以分析不同区域的基站使用情况。
温控管理
对各个基站的温度进行设置,当温度高于范围内,会开启空调,其实时间会关闭空调。
硬件配置
对于基站方面我们基于其供电模式大致可以分成2个方面:交流和直流。
以下为常见基站配电的拓扑图:
交流配电监控-单回路嵌入式仪表AMC96L-E4
监测市电or油机
AC/DC85-265V供电
最高660V 5A直接接入
4DI&2DO
RS485通讯
交流配电监控-多回路嵌入式无线仪表AMC300L
监测市电&油机&空调&照明
AC/DC85-265V供电
最大18路单相or6路三相接入
毫安级互感器接入
4路无源DI,2路DO,2路有源DI
4G/NB无线通讯、RS485通讯
交流配电监控-多回路导轨式仪表DTSD1352-4S
监测市电&油机&空调&照明
AC/DC85-265V供电
最大12路单相or4路三相接入
毫安级互感器接入(水晶头)
2DI2DO或6DI6DO(2路有源DI4路无源DI)
可扩展无线模块
RS485通讯
交流配电监控-多回路导轨式仪表AMC200
监测市电&油机&空调&照明
AC/DC85-265V供电
最大24路单相or8路三相接入
毫安级互感器接入(水晶头)
4路无源DI,2路DO,2路有源DI
4路NTC测温,1路温湿度
4G/NB无线通讯、RS485通讯
电流互感器-DTSD1352-4S、AMC200、300配套
电流互感器为水晶头接口,一次侧电流为100A-600A,二次侧输出电流50mA,若电流互感器不同,客户可根据实际使用情况,通过仪表界面或通讯修改电流变比。
交流配电监控-无线计量仪表ADW350WA
直流配电监控-导轨式仪表AMC16L-DETT
监测总&移动&联通&电信&广电等通讯设备
DC-48V供电
最大6路直流回路接入
输出0-5V的电流霍尔传感器接入
带±12V输出给霍尔电流传感器供电使用
RS485通讯
直流配电监控-多回路导轨式AMC200
监测总&移动&联通&电信&广电等通讯设备
DC-48V供电
最大12路直流回路接入
4路NTC测温,1路温湿度
带±12V输出给霍尔电流传感器供电使用
4G/NB无线通讯、RS485通讯
霍尔传感器-AMC200配套
直流配电监控-无线计量仪表ADW350WD
监测总&移动&联通&电信&广电等通讯设备
DC-48V供电
最大3路直流回路接入,标配3只霍尔
2路测温,3路开关量输出
4G/NB无线通讯、RS485通讯
智能网关:AWT200
实现设备的监测、控制、计算,为系统与设备之间建立通讯纽带,实现双向的数据通讯。实时监测并及时发现异常数据,同时自身根据用户规则进行逻辑判断,极大的节省了人力和通讯成本。
支持现场免调试,自适应抄表;
最大支持 1 万个点位的集中采集;
大容量存储,支持断点续传;
配套管理工具,方便系统配置与维护;
强大的通讯能力,最多支持 8 路串口/LoRa/以太网/4G/WIFI通信;
自带开关量和模拟量输入;
1.2 寸点阵显示屏及按键;
支持多种物联网主流通讯协议;
支持数据逻辑运算及处理。
产品现场展示
结束语
随着通信技术的不断发展和 5G 网络的全面普及,铁塔基站面临着更高的要求和挑战。安科瑞将持续加大研发投入,不断优化和完善铁塔基站方案。
通过对5G宏基站和小基站等分站点加装交/直流智能监控设备,不仅为基站排除了安全隐患,还提升了用电可靠性,有效降低了移动、联通及铁塔公司的运营用电成本。