通信局站PUE案例分析

邵正忠

（中國電信股份有限公司南京分公司，南京 210008）

前言

各個通信企業(yè)局站均比較多，隨著節(jié)能減排工作的推進，各個通信企業(yè)迫切需要一種手段來了解局站的能耗水平，一方面用于有針對性的節(jié)能技改，另一方面也有助于制定相關(guān)辦法提高具體生產(chǎn)部門的節(jié)能積極性，起到降本增效作用。本文以某市通信局站PUE分析為例闡述具體的分析過程。

1 概念

為便于分析，引入幾個概念。

例外局站：指PUE≥4或PUE＜1的局站。根據(jù)PUE的定義，PUE永遠是一個大于1的值，如果在數(shù)據(jù)采集及分析過程中，發(fā)現(xiàn)PUE＜1，則說明采集的過程必然有問題。一般的PUE在2左右，對于畸高PUE，則反映出兩個問題，可能一是數(shù)據(jù)采集有誤，可能二是該點節(jié)能水平太差，存在嚴(yán)重的跑冒滴漏。

有效局站：除例外局站以外的局站。

局站PUE平均值：所有有效局站的平均PUE，其值為所有有效局站的能耗總和與所有有效局站的通信主設(shè)備能耗總和之比。為方便計算，可取所有有效局站的PUE的算術(shù)平均值。

峰值PUE：指局站的峰值總功率與該局站測量時點通信主設(shè)備峰值總功率之比。

高區(qū)PUE局站：指PUE在(2.5,4）區(qū)間內(nèi)的局站。

中區(qū) PUE局站：指 PUE在（1.5，2.5）區(qū)間內(nèi)的局站。

低區(qū)PUE局站：指PUE在(1，1.5)區(qū)間內(nèi)的局站。

高區(qū)平均PUE：指所有高區(qū)PUE局站的PUE算術(shù)平均值。

中區(qū)平均PUE：指所有中區(qū)PUE局站的PUE算術(shù)平均值。

低區(qū)平均PUE：指所有低區(qū)PUE局站的PUE算術(shù)平均值。

2 局站PUE取值

為簡化工作量，方便分析，局站PUE的統(tǒng)計以一月為一個統(tǒng)計周期。

所有安裝有電度表的局站，PUE=局站總用電量/通信電源輸出電流計算的用電量。

所有未安裝有電度表的局站，PUE為該局點峰值PUE。

3 局站PUE分析

下面以某地市局站作為具體對象為例進行分析。

3.1 局站PUE平均值

考慮到通信設(shè)備性質(zhì)及運行環(huán)境要求不同，固網(wǎng)與無線網(wǎng)分開分析。在固網(wǎng)中，樞紐樓、綜合端局、接入點根據(jù)需要分開分析。

3.1.1 固網(wǎng)（除樞紐樓）PUE平均值

由于該地市所有固網(wǎng)均安裝有非智能電度表，因此對該局站能耗值的獲取須維護人員月初、月未到現(xiàn)場進行實抄總電度表。由于一般情況下供電公司的電費發(fā)票上的用電量為估算值，未到現(xiàn)場進行實抄，一般情況下不能以供電公司電費發(fā)票上載明的用電量為準(zhǔn)。通信主設(shè)備的用電量可通過動環(huán)系統(tǒng)中的通信電源的電流值近似計算獲得。

通過對固網(wǎng)（除樞紐樓）XX個局站進行PUE統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)其中有YY例外局站，有效局站ZZ多個，對所有有效局站取平均值，得到平均PUE為1.87。該PUE值反映了該地市固網(wǎng)（除樞紐樓）總體能耗水平。

綜合端局和接入點分開計算平均PUE。

對所有綜合端局進行分析，分析了XX個局站，其中有YY個例外局站，有效局站ZZ個，平均PUE為2.01，此值作為綜合端局的公司平均PUE。此處XX表示某一值，以下類同。

對所有接入點進行分析，分析了XX個局站，其中有YY個例外局站，有效局站ZZ個，平均PUE為1.86，此值作為接入點的公司平均PUE。

3.1.2 樞紐樓PUE平均值

由于樞紐樓機房比較多，為了了解每個機房的節(jié)能水平，按機房進行針對性分析。考慮到能耗采集系統(tǒng)未到位，以到現(xiàn)場測量峰值功率計算PUE進行分析。共分析了XX個機樓計XXX個機房，其中有YY個例外機房，有效機房ZZ個，平均PUE為1.62，此值作為樞紐樓的公司平均PUE。

3.1.3 基站PUE平均值

由于該地市所有基站均安裝了智能總電表，因此采集用電量直接利用動環(huán)系統(tǒng)即可。對該地市所有基站進行分析。無線基站共分析了XX個局站，其中有YY個例外局站，有效局站ZZ個，平均PUE為1.77，此值作為基站的公司平均PUE。

3.2 部門局站PUE與公司平均PUE比較

該地市有8個行政區(qū)，5個縣公司。其中固網(wǎng)由部門A維護，基站有部門B維護，縣公司分別為C、D、E、F、G,部門A又劃分為A1-A8計8個分部。為了恒量各個部門以及部門A各個分部的節(jié)能管理水平，將各個部門或分部所管局站平均PUE與公司平均PUE進行比較分析。

3.2.1 固網(wǎng)各部門平均PUE與公司平均PUE比較

（1）固網(wǎng)各部門所有有效局站平均PUE與公司平均PUE比較

通過對采集到的各部門所有有效局站的固網(wǎng)局站平均PUE與公司平均PUE比較，發(fā)現(xiàn)市A1(2.14)等平均PUE大于公司平均PUE，市A2(1.76)等平均PUE好于公司平均PUE。（）中的數(shù)字為該點PUE值，以下同。

（2）固網(wǎng)綜合端局各部門平均PUE與公司平均PUE比較

通過對采集到的各部門所有有效局站的固網(wǎng)端局平均PUE與公司平均PUE比較，發(fā)現(xiàn)市A(2.16)等平均PUE大于公司平均PUE，縣C(1.47)等平均PUE好于公司平均PUE。

（3）固網(wǎng)接入點各部門平均PUE與公司平均PUE比較

通過對采集到的各部門所有有效局站的固網(wǎng)接入點平均PUE與公司平均PUE比較，發(fā)現(xiàn)市A（1.89）等接入點平均PUE大于公司平均PUE，縣C(1.49)等平均PUE好于公司平均PUE。

3.2.2 基站各部門平均PUE與公司平均PUE比較

通過對所有有效基站進行分析，計算部門的平均PUE，與公司平均PUE進行對照，發(fā)現(xiàn)縣C平均PUE大于公司平均PUE，市B及縣D、縣E、縣F、縣G平均PUE好于公司平均PUE。

3.3 固網(wǎng)局站PUE分布

為了便于分析各局站PUE的分布情況，統(tǒng)計各部門局站PUE在高壓PUE局站、中區(qū)PUE局站、低區(qū)PUE局站的站點數(shù)量，并計算各部門局點在各高、中、低區(qū)中的平均PUE分布水平。

3.3.1 固網(wǎng)高中低區(qū)PUE分布

高區(qū)平均PUE反映一個部門高耗能局站的平均水平。通過計算，發(fā)現(xiàn)市A5分部等均無高區(qū)局站；縣 E（3.21）等高區(qū)平均PUE最高，市 A3分部（2.68）等高區(qū)平均PUE最低。

中區(qū)平均PUE反映一個部門中等耗能局站的平均水平，絕大部分局站處于該區(qū)域，此平均值越小，說明耗能局站節(jié)能化水平越好。通過計算，發(fā)現(xiàn)市A8分部 （2.04）等中區(qū)平均PUE最高，樞紐樓(1.65)等中區(qū)平均PUE最低。

圖1 固網(wǎng)各部門PUE平均值

低區(qū)平均PUE反映一個部門低耗能局站的平均水平，是一個部門節(jié)能化程度最高的局站。通過計算，縣C等無局站在低區(qū)范圍內(nèi)。樞紐樓(1.45)等低區(qū)平均PUE最高，市A3等低區(qū)平均PUE最低。見圖1。

3.3.2 固網(wǎng)PUE極大極小值

將固網(wǎng)所有部門例外站點極大值、有效站點的極大值、有效站點的極小值放到一起進行分析，從中可以了解到PUE的極值情況。在例外局站中，PUE最高的出現(xiàn)在縣E站X1（8.9）。例外局站除外，PUE最高的局站出現(xiàn)在縣E站X2（3.98），PUE最低的局站出現(xiàn)在縣E站 X3（1.01）。

3.3.3 固網(wǎng)高中低區(qū)PUE局站占比

為了了解全區(qū)固網(wǎng)所有站點在高區(qū)、中區(qū)、低區(qū)的站點分布情況，將例外、高中低區(qū)站點數(shù)量放到一張表中進行呈現(xiàn)，可以發(fā)現(xiàn)。全區(qū)固網(wǎng)例外局站數(shù)為19個,占比2%;高區(qū)局站數(shù)為97個，占比9%;中區(qū)局站數(shù)為734個，占比66%；低區(qū)局局站為270，占比 24%。

分析各部門中低區(qū)局站在所轄站點的占比情況，可以把握各部門節(jié)能型局站的比例，側(cè)面反映局站節(jié)能水平?？梢园l(fā)現(xiàn)，縣G等中低區(qū)局站占比最高，均為100%，市A1等中低區(qū)局站占比最低，占62.86%等。

3.4 基站PUE分布

參照固網(wǎng)PUE分布的分析方法據(jù)以分析基站PUE分布。

3.5 PUE例外局站

例外局站反映兩個問題：一是存在抄表不準(zhǔn)確可能，二是對于PUE＞4的點存在節(jié)能管理嚴(yán)重不到位可能。例外站點的管理是一個地區(qū)局站PUE分析的第一環(huán)節(jié)，節(jié)能要首先從例外對象著手。通過對全區(qū)的例外局站分析，發(fā)現(xiàn)市A樞紐樓、市A1、市A3、市 A4、市 A6 分部分別有 1，1，1，2，1，1 個例外局站，局站名為站Y1至站Y7；縣C、縣E、縣F公司分別有2，12，2個例外局站，局站名為縣站Z1至站Z16。市B、市A其他分部、縣G、縣D無例外局站。

3.6 分析結(jié)論

通過對全區(qū)局站的PUE分析，可以得出如下結(jié)論：

（1）例外局點管理方面：市B、縣G、縣D統(tǒng)計比較仔細，市A、縣E、縣C等需仔細分析例外局站存在的原因。

（2）在綜合端局方面：市A、縣E、縣F、縣G等在端局節(jié)能方面有提升空間，縣C、縣D等在端局節(jié)能方面做得比較好。

（3）在接入點方面：市A、縣G等在接入點節(jié)能方面有提升空間，縣C、縣F等在接入點節(jié)能方面做得比較好。

（4）在基站方面，縣C在基站節(jié)能方面有很大提升空間，市B、縣E基站節(jié)能管理做得比較好。

4 結(jié)束語

根據(jù)局站分類分別得到的樞紐樓、綜合端局、接入點、基站的PUE平均值反映了該地市總體的能效水平；通過將各部門不同類別局站平均PUE與公司平均PUE比較，可以了解各部門能效管理水平；通過引入高區(qū)、中區(qū)、低區(qū)PUE概念，各部門局站高中低區(qū)平均PUE分布、PUE極大極小值、高中低區(qū)PUE局站占比，可以了解各部門局部PUE分布；通過全區(qū)局站高中低區(qū)占比，可以從總體上把握該地市的PUE分布情況。通過PUE分析，對有問題站點進行整改，最終從有例外局站、少部分高區(qū)局站、絕大部分中區(qū)局站、零星的低區(qū)榜樣局站過渡到無例外局站、無高區(qū)局站、少部分中區(qū)局站、絕大部分低區(qū)局站。如果達成這一目標(biāo)，則局站的節(jié)能化管理水平將達到一個嶄新的高度。

[1]唐翔宇,史慶飛.通信設(shè)備的能效評估 [J].電子質(zhì)量,2009，(4):63-65.

[2]the green grid.GREEN GRID DATA CENTER POWER EFFICIENCY METRICS:PUE AND DCIE[S].www.thegreengrid.org:the green grid,2007[2011].http://www.thegreengrid.org/en/Global/Content/white-papers/The-Green-Grid-Data-Center-Power-Efficiency-Metrics-PUE-and-DCiE.