基站資源共享中的電力配套改造

張 臻（福建省郵電規(guī)劃設(shè)計院有限公司，福建 福州350003）

0 前言

移動通信技術(shù)發(fā)展到今天，已經(jīng)全面進(jìn)入4G 時代。在現(xiàn)有的情況下，將出現(xiàn)2G、3G、4G 三網(wǎng)共存的局面，同時，中國移動、中國電信、中國聯(lián)通3家運(yùn)營商各自都擁有自己的無線網(wǎng)絡(luò)，導(dǎo)致現(xiàn)網(wǎng)基站林立。如果按照以往的建設(shè)方式，3 家運(yùn)營商各自建設(shè)自己的基站，在更多的地方出現(xiàn)鐵塔或立桿，這將造成巨大的浪費(fèi)，這種形勢下，中國鐵塔公司應(yīng)運(yùn)而生。接下來的工作首先是將現(xiàn)有3家運(yùn)營商的基站資源進(jìn)行共享與整合，其中，電力配套的改造又是首當(dāng)其沖的。在當(dāng)前階段下，現(xiàn)網(wǎng)基站資源的電力配套改造工作需要在滿足新增共享用電需求的前提下，盡可能選擇改造難度小、投資少、施工周期短的技術(shù)方案。

1 電源配套改造前期需重點關(guān)注的問題

1.1 落實共享站點新增電源容量需求

對于有共享需求的站點，需向需求方落實新增系統(tǒng)容量需求，容量需求包含2 部分內(nèi)容。其一是用電功率容量需求，在落實用電功率容量需求時應(yīng)注意核實需求方給出的容量數(shù)據(jù)是設(shè)備的標(biāo)稱功率還是實際運(yùn)行功率，如是標(biāo)稱功率，則應(yīng)當(dāng)按照同類型基站的實際設(shè)備運(yùn)行功率進(jìn)行折算。其二是新增設(shè)備的接電端子的容量和數(shù)量需求。在共享改造工作中需對用電容量進(jìn)行核算時，需要與運(yùn)營商確認(rèn)負(fù)載實際功率并進(jìn)行改造。一般來說，每個運(yùn)營商每個3G、4G系統(tǒng)的基帶單元（BBU）的功耗按350 W 計列，每個射頻拉遠(yuǎn)單元（RRU）的功耗按220 W計列，每個2G系統(tǒng)的功耗按1 000 W 計列，傳輸設(shè)備的功耗按120 W 計列，監(jiān)控設(shè)備的功耗按50 W 計列。需要特別注意的是當(dāng)基站側(cè)有BBU 時，每個運(yùn)營商的傳輸設(shè)備功耗按120 W 計列，每個基站的智能動環(huán)監(jiān)控單元（FSU）功耗按50 W計列。當(dāng)基站僅安裝有RRU 時，不計算傳輸設(shè)備功耗，只需要計算基站的智能動環(huán)監(jiān)控單元功耗，按50 W計列。

1.2 落實共享站點現(xiàn)有電源容量資源情況

a）落實現(xiàn)網(wǎng)基站機(jī)房內(nèi)的高頻開關(guān)電源總?cè)萘考笆Ｓ嗳萘?。對于通信基站機(jī)房內(nèi)的高頻開關(guān)電源，以往運(yùn)營商開關(guān)電源整流模塊的配套原則都是N+1模式，在資源整合后，可以按照N 模式進(jìn)行配置，因此現(xiàn)網(wǎng)開關(guān)電源至少有一個模塊的容量可供共享。如本期共享需求用電量小于單個模塊容量，即可認(rèn)定電源系統(tǒng)容量滿足共享需求。

b）落實基站現(xiàn)網(wǎng)開關(guān)電源剩余可用的輸出配電端子的容量和數(shù)量。

c）基站內(nèi)現(xiàn)網(wǎng)開關(guān)電源容量確實不能滿足當(dāng)期共享需求，必須新建大容量開關(guān)電源的站點，需同時落實基站交流市電引入容量，對高壓引入的站點，重點核實變壓器容量和交流配電箱容量；對低壓引入無變壓器的站點，重點核實前端變壓器容量或引接的低壓開關(guān)容量和進(jìn)機(jī)房的線纜線徑情況。

d）落實基站現(xiàn)網(wǎng)開關(guān)電源蓄電池配置容量情況。一般來說，共享改造項目不考慮電池擴(kuò)容更換問題。只有對傳輸節(jié)點站，如果當(dāng)期共享新增用電量達(dá)到現(xiàn)網(wǎng)用電量的100%以上且計算現(xiàn)網(wǎng)蓄電池后備時間低于資源整合部門后制定的規(guī)范要求的，可以考慮更換大容量電池。

e）落實基站內(nèi)現(xiàn)有接地保護(hù)銅排剩余可用接線孔數(shù)量。

2 電源配套項目主要改造方案

2.1 開關(guān)電源的改造

a）擴(kuò)容模塊。如果現(xiàn)有基站機(jī)房內(nèi)的高頻開關(guān)電源通過擴(kuò)容模塊即可滿足當(dāng)期共享容量需求，可以采用擴(kuò)容模塊的方案。在采用該方案的時候，需要特別注意原有高頻開關(guān)電源型號是否停產(chǎn)，以及這種高頻開關(guān)電源是否在當(dāng)次的招標(biāo)采購范圍內(nèi)。

b）增加開關(guān)電源輸出開關(guān)或更換大容量開關(guān)?，F(xiàn)有基站高頻開關(guān)電源整流容量滿足需求，但剩余輸出開關(guān)數(shù)量或容量不能滿足新增設(shè)備接電需求時，可以通過在現(xiàn)有電源機(jī)柜內(nèi)擴(kuò)容的方式解決。采用該方案的時候，需要電源廠家或設(shè)計單位現(xiàn)場確認(rèn)可操作性。

c）新增壁掛式直流配電箱?，F(xiàn)有基站高頻開關(guān)電源整流容量滿足需求，但剩余輸出開關(guān)數(shù)量或容量不能滿足新增設(shè)備接電需求，也不能在現(xiàn)有電源機(jī)柜內(nèi)擴(kuò)容時采用該方案。采用該方案需要現(xiàn)場查勘后確定新增配電箱的尺寸和分路配置要求。

d）新增戶外一體化MINI機(jī)柜。當(dāng)現(xiàn)有基站為室外型站點，現(xiàn)有室外一體化機(jī)柜系統(tǒng)容量（電源、空調(diào)等）無法滿足運(yùn)營商新增需求并且無法擴(kuò)容時，采用該方案。方案的實施需要核實市電引入容量是否滿足新增機(jī)柜當(dāng)期新增容量的需求。

e）在新位置新增組合開關(guān)電源。現(xiàn)有基站站點市電容量和交流配電箱容量滿足共享需求，開關(guān)電源容量不能滿足共享需求，機(jī)房空間和承重條件滿足新增一套開關(guān)電源及電池的條件下，可以采用該方案。由于該方案要同時新增蓄電池組，因此需注意空間及承重，要進(jìn)行承重加固處理的，必須由具備特種作業(yè)施工資質(zhì)的單位承接并應(yīng)由相應(yīng)資質(zhì)的設(shè)計單位出具設(shè)計文件。

f）原址替換為大容量組合開關(guān)電源。當(dāng)現(xiàn)有基站站點的高頻開關(guān)電源容量無法滿足當(dāng)期共享需求，并且機(jī)房內(nèi)無空間安裝新開關(guān)電源設(shè)備和電池時，可以采用該方案。需同時考慮蓄電池配置，或其他后備方式（如油機(jī)等）。需要注意在替換操作中如必須確保系統(tǒng)不中斷，可采用增加臨時開關(guān)電源、2次割接的方式進(jìn)行操作。

2.2 市電引入的改造

a）加裝交流配電箱負(fù)載分路。當(dāng)共享站點市電容量和交流配電箱容量滿足當(dāng)期共享需求，但交流配電箱現(xiàn)有輸出分路數(shù)不夠，交流配電箱內(nèi)空間滿足擴(kuò)容要求時，可以采用該方案，同時，需要設(shè)計單位現(xiàn)場確認(rèn)可操作性。

b）新增交流配電箱。當(dāng)共享站點市電容量滿足當(dāng)期共享需求，但交流配電箱容量及開關(guān)電源容量不滿足需求，且均無法擴(kuò)容，機(jī)房內(nèi)空間和承重條件滿足新增交流配電箱、開關(guān)電源和電池時，可以采用該方案。

c）替換原有交流配電箱。當(dāng)共享站點市電容量滿足當(dāng)期共享需求，但現(xiàn)有交流配電箱容量或輸出分路無法滿足共享需求，且無法擴(kuò)容新增時，可以采用該方案。

d）更換交流低壓引入電力電纜。當(dāng)現(xiàn)網(wǎng)站點為低壓引入交流220 V 或380 V 市電，無變壓器，但引入電源線線徑較細(xì)，無法滿足當(dāng)期共享需求時，可以采用該方案。采用該方案需要更換引入側(cè)交流電纜并需要提前確定新增電纜的型號，施工之前需與業(yè)主方協(xié)商。

e）新增高壓電力引入。當(dāng)現(xiàn)網(wǎng)站點高壓交流引入容量無法滿足當(dāng)期共享用電量需求時，可以采用該方案。采用該方案需要擴(kuò)容更換變壓器，而且，需向供電部門辦理擴(kuò)容報裝手續(xù)。

2.3 后備電源的改造

a）新增蓄電池和小型油機(jī)。當(dāng)平均每月上站發(fā)電次數(shù)超過1次，基站的噪聲、防火、防盜、機(jī)房面積和承重條件均具備安裝固定油機(jī)時，采用該方案。重點應(yīng)關(guān)注空間及承重問題，需進(jìn)行承重加固處理的，必須要求由具備特種作業(yè)施工資質(zhì)的單位承接并應(yīng)有相應(yīng)資質(zhì)的設(shè)計單位出具設(shè)計文件。

b）替換大容量蓄電池。現(xiàn)網(wǎng)傳輸節(jié)點站新增共享用電量后，站點所配電池容量不能滿足鐵塔公司停電后備時間要求，機(jī)房也不具備安裝固定油機(jī)條件，但機(jī)房面積和承重條件允許安裝大容量電池的基站，采用該方案。重點應(yīng)關(guān)注機(jī)房空間及承重問題，如需進(jìn)行承重加固處理，必須要求由具備特種作業(yè)施工資質(zhì)的單位承接并應(yīng)有相應(yīng)資質(zhì)的設(shè)計單位出具設(shè)計文件。

c）分區(qū)配置小型移動油機(jī)。采用該方案應(yīng)特別注意根據(jù)區(qū)域供電情況及代維能力確定油機(jī)數(shù)量和分布。

3 方案選擇時應(yīng)重點關(guān)注的幾個問題

a）交流市電容量如果不滿足當(dāng)期共享用電需求必須擴(kuò)容時，由于市電引入的各種協(xié)調(diào)工作難度較大、時間較長，因此要求擴(kuò)容后的外市電引入容量滿足終期設(shè)備需求。一般基站終期市電引入容量以20 kVA為宜。具體可參考表1。

b）外市電引入容量、變壓器容量、交流引入電纜線徑、交流配電箱輸入斷路器容量的參考值詳見表2。

c）開關(guān)電源容量計算方法：

表1 典型基站市電引入容量需求

表2 外市電引入交流容量測算參考值

式中：

R——開關(guān)電源容量（A）

Q——蓄電池組總?cè)萘浚ˋh）

T——充電時間（h）

P——通信設(shè)備工作實際功率（W）

U——設(shè)備電壓（V）

d）明確開關(guān)電源整流模塊的配置原則。為了優(yōu)化基站電源配置，降低建設(shè)成本，改造方案中開關(guān)電源的整流模塊容量不采用傳統(tǒng)N+1配置方式，均應(yīng)按當(dāng)期負(fù)載條件下配置N（N≥2）只主用整流模塊，“N”開關(guān)電源的總?cè)萘繎?yīng)按改造后當(dāng)期負(fù)荷電流和電池均充電流（10 h 均充電流）之和確定；模塊盡可能采用高效模塊（效率≥95%），并具備模塊自動休眠等節(jié)能功能。如采用新增開關(guān)電源或更換大容量開關(guān)電源的改造方案，則新建的開關(guān)電源機(jī)架容量按遠(yuǎn)期配置，整流模塊按當(dāng)期需求配置。

e）選擇擴(kuò)容開關(guān)電源整流模塊方案時要注意落實兩方面的問題，一是該型號的開關(guān)電源廠家是否已經(jīng)停產(chǎn)淘汰，二是開關(guān)電源廠家是否在集采范圍內(nèi)。

f）明確基站蓄電池后備時間要求。一般來說，共享改造項目不考慮對后備電源的擴(kuò)容改造問題，如存在特殊情況確要擴(kuò)容的，要求城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村分別按3、5、7 h考慮，對具備小型固定油機(jī)和小容量電池改造條件的站點，電池后備時間可以按照1 h考慮。

g）在核實和計算蓄電池總?cè)萘繒r可采用如下簡化公式進(jìn)行計算。

式中：

Q——蓄電池容量（Ah）

I——基站近期負(fù)荷設(shè)備耗電（一般取現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備電流取1.2的安全系數(shù)+本期新增負(fù)荷電流）（A）

T——要求的蓄電池放電小時數(shù)（h）

K′具體取值見表3。

h）共享站點的用電計量問題，當(dāng)前階段原則上應(yīng)盡可能協(xié)調(diào)各運(yùn)營商根據(jù)實際用電量大小按比例分?jǐn)偟姆绞酵ㄟ^租金方式解決，如有運(yùn)營商一定要加裝電表，根據(jù)目前了解到的可操作方式，對新裝開關(guān)電源的站點可以采用在開關(guān)電源前端加裝交流電表的方式，對公用開關(guān)電源的站點可采用在開關(guān)電源輸出端加裝直流電表的方式。

表3 K′取值表

j）電源配套項目共享改造方案應(yīng)盡可能保證現(xiàn)有設(shè)備的正常運(yùn)行，如因改造等原因必須影響現(xiàn)有設(shè)備的正常供電，應(yīng)與現(xiàn)有設(shè)備的所屬運(yùn)營商進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)。

4 結(jié)束語

在接下來的一段時間內(nèi)，三大運(yùn)營商大部分現(xiàn)網(wǎng)基站產(chǎn)權(quán)將劃歸鐵塔公司。目前4G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)正如火如荼地進(jìn)行，更多的4G 基站將與現(xiàn)有基站共享資源?，F(xiàn)網(wǎng)資源的盤活，特別是電力配套改造迫在眉睫，是資源共享改造工作中的一個重要步驟，也是現(xiàn)階段中國鐵塔公司成立后很重要的一個工作。

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