通信運營商動力配套建設分析

王 麗，楊 玲

（中通服咨詢設計研究院有限公司，江蘇 南京 210019）

0 引 言

為更好地了解通信運營商對動力配套建設的最新需求，并做好動力配套建設工作，本文對某通信運營商2020年動力配套的建設需求、建設方案和建設投資進行了分析，并制定了該省全年動力配套項目啟動計劃。

1 2020年動力配套建設需求

1.1 CDN下沉動力配套建設需求

根據(jù)全省CDN網絡系統(tǒng)擴容需求，為降低區(qū)縣至地市的網絡擴容壓力，需要將CDN設備下沉至各區(qū)縣核心機房，實現(xiàn)網絡業(yè)務的“流量本地卸載”。根據(jù)全省CDN網絡規(guī)劃，每個區(qū)縣核心機房內最多新增9個CDN機柜，單機柜功耗5 kW，總功耗約45 kW，采用220 V交流供電。目前，各區(qū)縣核心機房并未提前儲備大容量UPS供電資源，故擬計劃在各區(qū)縣核心機房新建UPS系統(tǒng)及相關空調配套設備，并對市電、變壓器容量不足的機房進行高低壓系統(tǒng)擴容。

1.2 UPF下沉動力配套建設需求

根據(jù)集團《關于啟動5G二期核心網建設工程現(xiàn)網設備改造和配套準備工作的通知》相關要求以及核心網專業(yè)的規(guī)劃，需要將UPF設備下沉至各地市樞紐樓。根據(jù)全省核心網規(guī)劃，每個地市樞紐樓近期最多新增15個UPF機柜，單機柜功耗5 kW，總功耗約75 kW，遠期功耗最高達185 kW，采用220 V交流供電或者-48 V直流供電。針對供電系統(tǒng)容量不足的地市樞紐樓，擬計劃新建UPS系統(tǒng)或者-48 V開關電源系統(tǒng)以及相關空調配套設備。

1.3 傳輸擴容動力配套建設需求

根據(jù)省公司《2020年傳輸網整體解決方案暨一季度項目計劃匯報》規(guī)劃，2020年全省傳輸建設內容為對15個地市機樓、123個縣級核心機樓新增省干SPN設備及城域骨干OTN設備。根據(jù)全省傳輸網規(guī)劃，每個地市樞紐樓將新增SPN機柜，機柜數(shù)量最少1個，最多9個，總功耗最少7 kW，最多60 kW；每個縣級核心機樓將新增最多2個SPN機柜，單機柜功耗7 kW，總功耗約14 kW；另外，有4個縣級核心機房核心機樓還需增加OTN設備，單機柜功耗為4.4 kW；以上傳輸設備使用-48 V直流供電。針對供電系統(tǒng)容量不足的地市樞紐樓及縣級核心機樓，擬計劃新建-48 V開關電源系統(tǒng)以及相關空調配套設備。

1.4 新建重要匯聚機房動力配套建設需求

根據(jù)省公司《2020年傳輸網整體解決方案暨一季度項目計劃匯報》方案，全省規(guī)劃重要匯聚機房190個，目前已有123個重要匯聚機房。根據(jù)傳輸網傳輸網、承載網、核心網及無線網等專業(yè)規(guī)劃，每個重要匯聚機房遠期將新增61架機柜，總功耗185 kW，其中交流設備功耗45 kW，直流設備功耗140 kW。為滿足以上業(yè)務需求，需對已具備裝機條件的重要匯聚機房及時進行外市電引入、高低壓系統(tǒng)、UPS系統(tǒng)、-48 V開關電源系統(tǒng)以及空調等動力配套建設。

1.5 動力配套擴容、替換建設需求

根據(jù)省公司《2020年各分公司縣公司以上核心機樓動力配套設備替換需求》的業(yè)務協(xié)作，全省已超期服役的設備需要進行擴容、替換。同時，為保障通信網絡的供電穩(wěn)定性，適當儲備供電資源，并及時對不滿足現(xiàn)網供電要求的動力設備進行替換。

2 2020年動力配套建設方案

2.1 CDN下沉動力配套建設方案

根據(jù)設計院現(xiàn)場查勘及各分公司核實的結果分析：部分區(qū)縣核心機房具備裝機條件，即外市電容量、機房剩余面積都滿足；部分區(qū)縣核心機房不具備裝機條件，即機房外市電容量或者機房剩余面積不足。針對以上兩種情況，省公司對CDN設備下沉的動力配套建設方案如下：具備裝機條件的區(qū)縣核心機房，啟動動力配套項目建設；不具備裝機條件的區(qū)縣，在其購置的重要匯聚機房內啟動動力配套項目建設。

全省規(guī)劃下沉CDN設備的區(qū)縣共計92個，目前已有10個區(qū)縣建設了UPS系統(tǒng)，能夠滿足CDN設備下沉需求。2019年已完成28個區(qū)縣的UPS系統(tǒng)設計批復，可滿足CDN設備下沉需求，目前正在施工階段。現(xiàn)有36個區(qū)縣核心機房或重要匯聚機房已具備裝機條件，2020年啟動動力配套建設，可滿足CDN設備下沉需求。另外，有16個區(qū)縣需要新建機房或者騰退辦公室來滿足裝機條件，目前土建還未完工，待土建項目完成后再啟動機房動力配套項目建設，以滿足CDN設備的下沉需求。

全省CDN下沉區(qū)縣數(shù)量統(tǒng)計柱狀圖見圖1。

為滿足CDN設備下沉需求，2020年計劃啟動36個區(qū)縣核心機房或重要匯聚機房的動力配套建設，每個機房新建1套60 kVA UPS系統(tǒng)，配置1臺UPS輸入屏、2臺60 kVA UPS主機、1臺UPS輸出屏、2組200 Ah/480 V蓄電池組，后備時長約2 h。其中，有7個區(qū)縣核心機房外市電容量僅100 kVA，無法滿足CDN設備下沉條件，因此同步啟動外市電擴容建設；空調設備已提前建設并滿足CDN設備下沉需求，本期無需新建。

2.2 UPF下沉動力配套建設方案

省公司對UPF設備下沉的動力配套建設方案如下：優(yōu)先利用機房所在樓層現(xiàn)有的交、直流供電系統(tǒng)；若本樓層供電系統(tǒng)容量不足，則根據(jù)分公司交、直流系統(tǒng)剩余容量以及新增UPF設備的用電需求，評估新建供電系統(tǒng)類型。

根據(jù)設計院現(xiàn)場查勘及各分公司核實，目前5個地市樞紐樓現(xiàn)有供電系統(tǒng)容量富余，可滿足UPF設備下沉需求。4個地市樞紐樓現(xiàn)有供電系統(tǒng)容量不足，無法滿足UPF設備下沉需求，需要啟動動力配套項目建設，方案如下。

（1）地市1樞紐樓UPF設備規(guī)劃在無線核心機房內。該機房所在樓層設備主要為-48 V直流供電，現(xiàn)有開關電源系統(tǒng)容量不足?？紤]UPF設備及機房無線設備的遠期用電需求，將在該機房所在樓層新建1套2 000 A/-48 V開關電源系統(tǒng)，配置1架交流屏、1架2 000 A整流屏、1架直流屏、2組2 000 Ah/-48 V蓄電池組，后備時長約2 h。

圖1 全省CDN下沉區(qū)縣數(shù)量統(tǒng)計圖

（2）地市2樞紐樓UPF設備規(guī)劃在數(shù)據(jù)機房內，現(xiàn)有一套200 kVA 1+1 UPS系統(tǒng)，僅能滿足數(shù)據(jù)設備近期用電需求。考慮UPF設備及數(shù)據(jù)設備遠期的用電需求，將在該機房所在樓層新建1套300 kVA 1+1 UPS系統(tǒng)，配置1臺UPS輸入屏、2臺300 kVA UPS主機、2臺UPS輸出屏、6組200 Ah/480 V蓄電池組，后備時長約1 h。

（3）地市3樞紐樓UPF設備規(guī)劃的機房現(xiàn)由一套60 kVA 1+1 UPS系統(tǒng)供電，目前負載率已有57%?？紤]UPF設備及機房設備的遠期用電需求，將在該機房所在樓層新建1套200 kVA 1+1 UPS系統(tǒng)，配置1臺UPS輸入屏、2臺300 kVA UPS主機、2臺UPS輸出屏、6組200 Ah/480 V蓄電池組，后備時長約2 h。

（4）地市4樞紐UPF設備規(guī)劃在核心網及網優(yōu)機房，該機房所在樓層設備主要為-48 V直流供電，現(xiàn)有開關電源系統(tǒng)容量不足?？紤]UPF設備及機房傳輸設備的遠期用電需求，將新建2套2 000 A/-48 V開關電源系統(tǒng)，每套系統(tǒng)配置1架交流屏、1架2 000 A整流屏、1架直流屏、2組2 000 Ah/-48 V蓄電池組，后備時長約2 h。

2.3 傳輸擴容動力配套建設方案

省公司對傳輸設備擴容動力配套建設方案如下：優(yōu)先利用現(xiàn)有的開關電源系統(tǒng)；若傳輸設備擴容后現(xiàn)有開關電源系統(tǒng)容量足夠而直流屏輸出端子不夠，則新增直流屏；若傳輸設備擴容后現(xiàn)有開關電源系統(tǒng)容量不足，將新建一套開關電源系統(tǒng)。

根據(jù)設計院現(xiàn)場查勘及各分公司核實，目前有3個地市樞紐樓、12個縣級核心機樓供電系統(tǒng)容量或直流輸出端子不足，無法滿足傳輸設備擴容需求，需要啟動動力配套項目建設，方案如下。

（1）2個地市樞紐樓、6個縣級核心機房各新建1套2 000 A/-48 V開關電源系統(tǒng)，配置1架交流屏、1架2 000 A整流屏、1架直流屏、2組2 000 Ah/-48 V蓄電池組，后備時長約2 h。

（2）1個地市樞紐樓（內含3套開關電源）、5個縣級核心機樓的開關電源系統(tǒng)各新增1架直流屏。

2.4 新建重要匯聚機房動力配套建設方案

根據(jù)設計院現(xiàn)場查勘及各分公司核實，目前有9個區(qū)縣需新建重要匯聚機房，待重要匯聚機房土建建設完成，且市電引入方案已與屬地供電部門溝通后，即可啟動動力配套項目建設。每個重要匯聚機房的動力配套建設方案如下。

（1）高低壓系統(tǒng)：新建1套高壓系統(tǒng)、1臺315 kVA變壓器和1套低壓系統(tǒng)。

（2）油機：新建1臺300 kW油機。

（3）UPS系統(tǒng)：新建1套60 kVA UPS系統(tǒng)，配置1臺UPS輸入屏、2臺60 kVA UPS主機、1臺UPS輸出屏、2組200 Ah/480 V蓄電池組，后備時長約2 h。

（4）開關電源：新建2套2 000 A/-48 V開關電源系統(tǒng)，每套系統(tǒng)配置1架交流屏、1架2 000 A整流屏、1架直流屏、2組2 000 Ah/-48 V蓄電池組，后備時長約2 h。

（5）空調：初期建設1臺30 kW精密空調，電力室建設2臺3P普通空調，后期根據(jù)業(yè)務發(fā)展逐步擴容。

2.5 動力配套擴容、替換建設方案

設計院及各分公司對現(xiàn)網動力配套設備使用年限、帶載能力進行查勘、核實，依據(jù)省公司《通信機房供用電管理辦法》《通信電源、空調維護實施細則》等相關要求[1-2]，對不滿足現(xiàn)網運行能力的設備進行替擴容、替換。

全省建設方案如下。

（1）高低壓系統(tǒng)：替換1套高壓系統(tǒng)、1套低壓系統(tǒng)，擴容10臺315 kVA變壓器。

（2）UPS系統(tǒng)：擴容1套200 kVA UPS系統(tǒng)，配置1臺UPS輸入屏、2臺20 kVA UPS主機、1臺UPS輸出屏、6組200 Ah/480 V蓄電池組，后備時長約2 h。

（3）開關電源：擴容1套2 000 A/-48 V開關電源系統(tǒng)、替換2套2 000 A/-48 V開關電源系統(tǒng)，每套系統(tǒng)配置1架交流屏、1架2 000 A整流屏、1架直流屏、2組2 000 Ah/-48 V蓄電池組，后備時長約2 h。

（4）配電屏：替換3臺交流配電屏、3臺直流配電屏。

（5）空調：替換41臺精密空調，設1臺30 kW精密空調，電力室建設2臺3P普通空調，后期根據(jù)業(yè)務發(fā)展逐步擴容。

3 2020年動力配套建設投資

2020年全省動力配套建設項目共計37個，總投資含稅7 340萬（不含稅6 500萬元）。其中，新建項目共計18個，總投資含稅4 775萬元（不含稅4 226萬元）；擴容、替換項目共計19個，總投資含稅2 565萬元（不含稅2 274萬元）。各類項目建設投資如表1所示。

4 結 論

綜合考慮項目的緊急性和可實施性，2020年全省動力配套項目啟動計劃如下：

（1）2020年一季度擬啟動已明確建設需求的17個動力配套建設項目（含9個新建項目、8個擴容、替換項目），總投資含稅3 614萬元（不含稅3 198萬元）。

（2）2020年擬啟動11個外市電擴容項目，采用一事一議的方式，根據(jù)分公司與供電部門溝通供電方案適時啟動項目，總投資含稅1 206萬元（不含稅1 070萬元）。

（3）2020年擬啟動9個重要匯聚機房動力配套建設項目，采用一事一議的方式，根據(jù)機房土建進度適時啟動項目，總投資含稅2 520萬元（不含稅2 232萬元）。