连云港直流基站电表 5G基站电能管理方案

安科瑞电气股份有限公司

通信基站能耗现状
1、通信基站能耗现状分析
通信运营商的蜂窝网基站数量大，分布面广，安装位置分散且情况复杂。基站大多是租用民房，有些电表由电网公司安装，有些电表为业主安装，表的类型非常多，既有感应式电度表，也有电子式电度表，还有 IC 卡电表。由于点多面广，情况复杂，通信公司需要派专人或委托代维公司抄表、维护，以满足基站的电量核算、用电分析等能耗日常管理。特别是近年来，随着基站数量迅速增加，用电成本已经成为运营商的主要成本，而且比例还在逐年增加，节能降耗已成为公司重点工作。但目前基站用电管理缺乏有效手段：柴油机发电管理混乱、用电信息分析统计失真。节能目标缺乏科学依据。
目前通信基站能源监控和管理中有如下几个问题特别**：
1）、出现供电故障无法及时得知。
基站内采用三相供电，有时会出现缺相、三相不平衡、电压偏差标甚至停电等各种各样的供电故障。这些故障的出现会严重影响基站内设备的正常运行，如不能及时发现抢修就有可能使基站设备停机造成通讯故障甚至损坏设备，导致严重的损失。靠人工监控根本就无法及时发现上述的故障。
2）、非电力供电基站电费失真。
除电力供电基站外，有很大一部分基站都是采用出租房屋方提供的电源，因场地条件限制，许多电表安装无法规范，可人为私自改动电表或私接电源窃电的机会很多。由于没有先进的技术手段对此行为进行监督管理，光靠现有的管理手段，既使有人改电表或窃电，我们的工作人员也无法知道。
3）、人工发电时长统计管理混乱。
过去，每个基站的常规用电数量、基站突发性断电人工发电时长及电费等数据都靠人工进行统计，其的弊病是方法落后、统计随意性大和数据不。 随着基站代维方式的引进，代维单位到基站发电的次数、发电起始时间、人工发电总时长及该支付给代维单位的路费、人工发电费等数据无法核实，造成很大浪费。
4）、私接基站电源窃电
现在所**房都是无人值守机房，正好给窃电分子**可乘。加之大多数人对窃电行为的严重性意识不足，认为窃电不是违法犯罪，移动有钱对这点小钱不在乎。另外窃电者的窃电手段普遍都比较高明，不通过技术的手段是很难抓到窃电者的。利用私接电线的手段进行窃电的现象相当普遍。这样的问题基站现场电表读数是无法真实反映基站实际用电情况的。
5）、对于基站的能耗状况缺乏系统的统计资料
由于人工抄表时间不固定，不能进行日抄表，因此很难建立起系统的用电统计资料。这对于移动公司选择节约基站用电方案，监测能耗异常变化、测试节能效果缺乏有效依据。
6）、效率低下、效果不好、劳动强度大
由于基站的分布特别分散，不集中，而且都在楼宇**层上，特别是在郊区更加分散，抄表的效率其低下。一个抄表员平均每天仅能够抄15只表，每个抄表员每月以22天计算仅能抄录330个表。4000多个基站至少需要15名抄表员。正常情况下，监控人员不可能这样满负荷地工作，因此至少需要 20~25 名工作人员。
即使如此每个月每个基站也只能检查一次，对于突发的供电不正常等情况完全不能应对。除了要抄表之外抄表员还要负责检查IC卡表是否余额不足、IC卡、是否有情况发生、是否供电不正常等等。这些工作有些技术性很强，不是一般的抄表员能够完成的。
7）、用电管理手段落后，导致非主营业务管理成本增加
由于没有有效的科学管理手段，主要依靠人工采集数据，运营商必须投入大量的人员对基站市电供电单位或个人进行电费核对结算工作。调解用电纠纷，这样增加了过多的人力资源与管理成本在非主营业务上的耗费。
自成立以来，铁塔集团承接了三大运营商大量存量基站，面对如此数量庞大、分布广泛的基础设施，集团在运维上面临着巨大挑战。如何实现基站管理的高效运营，配电系统的智能化势在必行。 安科瑞根据基站现场应用环境及集团公司关于交流配电箱、智能电表相关规范，为铁塔量身定制了一整套交流配电智能解决方案，帮助其提高配电管理水平，解决运维上遇到的实际难题，为铁塔基站高效、稳定运行保驾**。

DDSD1352-4S、DTSD1352-4S 多回路导轨式多功能电能表，是针对铁塔智能电表，符合 Q/ZTT 1017-2015《基站交流智能电表技术规范》。本电表的通讯协议参照 YD/T 1363《通信局（站）电源、空调及环境集中监控管理系统》的相关要求，并且具有各类遥测遥信、状态监测、事件记录、历史存储等功能，满足智能化电能计量。适用各类交流配电箱及盘柜厂集成，完成主线路和分线路的计量任务。
DDSD1352-4S、DTSD1352-4S 多回路导轨式多功能电能表可以监测四路三相电路交流用电量及电参数(同时兼容单相回路计量功能，可以用作单相四回路电表)，电能表的毫安电流互感器外置，套在原有供电线路电缆上。一般情况下，计量分路分配方案如下：市电输入分路、油机输入分路、开关电源分路各用一路三相计量,预留一路(可用于空调或节能设备)。产品具有以下特点：
● 电源支持 DC 48V 或 AC 85V~220V；
● 基本电流 In 为 10A，电流 Imax 为 100A。其中，市电输入分路、油机输入分路 按 100A 配置电流互感器，开关电源分路和预留分路按 50A 配置电流互感器。
● 具有对供电系统电压、频率、电流、有功功率、无功功率、功率因数、有功电量和无功电量的监测功能；
● 具有 1 个 DO 接口（固定油机用）和 6 个 DI 接口（防雷空开断开告警、防雷器故障告警、市电回路供电状态、市电回路开关状态、油机回路供电状态、油机回路开关状态）；
● 具有电表故障、供电系统电压/频率越限、市电缺相、市电停电故障报警功能；
● 具有历史存储功能，满足 Q/ZTT 1017-2015《基站交流智能电表技术规范》中的相关要求；
● 采用全中文液晶显示界面。

安科瑞ADW350-WA ADW350-WD无线计量仪表主要用于计量低压网络的三相有功电能，具有体积小、精度高、功能丰富等优点，并且可选通讯方式多，可支持RS485通讯和Lora、2G、NB、4G等无线通讯方式，增加了外置互感器或霍尔传感器对交流、直流电流采样，方便在不同场合进行安装使用。

5G 基站电源改造的解决方案
1、交流市电的改造
核实机房市电引入总容量、空开容量及电缆是否满足需求。市电引入容量不满足时，应申请增容。交流配电箱主开关容量及相关连接电缆都不能满足要求时，则更换交流配电箱。
针对市电扩容难的问题，可以考虑引入梯次电池组（铁锂电池组），以减少对市电的容量需求。对梯次电池组进行智能控制，峰值时通过市电和蓄电池共同放电，以保证机房设备的用电容量；在波谷时，利用市电对蓄电池进行充电，从而在一定程度上减少市电容量的重新申请，降低基站的引电成本。
2、开关电源及端子的改造
室内组合开关电源
（1）-48 V 电源系统的改造
新增设备直接利用现有直流系统供电。如果开关电
源容量满足新增设备需求，只需增加整流模块进行扩容；
如果开关电源容量不能满足需求，采用更换开关电源的
办法予以解决。
（2）+24 V 电源系统的改造
在机房面积、楼板荷载及市电容量等条件许可的条件下，为5G 设备独立新增一套-48 V 直流电源系统。在机房条件不允许时，新增1 套+24 V/-48 V 的DC/DC变换器为5G 设备供电。此时，需考虑原有+24 V 开关电源的容量，新增DC/DC 直流变换器宜从原有开关电源架母线排引接，DC/DC 直流变换器机架输出容量和变换器模块数量按本期负荷配置。
在保证机房电源系统安全可靠的前提下，如何选择改造难度小、投资少、施工周期短的电源改造方案，是运营商5G 网络建设面临的一个难题。安科瑞针对现状开发基站电源系统进行相应的改造方案。