5G供电系统需求分析及供电技术探讨

电力系统
Electric System
2020年第23期
2020 No.23
电力系统装备
Electric Power System Equipment
5G 时代的到来不仅提升了通信效益,还提高了人们的生活品质,如VR 视觉、4K 高清等,具有非常广阔的应用前景。该通信系统的构建需要全方位技术体系支撑,尤其是在供电方面,必须根据当下通信建设情况,设置好相应的电力容量,运用新型供电技术转换老旧转供电模式。这样才能够从根本上满足5G 安全稳定运行需求,保证5G 通信顺利开展。
1  5G 供电系统需求分析
5G 网络架构与4G 存在明显差异,在建设的过程中应从CU 、DU 、AUU 三大结构出发,做好功能宿主细胞
系统的设置。其中CU 和DU 分别处理不同等级无线协议栈,AUU 负责物理层处理及层间通信,结构如图1所示。
前传KAMEWA
前传
C-RAN 大集中
C-RAN 小集中
一体化
接入汇聚机房
D-RAN 前传回传
回传回传
接入局所机房DU/CU
DU/CU
DU/CU
DU/CU
AAU
AAU
AAU
AAU 回传
回传
回传
回传
一般机楼
图1 5G 架构
根据5G 架构可明显发现,5G 网络较4G 而言更加完善,实现了BBU 和RRU 两级结构的升级,这对供电技术提出了更高的要求。
(1)容量变化。5G 设备、天线等数量明显增多,需要依照实际功率情况做好扩容。电池设备、开关电源等在运行过程中需做好功率改造,尤其是在共享共建过程中应科学设计容量指标,保证供给充足。
(2)能耗变化。5G 建设过程中设备数量明显增加,将需要更高的制冷量。与此同时,AUU 系统功率损耗较高,尤其是在大电流线缆上,存在明显远供电能耗损,应根据能
耗情况合理提高远供电压或就近取电等。2  5G 供电系统的设计方案
2.1  供电方案
5G 供电技术包括分散供电技术和集中供电技术,前者往往就近取电,后者则通过电源转换装置转换为AUU 和BUU 所需54 V 直流电。根据容量需求、能量损耗等差异,可在5G 中采用以下3种常见供电模式。
(1)DC/DC 供电模式。该供电模式主要通过直流转换将电压提升到所需电力等级。如在5G 中可直接使用48V 直流电通过DC/DC 转换器转换为恒压57V 或动态57~72V 直流电为AUU 供电,如图2所示。
BBU
AAU DC
DC
蓄电池
开关电源
输出-40~50V(典型54V)
输入-40~58V(典型54V)输入-40~58V(典型54V)
输出-40~50V(典型54V)
输出-57V或57~72V(动态)图2 DC/DC 转换器供电模式
(2)高压直流远供模式。该供电过程中主要通过直流远供装置将48 V 直流电转换为240~380 V 直流电,再将该直流电输送到子站,进行电压转换,输出54 V 直流电,如图3所示。
BBU
AAU 蓄电池
开关电源
输出-40~58V(典型54V)
输入-40~58V(典型54V)
DC240~380V
典型-54V
输出-40~58V(典型54V)
直流远供局端
直流远供局端
图3 高压直流远供模式
(3)分布式电源供电。该模式往往用于5G 无开关电源情况。供电中直接将交流电通过分布式电源装置转换为54V 直流电,或直接就近取电将典型54V 直流电引入系统中,如图4所示。
BBU
AAU 蓄电池
开关电源
输出-40~58V(典型54V)
AC 220V
利多卡因胶浆
输入-40~58V(典型54V)
典型-54V
分布式电源
图4 分布式电源供电模式
上述供电模式选择过程中应根据区域状况合理运用,如DC/DC 供电模式可以实现远距离供电,但转换次数过多能耗较高;高压直流远供模式可以实现大功率、超远距离供能,但设备成本和线损较高;分布式电源供电可就近取电,减少
[摘    要]随着通信技术的不断发展和提升,5G 建设日趋完善。尤其是在供电方面,开始通过AUU 供电技术、高压直流远程供电技术等实现集中供电,有效减少了电能损耗。本次研究过程主要从新时期5G 供电系统的技术需求出发,对不同供电技术下的电源建设方案进行分析,形成不同场景下的最佳供电体系,望为我国通信系统发展提供有效理论支撑。[关键词]5G ;供电技术;需求;方案[中图分类号]TM76     [文献标志码]A      [文章编号]1001–523X (2020)23–0028–02
Analysis of 5G Base Station Power Supply System Demand and
Discussion on Power Supply Technology
Feng Jun-jie
[Abstract ]With the continuous development and promotion of communication technology G the construction of base stations is becoming more and more perfect. Especially in the aspect of power
supply, centralized power supply is realized by AUU power supply technology and high voltage DC remote power supply technology, which effectively reduces the power loss. Based on the technical requirements of G base station power supply system in the new period, this study analyzes the power supply construction scheme under different power supply technologies, and forms the best power supply system under different scenarios. Hope to provide effective theoretical support for the development of communication systems in China.[Keywords ]5 G base station; power supply technology; demand; scheme 5G供电系统需求分析及供电技术探讨
冯俊杰
(广东电网有限责任公司韶关供电局,广东韶关  512026)
电力系统
Electric System
2020年第23期
2020 No.23
电力系统装备
Electric Power System Equipment大渡河造林局
了电能损耗,投资较少,但该供电过程中开关电源比较分散,管控难度较高。
2.2  注意事项
确定5G 供电技术后,还需要结合实际的供电效率、电能损耗等情况调整装置设备、线路网架等,并在电力情况基础上适当储能,从而保证5G 供电的经济效益。
(1)供电效率。在5G 供电过程中要根据实际需求最大限度提升供电效率,尤其是在提升转换效率值上,应尽量从满载效率系数出发改善转换整流效果。如在DC/DC 转换器供电过程中能耗一般较高,可以适当选用高性能转换器,或将转换装置和AUU 装置中的线路材质、线径等调整,以减少系统中不必要的功率损耗。
(2)考虑能耗。远距离供电的过程中很容易出现由电压过低造成的供电距离不足问题,必须适当增加远供电压,保证5G 顺利供电。一般设置的过程中直接使用高压供电往往会增加线路损耗,严
重时甚至造成高压引起的设备安全问题。因此,可以将高压供电转换为小幅度提升直流电压,将48 V 电压直流转换为57 V 电压,既拓展了供电范围,也降低了能量损耗,供电效益较为显著。
(3)适当储能。5G 供电系统构建的过程中可以借助原中的各项装置和备用电池适当进行储能,依照电网峰
谷平电价差合理充放电,这样可以从根本上改善5G 供电时的经济效益。用电波谷一般电价较低,可在该时段利用备用电池充电,再在用电波峰利用储存电力供能,实现市电扩容效益的最大化。3  结束语
供电系统构建的过程中应充分把握5G 和4G 间的异同,在原和供电需求基础上合理选择供电模式,依照DC/DC 供电模式、高压直流远供模式、分布式电源供电等特征形成切实可行的网架。尤其是在5G 供电系统改革方面,应结合供电效率、系统能耗和储能要求对各供电模式和功能模块进行进一步拓展和深化,实现5G 供电安全效益和经济效益的最大化。
参考文献
[1]  张涛.关于5G 通信微网格供电的探究[J].中国新通信,2019,21(22):15-16.
[2]  徐华,田哲源,赵志红.基于5G 网络的电源系统创新研究[J].通信电源技术,2020,37(2):
23-26,29.
[3]  胡先红,刘明明.移动通信SmallCell 供电解决方案与趋势分析[J].中兴通讯技术,2017,23(4):51-55.
[4]  信劲松,霍励,李云鹏,等.地铁民用通信机房解决5G 电源方案研究[J].数字技术与应用,2019,37(7):24,26.
随着城市化进程的加快,人们生活水平也得到了提高,也加大了对电力应用的需求,如何分析负荷密度、如何有效预测负荷增长点成了配网规划的重要工作。但是在实际的电力系统运行时,由于客观环境复杂,线路及设备规模较大,环网点繁多且复杂,同时受限于地理位置,很容易在对配电网规划过程中产生数据信息处理不到位的问题[1]。引发电力数据信息产生差异和延时,为满足人们在新时期对电力的需求,相关人员在对电网进行规划时,应结合这些问题进行全面、
细致的分析,对配电网规划中出现的数据信息采集过于庞大、
信息处理方法不当以及信息处理效果不佳等问题加以改进,发挥配电网规划的作用和效果,确保电网能够安全、可靠、稳定运行。
一帮一活动
1  电力大数据在配电网规划中的应用分析
1.1  在配电网调度中的应用
对于配电网的规划能够对电力系统的发电、变电以及配电的好坏产生深远的影响。电力企业为了有效确保电力数据
[摘    要]21世纪步入了信息爆炸的时代,大数据也不断为科技发展发力,同时广泛应用到了各个行业和领域中。而配电网规划作为电网建设的前沿阵地,将大数据应用其中也产生了深远的影响。基于此背景,电力企业在大数据发展态势下迎来了改革的机遇,不断在发展中对大数据应用的环境进行调整,顺应时代发展的步伐,为电力企业的发展提供理论支持,促进电力系统发展的科学化和常态化。[关键词]电力大数据;配电网规划;应用[中图分类号]TM715;TP311.13     [文献标志码]A      [文章编号]1001–523X (2020)23–0029–02
Application and Effect of Power Big Data in Distribution Network Planning
Liang Jun-jie
[Abstract ]The 21st century has entered the era of information explosion, and big data has also been widely used in various industries and fi elds. Distribution network planning, as the forefront of power grid construction, has a profound impact on the application of big data. Based on this backgro
und, power enterprises are facing the opportunity of reform under the development trend of big data. They constantly adjust the application environment of big data in the process of development, conform to the pace of the development of the times, provide theoretical support for the development of power enterprises, and promote the scienti fi c and normal development of power system.
[Keywords ]power big data; distribution network planning; application 电力大数据在配电网规划中的应用及效果
梁俊杰看雪教学设计
(广东电网有限责任公司惠州仲恺供电局惠环供电所,广东惠州  516001

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