新型技术在5G电源配套建设中的应用研究

2023-01-16付俊涛

通信电源技术 2022年18期

付俊涛

（京信网络系统股份有限公司，广东广州 510000）

0 引言

随着5G技术高速发展，基站设备功率显著提升，但是基站电源技术尚不能满足5G的发展需求，也就导致5G应用范围的扩大受到一定限制，有必要合理优化5G电源配套建设，提升5G应用效果。为了保障5G的使用效果良好，需要积极应用新型技术，使5G基站的发展状态可以有效满足其发展需求。相对于4G来说，5G通常在功能、参数、算法等各个方面均呈现出更加显著的优势，在落实5G网络开发和应用工作时，应注意对成本进行有效控制[1]。5G的应用价值更高，其可以显著提升信息采集效率，并缩短信息发送时间和接收时间，使用户体验得到优化。此外5G所具有的先进功能契合诸多行业的发展需求，在多个行业中得到广泛应用，有利于经济效益和社会效益不断提升。

要想在城市区域构建一个大规模的网络系统，则需要由多个5G网络基站同时为其提供辅助以维持网络系统整体的稳定性。同时，还应充分考虑中心位置针对网络宽带提出的要求。对5G网络进行建设时，不仅应该注重技术自身的发展，也应该重视保障其运行过程中的安全性和稳定性[2]。

1 5G电源配套建设中的新型技术

1.1 市电削峰技术

市电削峰技术是当前应用频率较高的5G基站电源配套建设技术，在用电高峰与低谷2个阶段应用蓄电池，能够有效解决电源扩容和机房改进问题。用电高峰时段，蓄电池可以作为市电的电源；用电低谷时段，电阻为蓄电池充电，有利于减少蓄电池出现电力供给不足情况[3]。在实际应用市电削峰技术时，还可以根据不同的运行模式对该项技术进行更加细致的分类。

1.1.1 备电电池错峰充电

在负荷高峰状态下，将削弱电池充电电流和强化通信设备供电作为基础，实现蓄电池的错峰充电。其中最高削峰能达到约15%，适合在市电容量缺口较小的状态下应用，且在每12 h之内可以接受的停电时长小于3 h，主要的不足之处是充电时长较长。一般需要将备电电池错峰充电模式与限流电池方式联合应用，在错峰充电过程中针对充电电流实施严格的把控。该模式应该在保障级别相对较低的场景中进行应用，要求市电容量缺口较小，同时停电时间应在3 h以内[4]。

1.1.2 错峰充电结合储能电池削峰

在负载处于高峰时段时对储能电池实施放电处理，到低谷时段再为其充电。其中，连接设备的荷载情况可以作为对高峰及低谷时段进行判断的依据。对该模式进行应用，通信设备负载波动可以得到有效控制，也就可以将最高削峰比例提升至40%，适合在市电容量缺口较大且无连续性停电的状态下应用，有利于为基站电源持续正常运行提供保障[5]。

1.1.3 储能电池削峰

在负荷高峰时段使用储能电池供电，低谷时段则为其充电。在此过程中，应当设置1个备用电池，其应用频率较低，通常仅在负荷高峰叠加、市电缺口较大或需要规律停电时应用，必须注意备用电池充电时间不可过长[6]。

1.2 创新式集中供电技术

将通信机房中供电电源由原本的48 V提升至250～410 V，并借助电缆将电源转移至远端机区域，再针对电压实施变压处理，为设备提供持续的电能，不会出现中断情况。一般来说，可以将创新式集中供电技术应用于中心基站区域，以保障相关区域市电容量充足。以中心基站为基础，还可以采用创新式集中供电技术为周边多个基站供电，缓解各基站的蓄电池扩容压力，而且投入应用所需的时间较短，电能稳定性良好[7]。创新式集中供电过程如图1所示。

图1 创新式集中供电过程

1.3 蓄电池共用管理技术

应用蓄电池共用管理技术为对不同类型蓄电池及厂商电池并联使用时存在的不兼容情况进行改善，以实现扩容模块化，并主动开展电池控制工作[8]。蓄电池共用管理过程如图2所示。

图2 蓄电池共用管理过程

2 5G电源配套改造策略

2.1 电池有效配置

在开展5G基站电源配套建设工作过程中，为了充分满足系统运行需求，应该合理开展电容扩展工作。合理选择电池，避免不同规格或不同类型的电池混合应用导致设备损坏。一般来说，应以实际需求为基础，对电池容量进行合理选择，避免其容量过大或过小。若电池容量过大，则易造成电能浪费，也就限制了资源利用率的提升；若电池容量过小，则难以保障设备持续处于正常运行状态，甚至有可能导致设备自身出现故障。在进行电池配备时，相关工作人员应对停电信息进行细致分析，根据分析结果控制资金投入，并使用模块化的形式扩增容量，在提升资金利用率的同时，保障电池容量需求得到有效满足。在连接电池时，必须完全以相应电流图为根据，确认电池间的兼容性及电压、电流的最大值，以避免出现雪崩效应[9]。

2.2 开关电源创新应用

针对现网5G基站电源开展配套改造工作，开关电源改造属于其中的重点。应用开关电源，有利于提升电源整体性能。在5G网络运行过程中，根据具体要求对直流电源和交变电源进行合理分配。落实开关电源改造工作时，应充分满足电网发展需求，保障电源配套设施的完善。若模块数量在10个以上，则应设置1个开关电源对其进行控制。

2.3 外市电创新解决

改造外市电工作在5G电源配套建设工作中占据重要地位，且该项工作难度较大，需要投入的人力、物力、财力相对较多。为了提升外市电改造工作的质量，相关人员应注重分析改造流程，并切实掌握其中的各项专业信息数据。外市电改造工作会对基站运行的稳定性产生直接影响，传统的基站市电容量中包含蓄电池电能、通信设备以及空调最高负荷，要想对负荷进行控制，应使用市电削峰技术，避免在用电高峰时段为电池充电，以降低停电的机率。从总体上来看，市电改造工作成本较低，适合在偏远地区应用[10]。