江蘇安科瑞電器制造有限公司 范宏博

引言

隨著各運(yùn)營商的5G商用的迅猛發(fā)展，配套的5G基站需求越來越多，而之前現(xiàn)網(wǎng)存量站的外市電、配電設(shè)備和蓄電池的容量不足，因此對之前的配套電源改造變得尤為重要，本文通過對5G基站配套電源的改造監(jiān)控方案進(jìn)行探討，以期為后續(xù)各家運(yùn)營商共建共享或獨(dú)立使用配套電源監(jiān)控方案提供設(shè)計(jì)參考。

關(guān)鍵詞：5G基站；市電；交流配電箱；監(jiān)控方案；基站智慧用電云平臺

0、引言

在5G試驗(yàn)網(wǎng)中，3家運(yùn)營商由于組網(wǎng)方式的差異，建設(shè)需求也各有不同。宏站單系統(tǒng)典型功耗分布在4 ～ 5.5 kW，預(yù)計(jì)后期5G設(shè)備功耗即使降至 2.5 kW 左右，也是4G的2倍左右，故目前隨著基站功耗的大幅增加，對基站的電源改造刻不容緩。

1、改造面臨的難點(diǎn)

難點(diǎn)一：外市電不足

單運(yùn)營商的 5G 系統(tǒng)（（1BBU+3AAU））外市電需求在 4 ～ 5.5 kW，新增1套需增加7 ～ 10 kVA 外市電容量，那么3家運(yùn)營商共建時(shí) 5G 系統(tǒng)外市電需求在 13.5 kW 左右。就目前運(yùn)營商 5G 建設(shè)情況，電信與聯(lián)通已考慮合建 5G 網(wǎng)絡(luò)，因此 5G 建設(shè)期每站點(diǎn)最多按新增 2 套 5G 系統(tǒng)考慮，即外市電需求為14 ～ 20 kVA，而現(xiàn)網(wǎng)大部分存量站外市電總?cè)萘繛?0 ～ 20 kVA，基站已使用6 ～ 8kVA。

難點(diǎn)二：交流配電箱的容量和空開大小不足

按照之前現(xiàn)網(wǎng)存量站的配電設(shè)備去配置的配電箱和空開由于負(fù)載性質(zhì)的改變，需要對不滿足的部分進(jìn)行整體的更換。

難點(diǎn)三：組合開關(guān)電源滿架容量不足

按照之前存量站點(diǎn)組合開關(guān)電源設(shè)計(jì)方案，一般設(shè)計(jì)為200A,而現(xiàn)在5G系統(tǒng)的組合開關(guān)電源的總?cè)萘坎恍∮冢?8+9 000÷48+2×600÷10）÷0.9=373 A，所以此組合開關(guān)電源需考慮進(jìn)行擴(kuò)容。

2、監(jiān)控方案介紹

針對現(xiàn)有存量站改造為5G基站，安科瑞提供了從云、邊、端一套整體的解決方案：

1、新增外市電配電需求的監(jiān)控：

外市電設(shè)計(jì)應(yīng)遵循對現(xiàn)網(wǎng)影響最小、造價(jià)最省以及工期最短的原則，根據(jù)所增容量需求、現(xiàn)有外市電引入線徑、材質(zhì)及距離、站點(diǎn)位置峰谷電價(jià)差異等因素，結(jié)合場景和成本，靈活選擇經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)方案[1] 。當(dāng)存量站外市電需求缺口較大時(shí)，可通過增容和新引入市電的設(shè)計(jì)改造外市電。同時(shí)，為規(guī)避和減少對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的影響，可以優(yōu)先考慮新增一路外市電的設(shè)計(jì)方案來滿足 5G 配電需求。針對新增外市電引入的需求，安科瑞提供了對應(yīng)的監(jiān)控方案：單回路嵌入式儀表AMC96L-E4可用于監(jiān)測油機(jī)或者市電的能耗情況。

單回路嵌入式儀表AMC96L-E4

2、交流配電箱容量和空開改造：

針對交流配電箱和空開的不滿足的部分進(jìn)行整體的更換，采用交流多回路通訊電力儀表進(jìn)行采集，同時(shí)搭配帶RJ12水晶頭接口的互感器（可選50A-600A），方便后期的維護(hù)安裝。

交流多回路通訊電力儀表

帶RJ12水晶頭接口的互感器

3、組合開關(guān)電源滿架容量改造：

存量站點(diǎn)組合開關(guān)電源需優(yōu)先考慮擴(kuò)容，結(jié)合所有設(shè)備負(fù)荷和蓄電池充電電流，依據(jù)整流模塊“N+1"配置原則對其進(jìn)行擴(kuò)容，擴(kuò)容模塊必須與原有模塊型號一致，一般而言整流模塊出來的直流電壓在48V左右，針對該改造擴(kuò)容，安科瑞，采用直流多回路通訊電力儀表搭配霍爾傳感器進(jìn)行能耗的采集

4、基站智慧用電云平監(jiān)控：

該云平臺通過對5G宏站和室分站點(diǎn)的改造儀表，通過無線采集設(shè)備連接，上傳至系統(tǒng)管理平臺。能實(shí)現(xiàn)無人化值守監(jiān)控安全相關(guān)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，促進(jìn)信息流通、資源共享，提升工作效率，實(shí)現(xiàn)透明化管理，為實(shí)現(xiàn)“雙碳"提供了保障。

3、結(jié)語

綜上分析，針對5G基站的改造擴(kuò)容，本文梳理了對現(xiàn)網(wǎng)存量站外市電引入、交流配電箱、組合開關(guān)電源的不同的硬件監(jiān)控方案，同時(shí)依托物聯(lián)網(wǎng)、云服務(wù)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化，為基站的無人化值守監(jiān)控、節(jié)能降損提供了有效的解決方案。