通信电源技术发展与应用研究

通信电源技术发展与应用研究

(江苏省邮电规划设计院有限责任公司江苏南京210019)

摘要:通信电源作为各种通信系统中必不可少的重要组成部分,是整个通信网络的重要基础设施。通信电源向通信设备提供直流电能或交流电能,其性能的好坏直接决定了通信质量的高低。通信电源技术的核心是依靠大功率电子器件,通过外部控制系统与控制环节完成信息及能量的相互转换。伴随着我国通信网络的不断发展完善,通信电源也担负起保证电网安全、稳定运行的重责。

关键词:通信电源;技术发展;应用研究

1、通信电源新技术的具体要求

1.1、可靠性

所谓的可靠性,重点体现于通信系统的稳步运行,因为整个系统的影响力较广,所以不允许出现间断的情况。通常来说,通信电源系统可以为更多的通信设备及时的供电,其拥有的可靠性可以保证在电源系统发生故障的时候,避免对通信系统的运行过程产生一系列的影响。采用整流器和电池联合供电的方式,能够在直流供电的过程中发挥出实际的应用价值,这样展示了系统供电的可靠性。

1.2、电压稳定

通信设备在实际运行的过程中,应该保证电源的电压稳定,始终维持在允许变化的范围之内,当电压呈现出过高的状态的时,会使得通信设备元件发生问题,如果是电压过低的时候,可能会影响到通信设备的平稳可靠。由此可见,只有合理的保持稳定的电压,才可以更好的维护通信质量。

1.3、小型化

在科学技术飞速发展的今天,集成电路小型化发展的趋势越来越明显,为了更好的推动通信行业的稳步发展,电源装置也应该及时的优化并更新,保证向着小型化、微型化的方向不断推进,这样在实际运用的过程中,更加便捷和简约。

1.4、高频率

电源技术的主要特征为高频变化。电源技术的核心为电能转换,电源开关在一定程度上为其特征创造了条件。对此,进一步推动了电源技术的提升。在我国,通信电源技术的快速提升,主要在于功率电子。功率电子是电源技术的重要组成部分,主要作用是经过控制系统和外界控制让电能能够不间断地转变。

2、现代化能源通信技术及应用

2.1、高频UPS电源技术及应用

高频UPS电源,又称高频电机。其主要部件有IGBT高频整流器、蓄电池变换器、逆变器和旁路。IGBT通过控制栅极的驱动来控制IGBT的开关。对于IGBT整流开关,频率为几K到几十千赫,有的可达几百千赫。正是由于这种高频特性,它被称为高频UPS电源。

传统的工频UPS长期存在于UPS行业,但体积重,功率密度低,工作效率低,而且在运行过程中也会产生较大环境噪音。因此高频UPS应运而生。密度高、体积小、效率高、节能性能好,还可以分布式供电。

目前通信行业使用的高频UPS主要分为塔式、模块式、分布式。前两种场景广泛应用在我们的通信机房。分布式(DPS)近几年应用在部分机房。塔式的应用在这里不赘述,主要讲讲模块式和分布式DPS的方式。

模块式的可靠性大幅度提高。跟传统的48V模块一样,单个模块不影响整体设备功能,且可以在线插拔。模块技术的使用也使得效率和带载率均上升了很多,并采用了48V开关电源所使用的智能休眠模式,让UPS系统始终处于最佳效率和最佳带载率。

分布式DPS,进一步将UPS“切碎”,放置于用电设备的身边,深入负荷中心。效率和节能等方面效果更明显,故障发生时牵涉的设备范围变得最小。但也带来其他如维护太分散等问题。

不间断电源是一种特殊的电源装置,在实际运行过程中结合了多样性的技术特征,并通过多样化的技术应用,使电源自身工作效率得到了明显提升。在实际应用中,不间断电源的技术性能优势主要表现在逆变技术、并联技术以及整流技术。随着不间断电源装置在实践领域中的不断推广与应用,其类型也呈现出了多样化的发展。

2.2、高压直流技术

随着数据业务爆发式增长,UPS的使用量大大增加,造成了机房面积占用较大、投资较高等问题。而高压直流供电技术可以有效地解决这个问题。它是high-voltagedirectcurrent技术的简称,即高压直流供电技术。

高压直流技术一直存在于电力系统。在通信运营商的使用是近些年的事。实际使用时,99%的设备能从220V交流电直接改为240V直流电供电。极个别设备使用240V直流时不能正常工作。

目前我国比较主流的有240V以及336V两个等级的高压直流。它能够有效地发挥出直流电比交流电震荡小的优势,并显著地提高供电效率,减少通信电源设备自身的能源消耗,代表着未来供电技术的发展趋势之一。

2.3、市电直供技术

顾名思义,这种技术使用AC220V市电电源作为主回路,直接给负载设备供电,而高压直流或UPS不间断电源作为备份回路。市电电源直接供给可以说除了电缆、配电设备外,没有其他的电力消耗的一部分,最节能。前提条件是,供电质量稳定,符合负载的输入电源参数指标。

十年前该技术在通信机房已有应用,当时使用这种方式也许更多的考虑是节约投资,但也证明了负载设备没有那么娇弱,可以接受合适范围的低电压、尖峰电压、电压浪涌、谐波干扰、线路噪声等市电本身存在的一些问题。

2.4、动态UPS技术

动态UPS,又叫旋转式UPS或柴油式UPS,主要是针对通过电力电子变换实现的UPS而言的。他的核心是利用新型的短时飞轮储能,结合快速启动柴油发电机,实现不间断供电。他的组成有:柴油机组、自由轮离合器、发电机、飞轮储能装置和控制系统。市电正常时,市电通过扼流圈为设备供电,同时为飞轮储能装置充电,储能时间15S;市电断开时,飞轮储能装置带动发电机为设备供电,并启动柴油机。柴油机6S左右启动完成后,闭合离合器,连接发电机,由柴油机供电。

传统的不间断电源系统统称为静态UPS。静态UPS的不间断是通过蓄电池实现的。蓄电池组是按照10小时率放电的储能产品,而静态UPS只配置分钟级的放电时间,这种配置方式本身已经对蓄电池的放电性能产生了影响。飞轮储能方式的出现和发展,使快速启动油机成为可能。

实际使用时,动态UPS存在寿命长、节能等显著优点,但也同时存在初期建设投资大、容量大故障影响面大、国内通信案例少等显著缺点。加上动态UPS替换的是整个传统不间断电源系统设备(包括电池),因此国内通信行业的接受认可,仍需一个漫长的过程。最终接不接受,局部还是小范围接受这种新的供电方式,需用时间来验证。

3、通信机房电源系统的管理与维护措施

3.1、对机房电源系统进行调试检测

要定时对机房电源系统进行检测和调试,以确保其正常使用,排除其在运行中的可能故障。在调试时,通过启用相关设备,通过设备运转情况来判断安装情况。需要将设备的型号、数据进行调取,对于设备安装区域的区域环境、配套设施,通风情况进行检查,并且对线路布置、电源系统着重检查,对系统运行过程中的电流、电压进行检测,确保设备的正常运行。

3.2、做好设备巡检

设备是否正产运转,系统运行是否存在隐患都是电源系统维护管理需要考虑的,为了将管理维护工作做好,就必须对机房和设备进行巡检。对设备的运行状态,负载状态,风险隐患进行检查,及时的进行安全隐患的排除。在巡检中,一定要做到系统全面,统筹兼顾,对机房环境、监控设备、UPS等等设备,都要进行巡检,以此来确保机房运行的稳定性。

4、通信电源系统的节能与安全性

通信电源安全与节能一直是重要内容,电源缺少安全性保证将给系统运行带来隐患。此外,环保节能理念的融入,人们更为注重生态环境保护与节能效果展现。对此,通信电源也一直致力于这两方面研究中,继而达到节能、安全环保型通信电源。

总而言之,通信电源新技术在相关系统的实际运行中应用效果显著,通过合理的运用这些技术,可以更好的稳定通信系统的可靠性,并且使其更加安全的发挥出实际的效用,更好的保证了通信系统的安全,对通信事业的稳步发展起到了积极的影响。

参考文献

[1]周斌.电力通信网中通信电源故障的分析与维护[J].现代国企研究,2016,(24):130-131.

[2]陈伟锋.通信电源功率因数校正技术的研究[J].中国新通信,2016,18(10):18-19.

作者简介

王丽,江苏省邮电规划设计院,高级工程师,从事电源和数据中心设计十几年。联系方式:18913826399,wangli@jsptpd.com。

标签:;  ;  ;  

通信电源技术发展与应用研究
下载Doc文档

猜你喜欢