直流远供

直流远程供电应用方案1．直流远程供电系统的应用场景概况随着移动通信网络技术和PON技术的发展与应用，分布式基站系统和EPON网络成为主流的网络建设项目，大量的RRU设备（射频拉远单元）和ONU设备安装在远端侧，设备所处的运行环境较差（未配置空调，且容易受各种干扰），传统方式是配置UPS或户外48V户外一体化电源的供电方式，但后备电池容量较小，放电时间只有3～5个小时，在设备运行一段时间后，不可避免会受到停电时间偏长、电池老化等影响，而且电池的偷盗问题比较严重，从而引起RRU设备和ONU设备不能正常供电而断站的情况。为提高移动网络建设中分布式系统RRU基站(如：城市密集中心宏覆盖、室内分布、高铁和道路沿线覆盖、村通、直放站、干放等)和EPON网络ONU设备的电源保障能力；提高电源运行维护效率，降低运行成本。因此，我们在网络规划建设时，应用高压直流远程供电系统，为不同场景的远端设备提供不间断供电的电源保障。2．直流远程供电的应用模式局端设备：取机房的-48系统电源输入，升压到280VDC/380VDC（可根据实际线路损耗压降和远端设备输入电压范围，调节输出电压240VDC--400VDC），经过远供专用电缆远程供电给远端受电设备。远端设备：若受电设备为交流220V供电，则不需要配置远端电源变换设备，远供的直流电可以直接给受电设备供电；若远端是-48V受电设备，则需配置DC/DC变换电源，将线路传输过来的高压直流电降压至-48Vdc给受电设备供电。2.1输入为交流220V远端设备的直流远程供电应用模式备注：远端交流受电设备的内置开关电源模块不能带交流检测功能。2.2输入为-48V远端设备的直流远程供电应用模式-48V电源系统GP9060远供电源交流220V受电设备-48V电源系统GP9060远供电源直流-48V受电设备DC/DC电源转换远供专用电缆远供专用电缆280/380Vdcc280/380Vdcc-48Vdc3．直流远程供电解决方案3.1室外基站直流远程供电组网方案适用基站场景：城区室外基站（道路、楼顶等）和郊区室外边际基站（高速路、野外、铁路、村通等），采用集中BBU池、RRU拉远的网络组网模式。远供组网方案图：说明：1、GP9060远供电源局端设备与BBU设备同基站、机房安装；2、远供专用电缆建议：城区基站使用复合光缆，郊区边际基站使用铝芯电缆；3、远端RRU建议选用交流220V供电输入的设备型号（支持高压直流输入）；4、考虑远端设备的防雷和电源输入接续问题，远端需配置电源保护器和电源分配器。-48VdcRRU-1RRU-3RRU-2-48V室外防水电源电源保护器-48Vdc-48V电源系统交流配电箱-48V蓄电池GGP9060远供电源远供专用电缆280/380Vdc远供专用电缆280/380Vdc局端机房远端基站-48V输入市电输入RRU-1电源保护器RRU-2RRU-3远端基站220V输入电源分配器BBU设备3.2室内分布系统（及综合接入网）远程供电解决方案场景：高层住宅小区、办公楼、大型商场、停车场等室内分布系统、室分外引和大客户综合接入网络，通过远供系统同时给远端RRU、ONU及大客户接入设备供电。3.2.1选择室分站址附近基站为局端的远程供电解决方案：组网方案图说明：1、室分站址内不新建电源机房，选取附近的宏基站、接入网机房等作为远供电源局端站；2、BBU、传输设备安装在远端站址；3、考虑节省建设成本，远端设备建议采用交流220V供电型号；4、远供专用电缆可选择铝芯电缆或复合光缆，远端电源分配器到RRU、ONU、大客户接入设备宜采用复合光缆；5、从电源分配器到室分系统的RRU间线路是室内敷设，RRU端可以酌情考虑不配置防雷保护，但室分外引模式远端RRU需配置防雷保护。-48Vdc-48V电源系统交流配电箱-48V蓄电池GGP9060远供电源远供专用电缆电源保护器BBU、传输设备RRU数台（楼道、弱电井、停车场）-48V嵌入式电源电源分配器小区内简易机房局端机房远端设备ONU、数据接入IT设备（弱点井、楼道、接入网户外柜）280/380Vdc复合光缆市电输入RRU数台（楼顶，室分外引模式）电源保护器复合光缆3.2.2室分站址内新建电源机房的集中远程供电解决方案：组网方案图说明：1、室分站址内新建电源机房，新建综合供电系统，配置-48V电池组，输出-48VDC和280/380VDC电源，满足机房内设备供电和远供的需求，同时可作为周边基站远程供电的局端站；2、BBU、传输设备安装在室分站址内的新建机房；3、考虑节省建设成本，RRU设备宜采用交流220V供电型号；4、远供专用电缆建议选择复合光缆或带阻燃的铜芯电缆；5、从电源分配器到室分系统的RRU间线路是室内敷设，RRU端可以酌情考虑不配置防雷保护，但室分外引模式远端RRU需配置防雷保护。-48Vdc-48V蓄电池远供专用电缆交流配电箱GBBU、传输设备局端：小区内新建机房远端设备综合供电系统-48V电源系统远供电源系统远供配电单元-48V配电远供防雷相邻小区室分系统远程供电远供专用电缆280/380Vdc280/380Vdc280/380Vdc市电输入RRU数台（楼道、弱电井、停车场）ONU、数据接入IT设备（弱点井、楼道、接入网户外柜）RRU数台（楼顶，室分外引模式）280/380Vdc电源保护器3.3带状覆盖场景的远程级联供电解决方案场景：高铁沿线、高速公路沿线、隧道等方案组网图：说明：1、高铁、高速路沿线多采用多级RRU串联合并构建超级小区覆盖的方案；2、选取高铁、高速路沿线的宏基站作为远供电源局端站，分别向上行、下行方向的RRU远程供电，根据功率和线缆规格，单方向宜设计RRU站点级联数量5-8个，BBU、传输设备安装在局端站；3、考虑节省建设成本，RRU设备宜采用交流220V供电型号；4、远供专用电缆建议使用铝芯电缆，与光缆同路由、同杆路、管道敷设；-48V电源系统-48V蓄电池GP9060远供电源RRU远供防雷RRU远供防雷RRU远供防雷RRU远供防雷RRU远供防雷RRU远供防雷GP9060远供电源交流配电箱G远供专用电缆远供专用电缆市电输入5～8个站点5～8个站点远端站点局端机房280/380Vdc：电源接线盒3.4IDC机房高压直流供电解决方案场景：IDC数据中心、呼叫中心等IT设备应用高压直流供电组网图：说明：1、PDU：远端高压直流分配单元（直流电源插座），安装在网络机柜内；2、高压直流电源系统组成：交流配电柜、整流柜、直流配电柜、240V电池组；3、系统总容量：300KW；4、直流配电柜的一路输出对应数据机柜的一个PDU单元，再从PDU单元给8台IT设备供电；5、应用240V电池组，考虑需要配置发电机，电池容量设计是1小时供电；PDU服务器240V电池组交流配电柜整流机柜直流配电柜高压直流电源系统网络交换机磁盘阵列380Vac市电发电油机PDUIT设备4．直流远供线路距离、线径、损耗对照表远端功率500W1000W1500W输出380V（线损远端功率10%）铜线铝线铜线铝线铜线铝线线径（mm2）线损功率（w）线径（mm2）线损功率（w）线径（mm2）线损功率（w）线径（mm2）线损功率（w）线径（mm2）线损功率（w）线径（mm2）线损功率（w）0.5KM1.523.468.12.557.3633.82.5137.4678.81.0KM2.528.6616.9473.9672.86111.01096.81.5KM2.545.8626.3673.91064.56181.01690.02.0KM436.9636.46104.11090.26266.516125.32.5KM448.1647.46138.31667.66375.62596.73.0KM636.91032.36177.71683.56525.725119.43.5KM644.31038.56223.92559.76770.625143.54.0KM652.11045.16279.82569.4625169.24.5KM660.31630.06350.52579.6625196.65.0KM696.21633.86447.22590.2625226.2远端功率500W1000W1500W输出380V（线损远端功率50%）铜线铝线铜线铝线铜线铝线线径（mm2）线损功率（w）线径（mm2）线损功率（w）线径（mm2）线损功率（w）线径（mm2）线损功率（w）线径（mm2）线损功率（w）线径（mm2）线损功率（w）0.5KM1.523.468.11.5104.1633.81.5266.5678.81.0KM1.552.1616.91.5279.8672.82.5351.36178.11.5KM1.588.8626.32.5234.26118.74317.46311.32.0KM1.5140.0636.42.5404.26174.54525.76512.22.5KM1.5223.6647.44250.46245.26375.610311.33.0KM2.5117.1659.44350.56341.56525.710419.53.5KM2.5153.0672.66223.96494.36770.610568.14.0KM2.5202.1687.36279.810229.5616311.34.5KM4105.86103.86350.510279.6616375.45.0KM4125.26122.66447.210341.5616451.85．投资效益分析5.1MicrosoftExcel工作表4.4IDC机房高压直流供电效益分析序号项目UPS系统高压直流系统对比结果1建设成本电源主机100KVAUPS1台40万元72KW电源1套15万元高压直流系统比UPS系统直接成本节约投资34.7%2蓄电池配置（1小时）1000Ah2组60万元1000Ah2组60万元3机房面积占用45.5平方36.3平方高压直流系统比UPS系统间接节省占地面积9.2平方4运营成本能耗成本高压直流系统比UPS系统平均节电10-15%：高压直流系统效率比UPS系统提高10%左右，同时空调耗电量也相应减少2-3%，总计节电量达13%左右，按0.85元/度计算，每年节省电费约5万元。（另变压器耗损降低还未计入）高压直流系统比UPS系统运营成本显著降低5运行安全性高压直流系统比UPS系统可用性大幅提高6主设备运行寿命8~10年10~12年7投资阶段性一次规划，一次投资一次规划，分批投资8维护方式复杂简单5.直流远供方案与交流市电供电的工程综合情况比较序号综合对比项目、内容远程供电方案交流市电引入供电方案备注1市电接入及开户费用无需新开户开户费用较高特殊情况下交流市电开户费用很高，难度较大2敷设远供直流输电线缆需要、可与光缆、电缆同管孔，同杆路、同钢绞线架设不需要直流输电线路较长，但不需新建杆路，投资较低3架设市电交流输电线路不需要需要新建、不可与光缆、电缆同管孔、同钢绞线架设线路距离较短，但需新建杆路，主要由距离决定投资。4远供电源设备投资需要不需要投资较低5新建48V基础电源投资仅需远供网点蓄电池扩容需要新建48V基础电源基础电源设备等投资较大6移动网络基站杆塔建设单杆型、小平台结构H杆型、基站大平台结构需安装UPS、配电等电源设备7网络集中运维、管理集中网管监控、维护管理集中动环监控管理8基础电源资源优化整合实现优化整合、资源共享需新建48V基础电源新建基础电源投资较大，资源节约效益显著9网运维护、管理成本较低正常10室外设备及低功耗设备新建或技术改造供电安全可靠、不需要外电引入、不需配置UPS、施工、维护方便需外电引入、需配置UPS保障供电、施工量较大，UPS电池受环境影响等寿命很短，丢失较为严重。11网络设备运行寿命运行稳定、故障率正常以小灵通基站运营情况为低、使用寿命较长例12网络设备安全、稳定运行安全、稳定、维护工作量较小，管理方便受限市电供电影响减少甚至杜绝因市电、雷电、认为因素等造成的各种设备故障甚至损毁