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5G基站電源配置如何估算?
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發(fā)表于 2020-06-02 16:37:57  只看樓主 

5G基站建設(shè),配套先行。隨著三大運(yùn)營(yíng)商2020年5G集采落地,50萬(wàn)5G基站建設(shè)已在路上。但由于原4G基站站點(diǎn)新增5G設(shè)備后,整站功耗上升,相應(yīng)的基站電源配套需首先進(jìn)行升級(jí)改造,以保障5G基站穩(wěn)定運(yùn)行。

那5G基站電源配套如何改造?是怎樣計(jì)算的?

5G基站由BBU和AAU組成,本文按一個(gè)基站三小區(qū)(1個(gè)BBU+3個(gè)AAU)配置,假設(shè)5G BBU功耗為350W,AAU功耗為1100W,來(lái)進(jìn)行相關(guān)電源配套計(jì)算。

1 蓄電池組容量估算

蓄電池容量計(jì)算公式簡(jiǎn)化如下:

Q=K*(P1*T1/η+P2*T2/η)/43.2

式中:Q—電池容量(Ah);K—安全系數(shù),取1.25;P1—一次下電側(cè)通信設(shè)備工作實(shí)際功率(W);P2—二次下電側(cè)通信設(shè)備工作實(shí)際功率(W);T1—一次下電側(cè)設(shè)備備電總時(shí)長(zhǎng)(h),通常為3小時(shí);T2—二次下電側(cè)設(shè)備備電總時(shí)長(zhǎng)(h),通常為10小時(shí);η—放電容量系數(shù),電池放電3小時(shí)為0.75,10小時(shí)為1.00;43.2—蓄電池組允許的最低放電電壓

參數(shù)解釋:

基站直流配電回路有一次下電和二次下電之分,一次下電側(cè)通信設(shè)備指基站設(shè)備,二次下電側(cè)通信設(shè)備指?jìng)鬏斣O(shè)備、監(jiān)控設(shè)備。

當(dāng)市電停電后,蓄電池組開(kāi)始放電,繼續(xù)給基站設(shè)備和傳輸設(shè)備等供電。但由于蓄電池容量有限,故在一個(gè)門限值時(shí),會(huì)斷掉電量消耗更大的基站設(shè)備供電,只保留電量消耗較小的傳輸設(shè)備和監(jiān)控設(shè)備供電,以讓蓄電池組可以繼續(xù)工作一段較長(zhǎng)的時(shí)間,以便維護(hù)人員能夠有時(shí)間趕到,進(jìn)行發(fā)電應(yīng)急處理,此時(shí)稱為一次下電。當(dāng)一次下電完成,傳輸設(shè)備和監(jiān)控設(shè)備工作一段時(shí)間后,為了保護(hù)電池,傳輸設(shè)備供電會(huì)終止,此時(shí)稱為二次下電。

本文假設(shè)在1個(gè)BBU+3個(gè)AAU配置下,基站傳輸和監(jiān)控設(shè)備功耗為500W,即P2為500W。

再來(lái)計(jì)算一下P1,1*BBU功耗+3*AAU功耗=1*300W+3*1100W,即P1為3650W。

因此,根據(jù)電池容量計(jì)算公式,

Q=1.25*(3650*3/0.75+500*10/1)/43.2=567(Ah)。

也就是說(shuō),基站站點(diǎn)新增一套5G基站設(shè)備(1個(gè)BBU+3個(gè)AAU)后,相應(yīng)的需新增一組容量為500Ah的蓄電池。

2 開(kāi)關(guān)電源配置估算

整流設(shè)備的總?cè)萘繎?yīng)按負(fù)荷電流和蓄電池的均衡充電電流之和確定,計(jì)算方法如下:

I總=I負(fù)+I蓄

I總:開(kāi)關(guān)電源容量,I負(fù):通信用負(fù)荷電流,I蓄:蓄電池充電電流。

其中,I蓄=Q/T

Q:蓄電池容量,T:蓄電池浮充電時(shí)間,一般取10小時(shí)。

按蓄電池組允許的最低放電電壓為43.2V,I負(fù)=站點(diǎn)總功耗/43.2,其中站點(diǎn)共功耗為基站設(shè)備功耗與傳輸、監(jiān)控設(shè)備功耗之和。

即:I負(fù)=

(1*300W+3*1100W+500W)/43.2V=96A

I蓄=Q/T=567/10=56.7(A)

I總=I負(fù)+I蓄=96+56.7=153(A)

若整流模塊為50A,則需配置4個(gè)整流模塊。

3 空調(diào)配置估算

總制冷量需求=室內(nèi)設(shè)備功耗+150W/平方米*機(jī)房面積

其中,150W/平方米為單位面積熱負(fù)荷基準(zhǔn),室內(nèi)設(shè)備不包含室外AAU。

簡(jiǎn)單計(jì)算一下,室內(nèi)設(shè)備功耗=BBU功耗+傳輸和監(jiān)控設(shè)備功耗=350+500=850(W)。

以機(jī)房面積為15平米為例,機(jī)房總制冷量需求為850+2250(W),即3100W。

按1P可產(chǎn)生了2.5KW的制冷量計(jì)算,需新增一臺(tái)1.5P的空調(diào)。

通常,1P空調(diào)消耗電功率為735W,因此新增1.5P空調(diào)的功耗為1.1KW。

4 市電容量估算

市電引入容量=(P通信設(shè)備+P電池充電)/η+P空調(diào)+P照明+P其它

市電引入容量=(總設(shè)備功耗+電池充電功耗)/η+空調(diào)功耗+其它功耗

其中,η為效率,一般η取0.9。其它功耗指照明等功耗,本例取值500W。

電池充電功耗=蓄電池容量*54*0.1(均充電流系數(shù))=500*54*0.1=2700W

因此,市電引入容量=

(4150+2700)/0.9+1100+500=9.2(KW)

從以上計(jì)算可知,原站點(diǎn)增加一套5G設(shè)備后,從蓄電池、開(kāi)關(guān)電源到外市電引入,均需考慮擴(kuò)容。

而考慮基站配套由鐵塔公司統(tǒng)一建設(shè),中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通三家運(yùn)營(yíng)商共享,因此,每個(gè)站點(diǎn)需新增2-3套5G設(shè)備,相應(yīng)的擴(kuò)容需求翻倍。

本文引用公式和參數(shù)僅供參考,如有不當(dāng)之處請(qǐng)指正。來(lái)源:網(wǎng)優(yōu)雇傭軍


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