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摘 要 在我国移动通信大发展的今天，传统的建设和维护管理模式已很难满足移动通信电源系统安全性与可靠性的需要，其未来的发展将向整体化工程建设的方向发展。文章首先概述了移动通信电源系统的典型配置，分析了移动通信电源系统安全性与可靠性要求，提出了提高移动通信电源系统安全性与可靠性的措施—智能化。
关键词 移动通信电源系统；安全性；可靠性；智能化
中图分类号：TN86 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）15-0184-02
在整个移动通信电源系统之中，通信电源系统运行质量又直接关系着整个移动通信网络的安全和可靠运行，对于其的维护和管理工作重要意义不言而喻。本文为此具体地探讨了提高移动通信电源系统安全性与可靠性，现报告如下。
1 移动通信电源系统的典型配置
移动通信电源系统主要是为各移动通信网络设备提供安全、稳定、可靠、不间断的供电保障。移动通信电源高低压系统主要包括高压配电系统设备、燃油贮存、供给系统、变压器、油机/市电切换设备、应急油机接入/切换设备、低压配电系统设备、固定备用发电机组等，其相关设备的典型配置如下。
1.1 高压配电系统典型配置
采用两路10 kV市电供电方式，两路市电取自不同的变电所，采用两路独立的引入路由；高压配电系统具备两段独立母线，配置母联开关；同一低压配电系统中两台变压器分别从两段母线取电。
1.2 备用发电机组典型配置
备用发电机组容量应满足局楼保证用电设备运行的最大负荷；多台备用发电机组应根据低压配电系统配置，采用分段运行方式或并联运行方式。
1.3 低压配电系统典型配置
采用低压母线分段供电方式；低压供电系统应满足当任一主要输出开关故障中断，都不应影响其承担负载的正常运行；固定柴油发电机组输出与变压器输出采用自动转换开关切换；开关电源系统、UPS系统、机房专用空调系统的供电，应分别从两段低压母线各取一路，形成主备用供电输入模式。
1.4 变压器典型配置
省际枢纽楼变压器的配置应按不少于2台设置；地市级以上移动通信局变压器应采用2台或多余2台的变压器，在其中一台变压器故障或检修时，其余的变压器可满足保证负荷用电。
2 移动通信电源系统安全性与可靠性的要求
2.1 安全性
近年来，随着移动电子产品的普及，也促使了移动电源的产生，并迅速得到了发展。消费者对移动电源认知与需求的提高，是对市场上所有移动电源产品的考验，更是促进移动电源行业发展的助推剂。人们最为关心的就是移动通信电源系统的安全性和可靠性，移动通信系统必须实时满足通信控制安全数据传输业务和安全监控数据业务需求，确保通信系统满足实时的可测性、可控性、可靠性、有效性、可维护性、安全性、保密性等需要。因鉴于移动通信电源系统控制所需的通信系统从提供的业务种类和现有公众移动通信网络业务应用存在一定的差异，公网首先可进行一些如远程视频监控等特色业务的探索，然后通过高带宽、高冗余来保障移动通信的安全性的业务需求。而3G系统中的安全防范技术是在2G的基础上建立起来的。3G系统提供了双向认证机制，而且在改进算法的同时把密钥长度增加到128bit，还把3GPP接入链路数据加密延伸至无线接入控制器（RNC），既提供了接入链路信令数据的完整性保护，还向用户提供了可随时查看自己所用的安全模式及安全级别的安全可视性操作。
2.2 可靠性
在通信网络中，电源设备是通信设备的心脏和枢纽，尤其对于核心交换和长途传输设备而言，电源设备的可靠性就显得更加重要。比如对于通信基站而言，电源产品除了要稳定可靠以外，还要具备较强的环境适应能力。随着通信技术和通信需求的不断发展，我国的移动通信产业正逐渐从“注重用户数量增长”向“业务种类与业务结构并举、用户数量与服务质量并重”的发展模式转变。至于系统间的无线干扰问题，低频段800 MHz的系统频段由于系统发的频段据GSM-R较近，而2000 MHz频段的3G系统由于距GSM-R较远，其干扰不大，在具体应用中可以忽略。
3 提高移动通信电源系统安全性与可靠性的措施—智能化
3.1 休眠功能
比如中移动公司的某某分公司大多数通信设备采用开关电源直流供电方式，造成整流模块长期处于低负载率工作，转换效率低下；并且出于对通信电源系统的安全、可靠性考虑，开关电源系统容量采取整流模块冗余配置，且预留的蓄电池充电容量在正常工作时并不使用，极大地浪费了能源。为提高电源设备的转换效率，减少能源浪费，某某分公司应用了开关电源整流模块休眠节能技术。某某分公司计划部技术专家介绍，开关电源整流模块休眠技术是根据负载电流大小，通过智能休眠技术，与系统的实配模块数量和容量相比较，来自动调整工作整流模块的数量，把整流模块调整到最佳负载率下工作，从而降低系统的带载损耗和空载损耗，使部分模块处于休眠状态，实现节能目的。基于以上，某某分公司2012年投入资金200万元，对全省首批1664套基站开关电源进行节电改造，当年底完成全网5038套开关电源改造，该项共节电1612.8万度。
3.2 充放电管理功能
某某电信经过对各能耗的调研分析，得出机房和基站耗电占总耗电的85%左右，而基站耗电中以主设备耗电和空调耗电为主，机房耗电中以空调耗电和机房设备耗电为主。因此，通过空调改造、引入自然冷源降低空调能耗，成为某某电信重点采用的技术之一。在确保基站运行环境正常的前提下，某某电信根据对基站室内外温、湿度的监测和逻辑判别来控制基站智能通风设备，直接引入室外冷空气对基站进行自然冷却，并联动控制基站原有空调设备的启停，该系统为“智能通风控制系统”，有效降低了基站空调的运行时间或替代基站空调设备，达到了利用自然风对基站通风散热、降低基站电能消耗的目的。从201年起，某某电信通过总结基站智能通风/换热系统在运行维护过程中的经验，以及环境因素对通风/换热系统的节电效率影响，连续通过一期、二期工程完成了全网可改造基站三分之二以上的智能通风系统改造。至2012年底，累计投资1100万元改造完成智能通风基站2121个，占全网可改造基站数量的67%，共节电1094.6万度。 3.3 谐波治理
通信电源系统谐波治理不仅能降低通信电源系统的运行能耗，有效节约电费，还能较大地提高供电系统的有效利用率、提高柴油发电机组的有效利用率、延长供电系统的使用寿命，从而很大程度的节约了通信电源系统的一次性投入，有效的节约了投资成本从而进一步达到节能降耗的效果。比如H 局配电系统的总容量为5800 kVA，在采取了各种谐波综合治理措施后，整个系统运行的电流降低了600 A，相当于整个配电系统有效容量提高了416KVA，即系统容量提升了7.17%，节约了一次投资430万元。另一方面通过谐波治理后，通信电源系统的谐波得到有效抑制，提升了供电系统的供电可靠性，消除了供电系统中谐波对通信设备的影响，改善了因电流过大引起电缆及设备开关发热严重问题，因此，进行通信电源系统谐波综合治理意义重大。
总之，在移动通信电源系统的运行中，安全性与可靠性意义重大。本文首先概述了移动通信电源系统的典型配置，分析了移动通信电源系统安全性与可靠性要求，提出了提高移动通信电源系统安全性与可靠性的措施—智能化。
参考文献
[1]潘润东.节能型直流电源产品的应用简析[J].通信电源技术，2008，25（5）：65-66.
[2]章异辉，刘衡.论直流开关电源节能降耗的工程措施[J].通信电源技术.2008，25（5）：51-53.
[3]宋福全.大力推进节能工作促进节约型企业建设[J].电信技术，2008（7）：25-27.
[4]王蓓蓓，唐为民，王丽.移动通信机房电源系统节能潜力分析[J].通信电源技术，2007，24（5）：75-78.
[5]陈璞，刘宾.一种快速高精度脉冲输出DC/DC变换器的设计[J].微电子学，2011（03）.
[6]马瑞，陈晨.基于DSP控制的智能电表设计[J]；机电信息，2011（21）.
[7]郑锡楚，黄赞能，何洪强.舰艇模块化开关电源的研究及检修[J].中国修船，2011（04）.
[8]李磊，杨君东.单级三电平交流斩波器的控制策略研究[J].电力电子技术，2011（07）.
[9]陈申，尹少锋，吕征宇.基于全桥LLC-SRC的隔离升压型直流变压器[J].电力电子技术，2011（07）.
[10]郜阳，刘欢欢，唐林.基于有源钳位的Flyback变换器分析[J].物联网技术，2011（06）.
关键词 移动通信电源系统；安全性；可靠性；智能化
中图分类号：TN86 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）15-0184-02
在整个移动通信电源系统之中，通信电源系统运行质量又直接关系着整个移动通信网络的安全和可靠运行，对于其的维护和管理工作重要意义不言而喻。本文为此具体地探讨了提高移动通信电源系统安全性与可靠性，现报告如下。
1 移动通信电源系统的典型配置
移动通信电源系统主要是为各移动通信网络设备提供安全、稳定、可靠、不间断的供电保障。移动通信电源高低压系统主要包括高压配电系统设备、燃油贮存、供给系统、变压器、油机/市电切换设备、应急油机接入/切换设备、低压配电系统设备、固定备用发电机组等，其相关设备的典型配置如下。
1.1 高压配电系统典型配置
采用两路10 kV市电供电方式，两路市电取自不同的变电所，采用两路独立的引入路由；高压配电系统具备两段独立母线，配置母联开关；同一低压配电系统中两台变压器分别从两段母线取电。
1.2 备用发电机组典型配置
备用发电机组容量应满足局楼保证用电设备运行的最大负荷；多台备用发电机组应根据低压配电系统配置，采用分段运行方式或并联运行方式。
1.3 低压配电系统典型配置
采用低压母线分段供电方式；低压供电系统应满足当任一主要输出开关故障中断，都不应影响其承担负载的正常运行；固定柴油发电机组输出与变压器输出采用自动转换开关切换；开关电源系统、UPS系统、机房专用空调系统的供电，应分别从两段低压母线各取一路，形成主备用供电输入模式。
1.4 变压器典型配置
省际枢纽楼变压器的配置应按不少于2台设置；地市级以上移动通信局变压器应采用2台或多余2台的变压器，在其中一台变压器故障或检修时，其余的变压器可满足保证负荷用电。
2 移动通信电源系统安全性与可靠性的要求
2.1 安全性
近年来，随着移动电子产品的普及，也促使了移动电源的产生，并迅速得到了发展。消费者对移动电源认知与需求的提高，是对市场上所有移动电源产品的考验，更是促进移动电源行业发展的助推剂。人们最为关心的就是移动通信电源系统的安全性和可靠性，移动通信系统必须实时满足通信控制安全数据传输业务和安全监控数据业务需求，确保通信系统满足实时的可测性、可控性、可靠性、有效性、可维护性、安全性、保密性等需要。因鉴于移动通信电源系统控制所需的通信系统从提供的业务种类和现有公众移动通信网络业务应用存在一定的差异，公网首先可进行一些如远程视频监控等特色业务的探索，然后通过高带宽、高冗余来保障移动通信的安全性的业务需求。而3G系统中的安全防范技术是在2G的基础上建立起来的。3G系统提供了双向认证机制，而且在改进算法的同时把密钥长度增加到128bit，还把3GPP接入链路数据加密延伸至无线接入控制器（RNC），既提供了接入链路信令数据的完整性保护，还向用户提供了可随时查看自己所用的安全模式及安全级别的安全可视性操作。
2.2 可靠性
在通信网络中，电源设备是通信设备的心脏和枢纽，尤其对于核心交换和长途传输设备而言，电源设备的可靠性就显得更加重要。比如对于通信基站而言，电源产品除了要稳定可靠以外，还要具备较强的环境适应能力。随着通信技术和通信需求的不断发展，我国的移动通信产业正逐渐从“注重用户数量增长”向“业务种类与业务结构并举、用户数量与服务质量并重”的发展模式转变。至于系统间的无线干扰问题，低频段800 MHz的系统频段由于系统发的频段据GSM-R较近，而2000 MHz频段的3G系统由于距GSM-R较远，其干扰不大，在具体应用中可以忽略。
3 提高移动通信电源系统安全性与可靠性的措施—智能化
3.1 休眠功能
比如中移动公司的某某分公司大多数通信设备采用开关电源直流供电方式，造成整流模块长期处于低负载率工作，转换效率低下；并且出于对通信电源系统的安全、可靠性考虑，开关电源系统容量采取整流模块冗余配置，且预留的蓄电池充电容量在正常工作时并不使用，极大地浪费了能源。为提高电源设备的转换效率，减少能源浪费，某某分公司应用了开关电源整流模块休眠节能技术。某某分公司计划部技术专家介绍，开关电源整流模块休眠技术是根据负载电流大小，通过智能休眠技术，与系统的实配模块数量和容量相比较，来自动调整工作整流模块的数量，把整流模块调整到最佳负载率下工作，从而降低系统的带载损耗和空载损耗，使部分模块处于休眠状态，实现节能目的。基于以上，某某分公司2012年投入资金200万元，对全省首批1664套基站开关电源进行节电改造，当年底完成全网5038套开关电源改造，该项共节电1612.8万度。
3.2 充放电管理功能
某某电信经过对各能耗的调研分析，得出机房和基站耗电占总耗电的85%左右，而基站耗电中以主设备耗电和空调耗电为主，机房耗电中以空调耗电和机房设备耗电为主。因此，通过空调改造、引入自然冷源降低空调能耗，成为某某电信重点采用的技术之一。在确保基站运行环境正常的前提下，某某电信根据对基站室内外温、湿度的监测和逻辑判别来控制基站智能通风设备，直接引入室外冷空气对基站进行自然冷却，并联动控制基站原有空调设备的启停，该系统为“智能通风控制系统”，有效降低了基站空调的运行时间或替代基站空调设备，达到了利用自然风对基站通风散热、降低基站电能消耗的目的。从201年起，某某电信通过总结基站智能通风/换热系统在运行维护过程中的经验，以及环境因素对通风/换热系统的节电效率影响，连续通过一期、二期工程完成了全网可改造基站三分之二以上的智能通风系统改造。至2012年底，累计投资1100万元改造完成智能通风基站2121个，占全网可改造基站数量的67%，共节电1094.6万度。 3.3 谐波治理
通信电源系统谐波治理不仅能降低通信电源系统的运行能耗，有效节约电费，还能较大地提高供电系统的有效利用率、提高柴油发电机组的有效利用率、延长供电系统的使用寿命，从而很大程度的节约了通信电源系统的一次性投入，有效的节约了投资成本从而进一步达到节能降耗的效果。比如H 局配电系统的总容量为5800 kVA，在采取了各种谐波综合治理措施后，整个系统运行的电流降低了600 A，相当于整个配电系统有效容量提高了416KVA，即系统容量提升了7.17%，节约了一次投资430万元。另一方面通过谐波治理后，通信电源系统的谐波得到有效抑制，提升了供电系统的供电可靠性，消除了供电系统中谐波对通信设备的影响，改善了因电流过大引起电缆及设备开关发热严重问题，因此，进行通信电源系统谐波综合治理意义重大。
总之，在移动通信电源系统的运行中，安全性与可靠性意义重大。本文首先概述了移动通信电源系统的典型配置，分析了移动通信电源系统安全性与可靠性要求，提出了提高移动通信电源系统安全性与可靠性的措施—智能化。
参考文献
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[2]章异辉，刘衡.论直流开关电源节能降耗的工程措施[J].通信电源技术.2008，25（5）：51-53.
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[6]马瑞，陈晨.基于DSP控制的智能电表设计[J]；机电信息，2011（21）.
[7]郑锡楚，黄赞能，何洪强.舰艇模块化开关电源的研究及检修[J].中国修船，2011（04）.
[8]李磊，杨君东.单级三电平交流斩波器的控制策略研究[J].电力电子技术，2011（07）.
[9]陈申，尹少锋，吕征宇.基于全桥LLC-SRC的隔离升压型直流变压器[J].电力电子技术，2011（07）.
[10]郜阳，刘欢欢，唐林.基于有源钳位的Flyback变换器分析[J].物联网技术，2011（06）.