直流远程供电系统在超能基站中的应用分析
直流远供在通信网络应用中的技术优势
直流远供在通信网络应用中的技术优势作者：罗志东来源：《中国新通信》2013年第05期【摘要】随着通信网络技术的发展演进，各种低功耗设备、室外型设备已经、并将继续在今后的网络建设和优化中获得广泛应用。
有效解决通信网络的供电保障问题（特别是在市电网供电能力严重不足和不规范的广大农村地区、中小城市及特殊场景的通信网点等），是确保网络设备安全可靠、稳定运行的一个重要课题。
【关键词】通信网络技术供电保障网络设备安全可靠直流远供技术的基本原理是利用现网（站）点已有的DC-48V基础电源，采用高压直流浮地输电方式为网络远端设备供电。
直流远供改变了传统的远端设备（AC220V供电+UPS、蓄电池组或DC-48V开关电源+蓄电池组）备电方式。
由远端备电改为局端备电，有效降低远端设备整体功率损耗、降低了供电传输能耗、降低了远端设备供电成本。
同时不需要远端设置UPS设备、开关电源、蓄电池组安装平台等，甚至改变（优化）基站塔、杆等的建设模式。
根据实际应用场景的不同，采用双端供电（远端为一48VDC受电）方式，由于供电、受电端均为远供电源设备，故宜采用DC380V供电电压，其传输电流约为交流供电（AC220V）方式的0.58倍，约为远供单端供电（DC280V）方式的0.737倍，可大大降低供电线缆的导线截面积，降低工程造价。
远供电源系统具备相应的网管监控功能，其监控单元可通过RS232、RS485、干接点、TCP/IP等通信端口接入本局域现有的动环监控系统对其工作状态进行监测、控制和管理。
改善网络供电管理，提升通信质量。
远端电源设备转换效率：远供电源设备为DC/DC转换、升压（降压）设备，根据各生产厂家技术水准及制造工艺等的不同，标准功耗配置时一般在90%左右。
深圳市金威源科技股份有限公司的局端、远端各型设备，其转换效率均>90%（约为92%）。
交流UPS及蓄电池组设备转换效率、浮充供电及综合电能损耗等远大于直流远供设备。
直流远供在基站组网中的应用
I T 技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald41基站建设面临的主要问题是选址难，机房+天面方式无法获得业主认同，为解决这一难题，基站演进为B B U +R R U 结构，希望在远端仅建设射频天面减少物业协调难度，但随之产生了基站远端R R U 供电的新问题。
分布式基站是今后无线网络主流设备形式，华为、中兴、大唐等均能提供从2G 到4G 的分布式基站解决方案。
B B U +R R U 适用城市、农村、交通干线等所有场景。
B B U 安装于配有直流供电系统的机房内，并有蓄电池作为市电中断一定时间内的后备通信电力保障。
天线及R R U 安装于覆盖区域天面，R R U 通过光纤与B B U 连接，通过馈线与天线连接，组成完整的无线基站。
R R U 通常处于恶略环境，难以满足-48 V 直流供电要求。
采用加交转直模块就近接引220 V交流将无法保证后备通信电力。
配置U P S 难以获得足够的后备时长，且常面临被盗等后期维护难题。
采用一体化机柜或室外一体化电源的方式面临的工程难度不亚于新建传统宏站。
由此催生了直流远供解决方案。
分布式基站直流远供的基本原理是将近端机房-48 V直流近端设备升压为直流高压（280 V或380 V）传输至远端，经远端设备降压至R R U 设备所需的标准输入电压（-48 V或24 V）。
直流远供设备包含近端和远端设备，二者通过电缆（光电复合电缆、双绞线缆或电力线缆）相连，将电力经接超低损耗的输送给直放站或基站设备，为设备提供24 h的、稳定的、恶劣条件下免维护的供电。
解决了安装设备选址难、恶劣条件下设备漏电开关跳闸、电池常须维护、本地停电设备断网等供电问题。
直流远供支持星型、树形、链型组网，可直接复合到分布式组网的形态中。
直流远供配合分布式基站组网如下图1所示。
直流远供电缆指标（材质、截面积等）需结合基站组网的实际情况进行选择，和远供的距离有关。
直流远供电源产品介绍
5
BYDHG03C-220/9
220VVAC
2000W
室内型，机架式
6
BYDHG03C-220/4.5 220VVAC
1000W
室内型，机架式
7
BYDHG03C-220/2.7 220-0VAC 600W
精品..
防水型
3.3.1 局端产品介绍
局端电源产品的特色 1）局端具有模块和机架两种结构，模块化，便于安装和维护； 2）局端内置MCU，全智能化管理； 3）局端输入具有防反接保护，输入接反时，不会损坏设备 4）局端具有缓启动功能，启动电流小，最大启动电流（浪涌电流）小于
20A； 5）输出电压可调：调节范围280～400VDC； 6）保护功能全：具有输入输出出过压、欠压、过流、短路、开路、火力
线搭接、搭地等保护功能，故障解除后自动恢复； 7）模块内部短路采用打嗝技术，短路损耗小，可长期短路； 8）外部接线简单：模块向外提供，输入输出接线端子，方便用户连接； 9）局端输出电压对地悬浮，提高设备的安全性； 10）采用数码管显示输出电压，电流，供电时间，故障代码等信息； 11）内置智能温度控制：提高了产品的可靠性，延长产品寿命； 12）RS232接口：与监控机相连可以监控模块的运行状况，实现智能化管理； 13）检测电压低，线路检测电压只有12V，可保证维护维护人员的安全；
型号
1
BYDHG03A-380/3.2
输 出 电压 输出功率 260~380VDC 1000W
备注 防水型
2
BYDHG03B-48/7.7 48VDC
400W
室内型,壁挂式
3
BYDHG03B-48/11.6 48VDC
4
BYDHG03B-48/20
浅析直流电源远程监控系统的在无人值守变电站的应用及设计
浅析直流电源远程监控系统的在无人值守变电站的应用及设计随着电力体制改革的深入，对电网运行的安全性、可靠性、稳定性及管理水平的要求不断提高，传统的有人值守变电站已不能满足社会的需求，电力系统变电站正朝着数字化、无人值守型方向发展，而直流电源系统自身的远程在线监控却无完善的实施方案和技术手段，使得变电站总体自动化水平受到影响，同时也给电网安全运行留下隐患。
标签：直流电源；远程监控；系统设计一、直流电源运行及维护管理现状现阶段，变电站直流系统已普遍采用高频开关电源充电模块及阀控式密封铅酸蓄电池。
高频开关电源模块具有体积小、重量轻、噪声低、稳压精度高、纹波系数小、配置灵活的特点，蓄电池密封好、无泄漏、无污染、放电性能好、无须加酸加水、维护量小。
直流电源系统通过监控串口与变电站后台实现通讯，可在调度端实现对直流系统的“三遥”；但调度中心只能通过远动通道获取直流系统少量的重要信息，而不能反映直流系统的详细运行情况，无法及时了解现场直流设备和蓄电池组的工作状态、运行性能。
目前，直流系统的维护只是对充电设备进行巡检、对蓄电池组进行日常维护和年度放电核对容量。
由于电池参数、外部环境及单体自放电的差异，使得蓄电池组各单体电池的电压实际并不均衡，造成蓄电池组中某些单体蓄电池出现过充或欠充，缩短了蓄电池组的使用寿命。
因此实现蓄电池组遥控放电和在线均衡，提高蓄电池维护效率、延长使用寿命，将分散的直流电源信息由人工巡检变为实时检测，对直流系统实施远程监控、满足智能电网的要求，是直流电源系统的重要发展方向。
二、直流电源远程监控系统的功能及作用直流电源远程监控及维护系统利用分布在各变电站的站端装置、中心服务器和通讯网络，可实现以下主要功能：①远程采集各变电站直流系统所有运行参数进行在线检测。
②远程在线进行蓄电池内阻测试及核对性放电试验。
内阻测试采用分段式直流放电法，不向系统注入任何信号，无需电池组脱离系统；通过切换母线状态或电池虚脱机进行核对性放电试验，既实现了远程遥控放电，又保证了母线供电的连续性。
直流远程供电解决方案
流
开关
引
电源
入
远端设备
电光 缆纤
近端设备
2、与传统保障模式的比较
【保障方案三】 220Vac交流远供
优势：
1. 供电距离远； 2. 交流受电的设备适应性好； 3. 维护工作量小，便于集中监控； 存在问题： 1. 逆变器成本较高，模块化的成本更高； 2. 简单的单机远供安全性差； 3. 线损高，压降大（集肤效应，2倍于直流）； 4. 故障率高； 5. 效率低。
3.4（含设备费 1.77万）
1（室外防 水配电箱和 低压电缆）
2（含材料费 0.15万）
0.9（含电业 局设计费0.5
万）
7.3
用电需求6KW/站，自办电 需原有变压器分容，按6～
8万/站；
0.9（计量箱、
RRU拉远 防水配电箱、低
0
压电缆）
直流远供
0
1
用电需求3KW/站，转供电
0.7
0.3
1.9（转供电） 按1.2万—4万/站，自办电
局端设备是远供系统的核心，可以完成–48V直流隔离升 压到250V～410V（DC/DC升压），电压升高到410V以后, 相 同线缆资源条件下，传输距离成倍提高；相同传输距离条件 下，所需线缆资源线径大大降低，从而解决资源投入。具备 完整的保护功能，还可完成系统监控。
· 远端：
远端设备具备将直流高压变换成稳定的直流- 48V（或 dc320V） （DC/DC降压或稳压）功能，直接为基站设备供 电。
C级防雷器
直流配电空开
3、直流远供技术之－嵌入式局端（艾默生）
局端系统
◆ 单模块1000W，满配5个模块 ◆ 配置液晶监控、智能接口 ◆ 绝缘监察功能 ◆ 输出C级防雷 ◆ 全正面维护
直流远供电源系统
传统方式供电存在的问题
1、安装、维护需供电局、外单位（业主或市民）协助，管理 成本高； 2、拉闸停电以及电力维修、电网故障会造成服务中断； 3、城乡电网电压波动大、畸变严重，容易引入浪涌和雷击， 影响设备功效，甚至损坏设备； 4、专线供电，专用电表、商用电价等高额的运营成本； 5、采用UPS，其后备时间受限制、体积大、置放及维护成本高、 容易被盗； 6、无电力供应区域：诸如风景区等无供电保障而又必须提供 通信信号的区域，另行铺设专用电力电缆，工程量大，施工时 间长。
七、通信系统远程供电解决方案
复合光缆或电力线缆
远端用电设备 RRU
局端单元
机房-48V电源
远端单元 DC/AC输出
(1）射频拉远单元（RRU）独立安装（点对点）
1.应用场景： BBU安装在宏基站或接入机房内，RRU挂杆或安装在楼顶，距离 BBU所在基站距离≤3㏎. 2.局端：（ZYYG-JD1500） 1）输入电压：-48V， 2）输出电压：DC250～400V可连续调整， 3）输出功率：1500W， 4）每个局端设备对应一个远端设备， 5）每个19英寸、4U高机箱可容纳7个局端模块， 6）安装在BBU所在的宏基站或接入机房内，取用该 基站内-48V电源。
六、直流远供电源在通信行业中的应用特点
1、降低通讯设备断电时间 ZYYG系列直流远供电源系统直接将局端机房内稳定的-48V电源经 远供电源处理以最大效率的方式通过复合光缆或电力线直接给远方 或接入端的通讯设备供电。不受通讯设备本地（接入端区域）任何 停电情况的影响，相对于用电设备的室内机可称为永久性供电，增 加了通讯设备的工作使用率。 2、降低建设成本和运维成本 ZYYG系列直流远供电源系统的供电源头是机房内标准且稳压的－ 48V电源，与市电完全隔离，与大地悬浮不构成回路，无漏电风险， 供电独立性强。由于直流远供电源可永久性供电且无漏电风险，所以 不必要安装电力部门的电表，漏电保护开关，大体积ＵＰＳ电源和与 电力部门的协商施工等，大大减少了建设投入。直流远供电源设备采 用军工级元器件，免维护设计，寿命长。没有体积大和受温度限制的 蓄电池，也没有腐蚀性强的酸性气体，更不会出现半夜雷雨后漏电开 关跳闸而维护人员无法到达现场合闸的情况。大大降低了维护成本和 维护难度。
直流电源独立远供系统在移动通信基站中的应用探讨
工程实践91２０１３年第６期收稿日期：２０１２－１２－１８1 引言随着移动通信技术的不断发展，基站设备的形式发生了很大变化，从传统的集中式向分布式方向发展。
分布式基站是指基站的数字基带处理部分和射频部分作为各自独立的模块分开放置并通过光纤相连的一种基站模式。
其中，基带单元ＢＢＵ和射频单元ＲＲＵ设备体积小、安装灵活、适应环境能力强，可以减少机房和空调等配套设施，降低了基站安装成本。
分布式基站的低成本、环境适应性强、工程建设方便等方面优势，使得其在各大运营商的移动通信网络建设中的应用越来越广泛。
从工程经济性、便利性、可靠性等方面考虑，分布式基站设备的供电方式和传统基带／射频一体化基站有很大不同。
当射频单元安装位置距离基带设备较远时，必须选择基带和射频设备分散独立本地供电。
而选择本地交流供电，由于设备比较分散，需要多处引接交流电源，配置多套独立不间断直流电源或ＵＰＳ设直流电源独立远供系统在移动通信基站中的应用探讨A Study about the Application of Independent DC Power Remote SupplySystem in Cellular Base Stations针对移动通信基站建设中本地交流供电困难的基站进行简单分类，分析了电源独立远供系统的性能和特点，以及在分布式基站和光纤拉远基站的应用作了工程量和投资分析，最后对电源独立远供系统在移动通信基站的具体应用提出了指导意见。
The local AC power supply difficulties in the construction of mobile communication base stations are simply classify, the performance and characteristics of independent power remote suppy system are analyzed, the quantities and investment in a distributed base stations and fiber remote base station are also analyzed, finally, Guidance of independent DC power remote supply system application in cellular base stations is offered.DC power remote supply local AC power cellular base station（上海邮电设计咨询研究院有限公司，上海 ２０００９２）（Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｐｏｓｔ ＆ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．， Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００９２， Ｃｈｉｎａ）中图分类号：ＴＮ９２９．５３３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６－１０１０（２０１３）－０３－【摘 要】【关键词】直流远供 本地交流供电 分布式基站蔡杰，田广胜 CAI Jie, TIAN Guang-sheng[Abstract][Key words]责任编辑：袁婷 ｙｕａｎｔｉｎｇ＠ｍｂｃｏｍ．ｃｎ工程实践92２０１３年第６期备，其工程费用和电源设备费用较高。
浅议通信中的直流远供技术的应用.doc
浅议通信中的直流远供技术的应用随着无线通信技术的不断和完善，各种集成度较高的通信设备逐渐在通信网络建设中使用，低功耗型室外设备在后期的网络建设和优化中将得到日益应用。
本文通过对直流远供电源技术的原来掌握和现有常用设备的了解，结合应用场景合理选择设备及连接方式，提高通信设备的可靠性，降低通信网络建设、运维成本。
ﻭ如今站址租赁协调越来越困难的城区和供电不规范、供电能力不足的广阔农村，如何安全、有效的解决供电，特别是低成本、高可靠的解决通信设备的供电问题,是确保通信网络安全运行,有效的降低运营成本最主要方式。
1 直流远供电源工作原理ﻭ1．1 远程供电工作原理将现有的局端直流—48V电源，通过局端设备升压为直流（200Ｖ－400V)电源传输至远端(负载)设备，再经过变压为负载设备所需的标准输入电压给远端(负载）通信设备进行供电。
ﻭ1．２开关电源工作原理交流（市电）输入经过桥式整流滤波成直流电,市电22０V 经过桥式整流后，直流电压为：√2×2２0Vac=311Ｖdｃ。
通过DＣ/DC二次变换，将直流电转换为低压直流电，以供用电设备使用。
采用变压器传输，以达到输入与输出完全隔离的效果，保护人身安全。
输出电源通过电路反馈给控制电1.3直流供路，控制PWＭ占空比，以达到稳定输出的目的。
ﻭ电工作原理ﻭ由于交流电(市电)在输入以后,会经过桥式整流成直流,如果在输入端接直流电,也会经过桥式整流成为直流,与交流输入达到同一个目的。
对桥式整流以后的电路则没有任何影1.４系统局端安全原理响。
ﻭ远供系统在安全保护方面也进行了多方面的考虑,采用了输入过欠压保护、输出过压保护、输出过流保护、短路保护、强电入侵保护、线—地漏电流保护、故障隔离和报警等安全保护工作原理.确保该系统在运行中安全可靠。
1。
5局端设备ﻭ系统尺寸：符合“标准19英寸”机柜，3Ｕ高度插框式结构，可并机；重量：系统标准配置时不大于20ＫG;工作温度范围:－４0℃～70℃;输入电压范围:DC40~6０V；输出电压范围：ＤC20０~40０V;转换效率：≥９2%；具备RS２3２/４８5通信功能；模块额定功率: 600W、１０00W；均流不均衡度：≤±3%。
高压直流远供解决方案与应用简介
专业电源 监控功能
局端电源设备具有独立的监测控制单元，提供标准的RS232/RS485 通信接口，设备本身自带系统网管，灵活的实现集中监控管理和集 中维护。
当远供回路任何一处对地绝缘阻抗下降，产生对地电流时（ ≥2mA），系统应切断局端高压输出，输出线路检测电压≤40V， 保护时间≤30ms。
独立采用创新设计，增加系统同时触摸正负极的短路保护功能， 保障系统运行时人身安全。
Topkee Communication Technology co. Ltd
系统安全保护
主插框必配 （另1插框 配假面板）
选配，N+1 备份
Topkee Communication Technology co. Ltd
高压直流远供产品介绍
ERPS3000-A 远供电源系统
B、强大功能：
1、系统自带微型计算机系统，体积小，功能强大 2、集成中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O接口和
高压直流远供产品介绍
ERPS3000-A 远供电源系统
A、系统配置：
系统部件名称
部件特性说明 插框部分：实现各模块功能连接。 防雷单元：实现直流高压输出端口防雷。
局端模块
监控模块：提供本地/远程告警、控制。
整流模块：实现-48VDC输入转换为280VDC 的功能。
数量 ≤2 1
1
2～10
备注
必配
主插框选配 （另1插框 配假面板）
输入电压范围:DC40~60V 输出电压范围：DC250~360V 转换效率：≥92% 单模块输出功率 ：600W、800W、900W、1000W、1500W 满配输出功率：3000W、4000W、4500W、5000W、6000W
通信基站高压直流远供方案
通信基站高压直流远供方案摘要：在通信基站建设中，存在如农村、边境等偏远地区新建基站供电距离远，市电低压供电无法实现，10KV高压引电成本高的问题；以及存量站点新增设备后存在市电引入线缆线径不足、压降大、新建市电或更换更大线径电缆成本高等问题。
本文通过介绍高压直流远供方案原理及使用原则，为降低基站电力引入成本提供相应借鉴。
关键词：高压直流远供；供电方式1引言随着通信基站建设量逐年增加，在电力资源日益紧缺的城区和供电不规范、供电能力不足的偏远地区，如何确保基站供电安全、有效，同时做到低成本供电，是保障通信网络运行安全，低成本运营的主要方式。
2 高压直流远供系统工作原理如图1，高压直流远供电源工作原理即将已有的局端直流-48V/220V/380V基础电源经局端设备升压为直流高压（600-800V）传输至远端（负载）设备端，经远端设备变换为DC-48V提供基站设备使用。
局端设备是高压直流远供电源系统的核心，由功率模块、控制单元、直流高压防雷模块构成，完成交、直流/直流升压,具备系统控制、保护、监控等功能；远端设备由输入配电单元、防雷模块、DC/DC降压模块、控制单元、通讯模块、输出配电单元组成，将局端输出的高压直流电能转变成直流48V电源为基站通信设备供电；高压直流远供电源局端与远端之间使用专用“铠装铝芯电缆”或“铠装铜芯电缆”连接，实现直流电源高压、小电流的远距离传输。
图1：直流远供系统原理图3 高压直流远供方案使用原则3.1 高压直流远供系统设备使用原则高压直流远供系统有星型组网、链型组网以及树型组网方式，根据目前设备的成熟度，优先在一拖一的站点场景使用，一拖二的场景次之，链型或树型的一拖三或一拖多站点的场景谨慎使用。
考虑到线路及设备损耗，局端设备容量应不小于远端设备容量和线缆电能损耗之和。
优先选择存量基站作为高压直流远供局端，局端设备选择DC-48V转换为DC750V的DC/DC型设备，从存量基站开关电源直流输出引接，局端设备容量不低于4000W。