1、通信基站能耗現狀分析

通tong信xin運yun營ying商shang的de蜂feng窩wo網wang基ji站zhan數shu量liang大da

，分fen布bu麵mian廣guang，安an裝zhuang位wei置zhi分fen散san且qie情qing況kuang複fu雜za。基ji站zhan大da多duo是shi租zu用yong民min房fang，有you些xie電dian表biao由you電dian網wang公gong司si安an裝zhuang，有you些xie電dian表biao為wei業ye主zhu安an裝zhuang，表biao的de類lei型xing非fei常chang多duo
，既ji有you感gan應ying式shi電dian度du表biao，也ye有you電dian子zi式shi電dian度du表biao，還hai有you IC 卡電表。由於點多麵廣，情況複雜
，通信公司需要派專人或委托代維公司抄表、維護，以滿足基站的電量核算、用(yong)電(dian)分(fen)析(xi)等(deng)能(neng)耗(hao)日(ri)常(chang)管(guan)理(li)。特(te)別(bie)是(shi)近(jin)年(nian)來(lai)，隨(sui)著(zhe)基(ji)站(zhan)數(shu)量(liang)迅(xun)速(su)增(zeng)加(jia)

，用(yong)電(dian)成(cheng)本(ben)已(yi)經(jing)成(cheng)為(wei)運(yun)營(ying)商(shang)的(de)主(zhu)要(yao)成(cheng)本(ben)，而(er)且(qie)比(bi)例(li)還(hai)在(zai)逐(zhu)年(nian)增(zeng)加(jia)
，節(jie)能(neng)降(jiang)耗(hao)已(yi)成(cheng)為(wei)公(gong)司(si)重(zhong)點(dian)工(gong)作(zuo)之(zhi)一(yi)。但(dan)目(mu)前(qian)基(ji)站(zhan)用(yong)電(dian)管(guan)理(li)缺(que)乏(fa)有(you)效(xiao)手(shou)段(duan)：柴油機發電管理混亂
、用電信息分析統計失真。節能目標缺乏科學依據。

目前通信基站能源監控和管理中有如下幾個問題特別突出： 

1）
、出現供電故障無法及時得知。

基站內采用三相供電，有時會出現缺相、三相不平衡、dianyapianchachaobiaoshenzhitingdiandenggezhonggeyangdegongdianguzhang。zhexieguzhangdechuxianhuiyanzhongyingxiangjizhanneishebeidezhengchangyunxing，rubunengjishifaxianqiangxiujiuyoukenengshijizhanshebeitingjizaochengtongxunguzhangshenzhisunhuaishebei
，daozhiyanzhongdesunshi。kaorengongjiankonggenbenjiuwufajishifaxianshangshudeguzhang。 

2）、非電力供電基站電費失真。

除chu電dian力li供gong電dian基ji站zhan外wai，有you很hen大da一yi部bu分fen基ji站zhan都dou是shi采cai用yong出chu租zu房fang屋wu方fang提ti供gong的de電dian源yuan，因yin場chang地di條tiao件jian限xian製zhi，許xu多duo電dian表biao安an裝zhuang無wu法fa規gui範fan，可ke人ren為wei私si自zi改gai動dong電dian表biao或huo私si接jie電dian源yuan竊qie電dian的de機ji會hui很hen多duo。由you於yu沒mei有you先xian進jin的de技ji術shu手shou段duan對dui此ci行xing為wei進jin行xing監jian督du管guan理li
，光guang靠kao現xian有you的de管guan理li手shou段duan，既ji使shi有you人ren改gai電dian表biao或huo竊qie電dian


，我wo們men的de工gong作zuo人ren員yuan也ye無wu法fa知zhi道dao。

3）、人工發電時長統計管理混亂。

過去，每個基站的常規用電數量
、基站突發性斷電人工發電時長及電費等數據都靠人工進行統計，其最大的弊病是方法落後、統計隨意性大和數據不精確。 隨著基站代維方式的引進，代維單位到基站發電的次數、發電起始時間、人工發電總時長及該支付給代維單位的路費
、人工發電費等數據無法核實，造成很大浪費。 

4）
、私接基站電源竊電

xianzaisuoyoujifangdoushiwurenzhishoujifang，zhenghaogeiqiedianfenziyoujikecheng。jiazhidaduoshurenduiqiedianxingweideyanzhongxingyishibuzu，renweiqiedianbushiweifafanzui，yidongyouqianduizhedianxiaoqianbuzaihu。lingwaiqiedianzhedeqiedianshouduanpubiandoubijiaogaoming，butongguojishudeshouduanshihennanzhuadaoqiedianzhede。liyongsijiedianxiandeshouduanjinxingqiediandexianxiangxiangdangpubian。zheyangdewentijizhanxianchangdianbiaodushushiwufazhenshifanyingjizhanshijiyongdianqingkuangde。

5）、對於基站的能耗狀況缺乏係統的統計資料

youyurengongchaobiaoshijianbuguding
，bunengjinxingrichaobiao，yincihennanjianliqixitongdeyongdiantongjiziliao。zheduiyuyidonggongsixuanzejieyuejizhanyongdianfangan，jiancenenghaoyichangbianhua、測試節能效果缺乏有效依據。 

6）
、效率低下、效果不好、勞動強度大

youyujizhandefenbutebiefensan
，bujizhong
，erqiedouzailouyudingcengshang，tebieshizaijiaoqugengjiafensan，chaobiaodexiaolvjiqidixia。yigechaobiaoyuanpingjunmeitianjinnenggouchao15隻表，每個抄表員每月以22天計算僅能抄錄330個表。4000多個基站至少需要15名抄表員。正常情況下，監控人員不可能這樣滿負荷地工作，因此至少需要 20~25 名工作人員。

即使如此每個月每個基站也隻能檢查一次
，對於突發的供電不正常等情況完全不能應對。除了要抄表之外抄表員還要負責檢查IC卡表是否餘額不足、IC卡充值
、是否有偷電情況發生、是否供電不正常等等。這些工作有些技術性很強
，不是一般的抄表員能夠完成的。

7）、用電管理手段落後
，導致非主營業務管理成本增加

youyumeiyouyouxiaodekexueguanlishouduan，zhuyaoyikaorengongcaijishuju，yunyingshangbixutourudaliangderenyuanduijizhanshidiangongdiandanweihuogerenjinxingdianfeiheduijiesuangongzuo。tiaojieyongdianjiufen，zheyangzengjialeguoduoderenliziyuanyuguanlichengbenzaifeizhuyingyewushangdehaofei。 

2. 通信基站尋求能耗綜合管理建設方案

通信基站能耗綜合管理係統平台是一種軟、硬件結合的平台，通過能耗數據監測采集、基於能效的指標量化管理和分析應用三個體係的建設
，對通信基站、接入網點、模塊局
、中心機房內的各類設備能耗（含主設備、電源係統
、空調係統、監控設備、 配套係統等）、環境參數（濕度、溫度等）進行精細化監測，實現對能耗數據的彙總、對比和分析，建立適合通信企業的各類能效評估指標和管理流程，為進一步開展節能措施提供依據。

係統通過監控單元監測通信基站市電的電參數和每一支路的用電量，可對以上各電量 數據進行每小時
、天、月

、年等分時段的統計

、管理及分析，能夠呈現某個時間段、某個機房、某類設備的用電量數據及所有設備的總用電量數據，並可對其橫向比較、同比、環比
，結合基礎信息計算得出基站或者設備用電標杆

，通過智能決策分析係統對於用電異常基站或設備及時以短信
、語音、工單的方式通知維護人員
，並提出整改意見。

3. 通信基站能耗綜合管理係統在烏蘭察布聯通公司中的應用

3.1、案例分析

烏蘭察布聯通公司隸屬於中國聯合網絡通信有限公司內蒙古分公司，是由原中國聯通和中國網通於2008年10月15日合並後成立的特大型國有電信企業，擁有固定資產13億元，下轄十個旗縣市分公司，員工2000餘人
，主要經營GSM移動通信、互聯網業務、數據業務、國內、國際各類固定電信網絡設施及相關電信服務，擁有GSM手機用戶25萬戶，固話
、寬帶
、小靈通等各類用戶總數35萬戶。

本ben項xiang目mu是shi針zhen對dui聯lian通tong烏wu蘭lan察cha布bu分fen局ju通tong訊xun基ji站zhan所suo設she計ji的de通tong信xin基ji站zhan能neng耗hao綜zong合he管guan理li係xi統tong。通tong訊xun基ji站zhan在zai通tong信xin中zhong的de地di位wei非fei常chang重zhong要yao，通tong信xin信xin號hao主zhu要yao通tong過guo基ji站zhan傳chuan輸shu，基ji站zhan將jiang從cong手shou機ji收shou到dao的de信xin號hao傳chuan給gei服fu務wu器qi，服fu務wu器qi經jing過guo處chu理li再zai發fa送song給gei基ji站zhan
，基ji站zhan再zai發fa送song給gei目mu標biao手shou機ji，就jiu完wan成cheng了le一yi次ci通tong信xin。如ru果guo沒mei有you基ji站zhan
，就jiu無wu法fa完wan成cheng通tong信xin，包bao括kuo固gu定ding電dian話hua也ye是shi這zhe樣yang。本ben係xi統tong正zheng是shi通tong過guo對dui通tong訊xun基ji站zhan的de供gong電dian係xi統tong進jin行xing監jian測ce來lai確que保bao其qi供gong電dian正zheng常chang，從cong而er使shi通tong訊xun基ji站zhan不bu至zhi於yu因yin供gong電dian係xi統tong的de故gu障zhang導dao致zhi影ying響xiang其qi運yun行xing

，並bing且qie無wu法fa讓rang管guan理li人ren員yuan及ji時shi得de到dao故gu障zhang信xin息xi。

3.2、軟件設計參照的標準和依據

GB/50198-94 《監控係統工程技術規範》

GB/T13730 《地區電網數據采集與監控係統通用技術條件》

DL/T630 《交流采樣遠動終端通用技術條件》

GB/T13729 《遠動終端通用技術條件》

GB2887 《計算站場地技術要求》

3.3、係統架構

通訊網絡：通tong訊xun網wang絡luo集ji聯lian包bao括kuo現xian場chang設she備bei的de連lian接jie和he通tong訊xun網wang路lu的de組zu建jian。現xian場chang智zhi能neng儀yi表biao之zhi間jian的de連lian接jie，各ge電dian表biao通tong過guo屏ping蔽bi雙shuang絞jiao線xian，並bing且qie以yi現xian場chang總zong線xian方fang式shi進jin行xing傳chuan輸shu接jie入ru動dong環huan監jian控kong係xi統tong；由於聯通的基站分布廣，基站與局站之間相隔很遠達到數千米級別
，我們可以考慮應用光纖來組網傳輸。

通訊設備：主要由通訊管理機
、以太網設備及總線網絡組成。該層是數據信息交換的橋梁，負責對現場設備回送的數據信息進行采集
、分類和傳送等工作的同時，轉達上位機對現場設備的各種控製命令。

    通訊管理機：是係統數據處理和智能通訊管理中心。它具備了數據采集與處理、通訊控製器
、前置機等功能。以太網設備：包括工業級以太網交換機。

通訊介質：係統主要采用屏蔽雙絞線、光纖以及無線通訊等。

聯(lian)通(tong)監(jian)控(kong)平(ping)台(tai)要(yao)通(tong)過(guo)主(zhu)站(zhan)來(lai)監(jian)測(ce)查(zha)詢(xun)各(ge)個(ge)基(ji)站(zhan)的(de)能(neng)耗(hao)數(shu)據(ju)並(bing)且(qie)從(cong)局(ju)站(zhan)能(neng)耗(hao)管(guan)理(li)服(fu)務(wu)器(qi)對(dui)基(ji)站(zhan)監(jian)控(kong)中(zhong)心(xin)獲(huo)取(qu)的(de)能(neng)耗(hao)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)後(hou)台(tai)統(tong)計(ji)分(fen)析(xi)，並(bing)對(dui)生(sheng)成(cheng)能(neng)耗(hao)管(guan)理(li)報(bao)表(biao)的(de)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)預(yu)處(chu)理(li)，從(cong)而(er)構(gou)造(zao)一(yi)套(tao)綜(zong)合(he)組(zu)網(wang)的(de)能(neng)耗(hao)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)，將(jiang)局(ju)站(zhan)基(ji)礎(chu)信(xin)息(xi)存(cun)儲(chu)到(dao)能(neng)耗(hao)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)數(shu)據(ju)庫(ku)中(zhong)；統計分析所生成的能耗彙總數據、能耗同比數據、能耗環比數據
、單位能耗分析數據
、能耗效率數據等。

3.4、設備參數列表

3.5、係統設計參數

3.6、現場設備層可安裝電力儀表種類

以某一配電箱為例，如下圖所示：市電、油機進線投切點與出線配電櫃距離較遠，在A0處配儀表DTSD1352並加裝電流互感器(鑒於是改造項目，推薦使用開口式互感器)，在A1～A5處配儀表AMC16MA並加裝電流互感器；在B0～B12處配AMC16MD儀表並加裝霍爾傳感器。

3.6.1 DTSD1352電能計量儀表

●功能

檢測三相線路中的電壓、電流

、功率

、四象限電能,並實現當市電與油機之間切換時

，由開關量輸入信號進行判斷，從而實現市電與油機的分項計量。

●外形尺寸及安裝方式

●接線示意：互感器接入

3.6.2 AMC16MA交流多路電能表

●功能

Ø 計量正反向有功、無功電能

Ø 測量三相總進線的母線U 、2路三相進線的I、P、Q、PF、36路單相出線（12路三相）的I、P、Q
、PF

Ø 1路開關量輸出

Ø 1路RS485通訊

●外形尺寸及安裝方式

●電流回路接線示意

3.6.3 AMC16MD直流多路電能表

●功能

Ø 計量直流電能

Ø 測量直流母線U、42路直流出線I
、P

Ø  1路RS485通訊

●外形尺寸及安裝方式

●電流回路接線示意

3.7、係統功能

3.7.1數據采集與處理

    數據采集是配電監控的基礎，數據采集主要由現場測控層儀表采集完成
，實現遠程數據的本地實時顯示。需要完成采集的信號包括：三相電壓U、三相電流I、頻率Hz
、功率P、功率因數COSφ、電度EPI、遠程設備運行狀態等數據。

3.7.2數據庫建立與查詢

主要完成遙測量和遙信量定時采集，並且建立數據庫，每隔一定時間將所采集到的實時數據存入數據庫中，供客戶自行根據時間查詢。 

3.7.3曆史數據及實時數據輸出

當客戶查詢數據時，可以選擇將報表輸出為一個excel文檔或者直接打印以供存檔。

後台工控機通過現場設備和通信係統提供的傳輸通道

，完成對各回路電力參數的數據采集，信息經分析
、處理，以報表等多種形式供值班員參考
，使值班員能夠便捷的掌握供電係統的運行狀況，包括相關設備的運行狀況。

3.7.4運行信息與保護信息采集

係統采集來自智能測控單元裝置送來的參數，低壓主進線、母聯和出線的遙測信號。包括每個回路的電壓、電流、有功功率 
、無功功率、功率因數
、頻率、有功電能、無功電能和各種報警信息等。

3.7.5人機操作界麵

係統提供簡單、易用
、良好的用戶使用界麵。可按照配電所顯示配電係統設備狀態及相應實時運行參數。

係統軟件提供功能齊全的圖形編輯軟件
，用戶可以根據實際情況和以往習慣自行定各種圖元圖形及設備在各種狀態下的顯示方式。

包括如下功能特征：

全圖形方式編輯的圖形畫麵具有多種顯示特性，用戶可以非常直觀、方便地編輯、定位
、查看有關信息和內容。

提供畫麵管理工具，可聯想相關調用、重要畫麵快速調用、畫麵文件索引選擇、事故自動調用畫麵。

提供多種數值顯示手段
，數值可用棒圖顯示、曲線顯示，並可根據數值狀態和係統狀態由用戶根據需要和習慣自行定義閃爍
、變色及置上特殊符號以便區分包括遙測在內的各種數據的正常
、越上限、越下限等情況。

屏幕顯示：中文液晶顯示
，可選擇圖形顏色、閃爍、動畫等手段充分表示工況圖及操作畫麵、配電係統實用參數表格、各類操作票及報表、事故及故障報警顯示、測控及保護單元運行工況顯示等電力運行狀況；畫麵顯示響應時間1s。

3.7.6統計分析
、報表、打印

數據庫實時和曆史記錄保留3年以上

；

對各電氣設備和係統運行參數進行彙總統計，並根據用戶要求生成各類報表，包括：

n 分時、日、月、季度和年度報表；

n 各設備參數和最值統計報表；

n 全係統運行統計報表等；

n 對於事件記錄、報警和數據報表，可設置為定時打印；

3.7.7曆史記錄與趨勢分析

係統收集各監測控製與管理裝置的實時數據並存儲在一個開放式數據庫中予以保存，係統可保存長時段（多年）的曆史記錄。根據曆史數據記錄可進行各參數的年度、月度和日變化和實時數據趨勢分析，進行分類和綜合比較分析

，為業務流程優化和設備設施使用優化提供依據。

趨勢分析：

3.7.8係統安全

本係統軟件設置多達幾百種密碼分區和密級設置，為係統管理員、工程師
、值長、一般值班操作人員等提供分級密碼，並對所有操作自動進行帶時標事件記錄，可建立良好的反事故措施。

用戶權限管理：

3.7.9故障分析與設備維護管理

係統依據帶時標的事件記錄和波形記錄可進行故障和事件的成因分析；另外
，係統統計開關等設備的狀態參數和累積壽命參數，可據此提出設備維護預告；

事件記錄：

3.7.10其他功能

其它日常管理，如運行記錄及交接班記錄管理，設備運行狀態
、缺陷、維修記錄管理



、規章製度等。管理功能滿足用戶要求，適用
、方便、資源共享。各種文檔能存儲、檢索、編輯、顯示、打印。

4、總結

對於聯通公司來說，基站要做到精細能源管理，以目前的現狀，需投入大量的人力、物力和財力。因為數量眾多，地理位置分散，給工作人員帶來極大的不便。 利用 Acrel-5000能耗綜合管理係統進行監控，自動讀取相關數據並加以分析

，還可進一步進行遠程控製或設備維護
，可減少人力資源、縮短修護時間並節省專線建設成本。

【參考文獻】

[1]任致程
、周中編著  電力電測數字儀表原理與應用指南 中國電力出版社 2007.4

[2]朱立泉 變配電係統的智能管理係統分析  智能建築電氣技術  2007年第1卷第4期

[3]上海安科瑞電氣股份有限公司產品手冊.2013.01.版