管相武 高强
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摘要：随着 5G基站开始大规模建设，对铁塔现网基站市电容量提出了新的要求，大量基站面临外市电容量不足、现有引入线径过小等问题，需针对外市电面临的各种问题，理清现状，分析需求，结合实际情况预留发展空间，制定出合理的5G外市电解决方案。
关键词：5G基站 外市电 设计方法
1 引言
5G建设初期以共享存量基站为主，根据5G网络设备的特性，基站外市电、天面、电源配套等成为重点改造内容。如何快速柔性地满足5G基站建设要求，实现电信企业5G网络快速规模化部署，需要对基站配套改造建设开展深入研究。
2 5G基站的三大特征
5G站点建设采用宏站+微基站，密集分布的小／微基站、大带宽和Massive MIMO天线是5G基站的三大主要特征，这三项技术将导致5G单站功耗的大幅增加，对电源的容量、质量提出了更高的要求。
(1)密集分布的小／微基站安装灵活便利，能有效补充宏站网络的质量，但小/微基站发射功率一般为1～5W或是百毫瓦级，覆盖范围较为有限，导致其必须密集分布才能达到覆盖效果。
(2)5G采用的2.6G、3.5G、4.9G Hz 等频段能提供较大带宽，提供高的速率，但高频率信号波长较短，绕射和穿透能力太弱，这使得相同功率下5G覆盖面积低于4G，5G的建设密度比4G基站要大。
(3)Massive MIMO(大规模天线技术)是5G提高系统容量和频谱利用率的关键技术。4G基站采用4T4R、8T8R的MIMO技术，而5G宏站将采用64T64R MIMO，通道数的增加将导致基站总功耗的大幅提高。
3基站外市电现状及问题分析
基站外市电系统主要由供电方线路、供电方电表、电表侧断路器、交流电缆、基站交流配电箱组成。
目前，基站的供电方式主要有三种：直供电、转供电、路灯电，其中以直供电方式最为普遍，各种供电方式分析如下。
(1)直供电
直供电是指直接从电网公司输电线路侧引380V三相电或220V单相电至基站，是基站外市电的主要引入方式，具有供电稳定的特点。目前存量基站的外市电引入容量大多为10～15kW，现有的市电容量无法满足新增5G设备的负荷需求，大量的基站面临市电增容问题。
(2)转供电
转供电是指从第三方(如小区物业处)引电至基站，常见于城区楼面站。采用转供电的基站，供电易受到业主方的影响，而且市电容量受限于业主方的引入容量。这类站点在改造过程中，面临业主方引电情况获取难、业主供电容量不足等问题，无法通过直接增容方式来满足5G建设需求。
(3)路灯电
路灯电是从指路灯箱变引电至基站，可视为一类特殊的转供电方式，常见于城区道路旁基站，以220V单相电为主。这种电力供应方式存在的问题主要是箱变容量不足、部分站点的引电距离较长，无法满足新增5G设备的负荷需求，需重新引入一路市电。
4外市电设计方法
基站外市电建设方案应通过精细化设计并结合经济效益评估分析来综合确定。
5G基站外市电建设方案设计方法包括以下几种类型：
(1)将断电分析结果与备电方案相结合，实现一站一配置，通过精准核算降低外市电容量需求；
(2)外电入户电缆、空开等内容的改造；
(3)引入容量不足时向供电部门申报扩容；
(4)原有引入为转供电的进行转改直改造；
(5)在外市电缺口较小且改造难度、造价较高时通过削峰技术满足新增设备供电需求；
(6)通过集中式高压直流远程供电系统提供新增5G系统供电需求；
(7)重新引入一路外市电对新增5G系统供电。
4.1断电与备电相结合，一站一配置
通过对基站近一年断电数据分析，包括断电频次、断电时长等因素，统筹考虑基站备电配置方案，将供电与备电结合，整体设计，同时引入削峰等技术，实现一站一配置，通过目标基站配置精准核算，减少外市电改造工作量，以最小代价实现基站5G系统供电方案。
4.2 线路改造
在上级变压器满足增容需求但引入电缆规格不满足扩容需求时，需要对线缆进行改造，以满足容量增容需求对于外市电容量满足，但交流配电箱空开不满足输出需求时，需要更换交流配电箱空开以满足输出需求。
4.3 引入容量申报增容
上级变压器容量充足时，可直接向供电部门申报增容；对于上级变压器容量不足时，如峰值限流后仍不能满足5G网络需求，应根据具体场景情况，积极利用基站附近其他可用变压器，通过新引一路外电等方式解决。
申报外市电容量增容时，应按照远期规划，综合核算外市电容量缺口，争取一次申报，一次扩容完成，避免多次申报。
对于采用自建变压器站点，如通过精细化设计和峰值限流后仍不能满足5G建设需求，应及时更换变压器。
4.4 转改直改造
对于引入非供电部门市电的转供电供电方式，受供电方外市电总容量、业主用电需求、业主协调、改造技术条件、施工环境等因素影响，较直供电更易产生容量不足的情况。
对于转供电容量不足情况，解决措施包括峰值限流、削峰填谷、新引一路外电等方案，在改造前应对各种改造方案进行综合评估，包括各方案的经济效益分析，进而对各方案优先级进行综合排名。如通过峰值限流、削峰等措施仍无法满足5G建设需求时，可根据具体情况，尽量对基站外市电进行转改直改造。
5外市电建设管控措施
5.1 确立外电建设原则
外电引入建设通过建立制度，制定原则，明确各参建人员职责，把控外电建设方案的合理性、经济性。
建设原则一般包括引入方式、敷设方式、路由选择等三个方面，通过以上建设原则的贯彻落实，可从设计方案源头对整体造价进行有效把控。
5.2落实造价管控机制
(1)强化联合会审在造价管控中的作用；
(2)设置造价管控國值及预警制度；
(3)建立主管领导确认机制，根据预警程度，由主管领导参与方案会审，做到“一事一议”；
(4)贯彻档案建档工作，会议纪要相关材料留痕建档。
结束语
5G基站耗电量激增、外市电建设难度大，需要电力单位、政府部门给予更多的支持与协助。一是希望供电公司为5G通信基站的电力接入及服务，在用电申请、手续审批、费用缴纳等方面提供便利，尤其是为存量基站的市电增容、直供电改造申请流程等开辟“绿色通道”，最大限度缩短申请时间；二是希望政府部门更关注5G的能耗问题，积极推动国家发展和改革委员会转供电限价政策的落实。
5G将开创万物互联的时代，彻底改变社会以及人们的生活，但是5G建设也面临巨大的挑战，社会各界应对5G建设给予更多的理解与支持，共同建设数字社会，共享美好生活。
参考文献
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