国网新疆电力有限公司巴州供电公司 新疆库尔勒市 841000
摘要:随着我国通信领域的快速发展,开发通信领域的节能工作,成为行业公关的重点科研项目,一方面,通信领域中,耗能指标较大,每年需要投入大量的资源和成本,另一方面,针对现有的通信电源系统,开发系统节能设计方案,成为行业发展的趋势和方向,引发从业人员的热议和讨论。
关键词:通信电源系统;设计;运行维护;节能
引言
通信设备运行中,电源电压不允许有瞬间的中断。通信设备承担着整套通信网络系统的程控交换、信息存储、设施设备控制、信息采集传输等功能,为保证供电可靠,通信设备所使用的电源必须确保长期的不间断供电,应选择稳定的电压源,不允许超过容许的变化范围,尤其是后台控制的通信设备,网络线路工作速度快,频带宽,对电压波动、杂音电压、瞬变电压等非常敏感。
1 通信电源的组成
通信电源有直流供电、交流供电输入(出)模式,依据设备自身需求选择合适的供给电源,线缆选径严格按照设备本体的功率量瞬时峰值选用合理的线缆(>瞬时值功率量),结合通信设备功能现状选择线缆敷设方式:野外机动式、野外固定式敷设。
1.1 现代通信设备
通信设备多是电子电路和电抗电路,需要多种交直流电压供电。通信设备内部也可设有变换电源( 整流、变换等),因此通信设备的外部可分为直流或交流供电。通常,大型通信设备和大型计算机等专用设备用直流供电,考虑的是可靠性高;小型通用型设备用交流供电,其机动性好。
1.2 线径取值
两个因素决定:一是承载负荷量和电源回路长度,二是供电回路的压降和线缆所满足的年限。而直流电源系统线缆的选用主要依据电流矩法和固定压降分配法。
2通信电源系统设计
为保证获取电源监控信息数据,开发者选用C++ 和C# 开发电源监控系统,提供电源数据查询、管理和安全管理等服务;其中,在系统管理模块中包含了电源权限管理、角色管理等;在设备管理中提供了电源设备信息修改、查看和删除功能;数据采集模块中,包含了电源设备配置管理、电源设备网络管理等;并在系统总体设计规划上结合使用者需求和用户习惯,加强角色上的划分,设定了系统管理员,主要提供系统管理、设备管理、数据采集和查询功能;设定普通员工角色,提供数据采集和查询功能;设备管理员角色则主要负责设备管理和维护。
系统开发者在系统功能设计方面,采用了三层架构技术开发系统:底层:称之为硬件层,包含了Windows 服务器、设备串口、无线传感器和MySQL 服务器;硬件层主要提供系统管理和硬件管理服务,通过设备API 和串口通信采集数据;中间层:称之为数据层,包含了人员信息、设备信息以及监控信息;开发者建立了开源MySQL 数据库,实现数据存储管理,支持操作insert、delete 等数据;顶层:称之为界面层,包括登录界面、权限界面、设备界面、采集界面、功能界面和数据界面,主要负责展示界面功能;在C++ 和C支持下,实现了对设备通信数据的管理和界面开发,在电源系统开发模式上选用的是C/S 模式,MySQL 数据库选用腾云数据,成本较低,经济效益高。电源系统流程(如图2 所示),当启动信息管理软件后,软件开始扫描串口并自检,一旦发生故障,将实时将异常数据反映在界面中,完成系统故障自检后,系统进入功能初始化模式[1]。同时,电源监控系统支持用户更改系统运行参数支持远程设备的数据采集,并将采集到的数据信息发送到服务器中,用户可通过MySQL 数据库查看数据信息,为用户提供了查看、分析功能。
电力通信中的通信电源监控系统中设计了混合接入方式,充分发挥了监控单元的作用,在SDH 和PCM 支持下,实现对整流电源监控信息的发送,监控中心站第一时间接收到相关的信息数据,并经过优化处理后,将相关信息数据上传到PC 机,并在协议处理机支撑下,实现对数据信息的监听。数据在整个传输过程中,主要的采集方式是传输通道、网桥等,设计人员整体设计思路清晰,保证系统设计实现了对服务器的有效访问,便于从业者更加清晰化地掌握电力通信工作状态,及时就监控系统中反馈的问题进行处理,确保最终实现对监控信息的采集,并通过界面进行展示,优化系统设计,为系统应用实现夯实基础,确保电源监控系统在实际应用中的可信性。
3通信电源系统运行维护中节能措施
3.1 变压器的经济运行
在通信系统运行维护过程中,变压器的耗能比例相对较大,为使其能够按照科学的模式运行,进行有效的维护必不可少。通常变压器主要有空载与负载两种运行模式,其中都伴随一定程度的能耗损失,因此需要根据变压器运行模式的不同,进行相应的功耗计算,空载时的能耗损失与变压器负荷容量关联较小,因此不作为考虑因素,利用额定空载电压、电流进行计算。根据计算公式,将变压器空载时的耗能损失进行计算。由于变压器负荷情况需要根据变压器自身的临界荷载进行判定,因此在进行节能方案设计时,需要有条件选择合适的运行方案,控制变压器的启停时间,根据实际运行情况,进行变压器运行情况的控制。通过对变压器设备的有效调整,可以实现变压器的经济运行,提升设备运行的稳定性,同时还能够实现高效节能、提升功率的作用。不仅如此,通过对变压器运行情况的科学调整,可以进一步控制变压器的能耗需求,实现变压器功能与稳定性的双重提升。近年来,随着科学技术的创新发展,通信电源领域的新型节能变压器,已经逐步走入通信市场,通过对现有的技术升级以及技术改造,结合智能芯片的自动化管理模式,实现系统运性能耗的有效控制,进一步实现电压器的节能需求,保障相关线路运行的稳定性和节能性。
3.2通信电源系统的设备配置
通信电源系统的设计,采用不同的设备配置,其对应的通信电源系统耗能存在较大的差异性。因此设备耗能是系统节能方案的核心要点。另外设备选型务必要做到科学、合理,从而达到节能的基本要求。为了进一步提升通信电源系统的节能设计标准,还需要对设备进行系统性的优化和改进,从而降低设备的实际耗能。近年来,如何降低通信系统电力能源的消耗量,已经成了各领域重视的主要问题。因此,在通信电源系统中,开展相关的节能设计,需要实现电源设备的节能效率的提升,同时确保设备使用周期的有效延长。例如,以变压器为代表,在1600KVA 的型号设备中,长期使用会导致设备运行效率降低,同时设备变压器的变压容量以及变压稳定系数也会出现相应的变化,需要对变压器进行容量与数量的扩充。同时对于电容补偿设备,在设计过程中,需要结合系统功率等因素进行参考,同时计算导线的横截面积,进而选择合适敷设方式以及合理的导线用量。确定相关准备工作后,可以有效降低线路的热能损耗,同时减少谐波的干扰。需要注意的是,在设计过程中需要考虑振动对设备、线路的影响。最后,需通过功率补偿的方式,提高电源的利用效率,从而提升电源运行的稳定性和安全性。
结束语
电力通信中的通信电源设计和运行维护节能,节约了经济成本,提高了数据查询效率,为通信电源使用提供安全保障,提高信息处理效率和质量。
参考文献:
[1]王伟.通信电源系统设计及运行维护中节能方案探讨[J].中国新通信,2020,22(05):94-95.
[2]阮慧.通信电源系统设计及运行维护中节能方案探讨[J].电子测试,2018(10):98+109.
[3]李锋,吕静,倪俊,向家国,张明昭.通信电源系统设计及运行维护中节能方案分析[J].自动化与仪器仪表,2017(10):151-152+155.
[4]宋福峰,刘宝昌.通信电源系统设计及运行维护中节能方案探讨[J].电信工程技术与标准化,2010,23(03):69-71.