魏登锋1同朝辉1 孙阳阳2
1中国铁塔股份有限公司咸阳市分公司 陕西省咸阳市 712000
2广东省电信规划设计院有限公司 广东省广州市 510630
摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，光伏电源越来越多。基站建设数量与建设规模也不断增加，如何改善通信环境，提高通信基站运行水平，已经成为需要重点思考的问题。面对一些缺乏电力供应系统的地区，若采用光伏供电系统，则能够有效缓解供电紧张问题，营造良好的通信环境，为通信基站的正常运行提供有力保障。本文简要分析了光伏供电系统原理，对光伏供电系统在移动通信基站中的应用进行深入探究。
关键词：分布式光伏电源；并网；可靠性指标
引言
为有效解决能源紧张和环境污染之间的严峻关系，需大力发展可持续发展的新型能源，分布式电源因发电方式灵活、环境友好和效率高等特性而获得广泛应用，但分布式电源由于自身出力的随机性和波动性，会使配电网出现电压波动性增大等现象，给配电网的正常运行带来了不良的负面影响，并造成分布式电源发展受限，因此，需研究分布式电源并网后的电压波动规律。
1光伏供电系统
光伏供电系统就是一种利用太阳能电池板实现能源收集、转化、发电、电力传输的系统，其主要构成分别为：太阳能电池板、蓄电池、逆变器、控制器等;光伏发电系统具有使用周期较长、不会污染周边环境、能够独立发电、具有较强可靠性与稳定性等应用优势，现已经逐渐推广到各个领域与行业中，收到人们的青睐，具有良好的应用前景。在移动通信基站的光伏供电系统建设过程中，工作人员充分利用系统的光生伏特效应，灵活利用分布式光伏发电、独立式光伏发电、并网光伏发电等。在系统的设计与建设过程中，建议工作人员要着重考虑以下因素，比如：第一，需要考虑供电系统的安装环境与基础条件，考虑光伏供电系統建设地区的日照情况，以此保证电源充足;第二，要考虑光伏发电系统的最高承受功率，结合总功率的参数大小进行设计;第三，需要考虑光伏供电系统在运行过程中的电压输出参数，考虑直流电或者交流电的选择情况。第四，要在光伏供电系统的设计中结合具体的供电需求，考虑每天需要运行的时间。
2分布式光伏电源并网可靠性
2.1优化容量设计，满足基站运行需求
若采用独立的光伏供电系统，工作人员需要对太阳能电池板的容量进行计算，结合机房的全部用电设备的用电电流，考虑设备的运行用电需求，统筹计算，以此保证供电系统成为合理的电源系统。此外，工作人员还需要合理使用光伏电池板的容量计算公式，具体公式为：总功率=÷损耗系数（0.75-0.80）;若移动通讯基站的负载功率为2000W，且假设运行时间为24h，日照峰值时间约为3.54h，则可以发现光伏供电系统电池板的总功率约为（2000W×24÷3.54）÷0.75=18079W。
2.2负荷点计算指标
负荷点的可靠性计算指标是指在规定时间内计算系统每一个负荷点的可靠程度，指标计算式如下：
1）负荷点故障率：
λ=Ni/∑Tui（1）
2）负荷点平均停电持续时间：
Ri=∑Tdi/Ni（2）
3）负荷点平均年停电时间：
Ui=∑Tdi/（∑Tui+∑Tdi）（3）
式中，∑Tdi为第i个负荷点所有停电时间的总和；di∑Tui为第i个负荷点所有工作时间总和；Ni为系统时间内的模拟故障次数。
2.3提高电能质量
电力企业还要全面提升电能质量，强化电能的监督与管理，工作人员在光伏发电并网前，对每一个光伏电源的接入进行综合管理，并加强电能质量检测工作，如果出现谐波以及电压不稳的情况，相关技术人员应该及时采取相应对策，提高电能质量，从而保障电网的可靠运行。
2.4深化分布式电源同期线损治理
在同期线损治理中，分布式电源客户上网电量处理不当会造成同期线损系统出现负损台区。按发电模式不同分为全额上网和自发自用余电上网两种。对台区的负损问题，积极寻求解决措施，有效提升同期线损合格率指标。一开始考虑台区供电侧计量回路问题，怀疑台区总表故障，但经排查发现无异常；然后考虑台区售电侧，分析比对系统数据，核查台区用户电量均为正常。鉴于台区上月进行了负荷割接，其中有分布式电源用户存在。于是再次在一体化电量与线损管理系统中查看该公用变线损数据情况，手动计算台区线损率，发现关口表有反向数据，通过筛选并核查台区的分布式电源用户，找到负荷割接时间点及用户验收档案，最终锁定该台区一光伏用户，该用户5月反向有功底数每日增加且反向表底走字。经现场核实，发现该用户光伏因验收不合格被要求整改，但客户未经允许擅自将分布式电源并网，台区经理当场要求客户拆除私接线路并退出并网运行。待该用户退出运行两天后，同期系统该台区日线损恢复正常值。
2.5解决孤岛效应
通过检修的方式对孤岛效应进行全面检测，在电网出现断电以后，采用被动检测方式对逆变器的参数进行系统检测，找出存在的问题，当输出功率和负载功率之间存在着较大的差距，就说明出现孤岛效应。工作人员也可以采取主动监测与被动监测协调运用的方式，解决孤岛效应带来的影响，找到问题的根源，做好提前预防工作，降低孤岛效应的发展。
2.6通信/通讯领域
太阳能光伏发电被广泛应用于电信和电信领域，电信和电信领域包含很多内容，并且直接影响着我们的日常生活。例如，农村运营商的广播、电信系统和电话系统。建立这样的系统可以满足人们的生活需求。将太阳能发电技术应用于这些系统可以有效地输送电力，确保系统连续稳定地运行，给人们的生活带来了极大的便利，同时卫星通信、士兵的GPS等工程也得到了极大的发展。
2.7各类技术方案总结
在不违背现有电网通信系统运行规程的基础上节约用户投资预算，可采用配网目前采用的主流通信技术如PON、工业以太网、电力载波通信、无线专网、无线公网等进行接入。从通信的可靠性、安全性要求考虑，优先采用光纤网络，选用技术可根据具体情况采用PON或工业以太网技术。在光纤不易到达的地区，采用无线专网或无线公网的方式进行接入。
结语
综上所述，移动通信基站是实现移动网络覆盖的重要基础元素，是实现移动通信信号连续覆盖的有力保障。在移动通信基站的建设过程中，需要解决供电系统接入的问题，此时可以引进太阳能等新能源，充分发挥太阳能的电力资源转化优势，建设光伏供电系统，优化系统设计，以此实现电力引入，有效降低移动通信基站建设成本，为移动通信基站的良性运行提供有力保障。在实际光伏供电系统设计的过程中，建议工作热源分别从容量设计、蓄电池设计、峰值日超时数计算法等角度入手，优化光伏供电系统功能，充分发挥光伏供电接入优势。
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