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    通信动力的绿色未来
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    通信动力的绿色未来

    作者:   发布日期:2016-04-06 14:56   信息来源:http://www.1greatlook.com/

        

      摘要:文章提出了通信电源“呼吸式”功率管理方式,介绍了该管理方式的实施方案。“呼吸式”功率管理对于节能减排具有重要的现实意义。

      叙词:节能减排 “呼吸式”功率管理 休眠功率

      1 前言

      “节能减排”成为2008年通信领域最热门的话题之一,行业内对此进行讨论和交流的研讨会不断召开,中国移动等运营商甚至为此成立了专门的管理办公室。多家运营商在各类产品的集中采购中,将是否具备节能功能作为重要的技术评价指标。在中国移动和联通的集中采购中,通信电源全系列的产品都明确了“节能减排”的功能要求。

      中兴通讯动力产品线关注通信电源及UPS产品的节能功能已有两年时间,通信电源方面之前已为国内及国际运营商开发过定制版本,?榛疷PS产品也在研发初期将相应节能功能写入开发任务书。随着通信电源产品节能功能的实现和?榛疷PS产品T080的问世,中兴动力产品的“呼吸式”功率管理也应运而生。

      2 呼吸式功率管理的意义

      通信电源和UPS的效率在50%以上的负载条件下都可以达到90%,自身能耗不到10%,从绝对值来说,这类电源转换设备的功耗远小于主设备和空调等动环设备。但具体到自身的运行可以看出,由于通信电源和UPS初始容量设计时,同时考虑了最大负载、蓄电池充电容量和备份容量,导致了实际运行负载往往处于轻载和超轻载状态,这种状态下,电源转换设备的效率往往较低,因此增加了自身的损耗。

      “呼吸式”功率管理通过跟踪负载的变化,控制功率?榈目ㄓ胄菝,使系统尽量在最佳效率点附近进行工作,将功率?榈谋阜莘绞酱尤缺阜荼湮浔阜莺桶肜浔阜,减少处于轻载和超轻载状态下运行的?。对于整个动力系统而言,减少电力使用,节省电费,提升运营商TCO。

      3 呼吸式功率管理的效益测算

      从通信机房整体看,“呼吸式”功率管理仅仅是在不到10%的效率上做文章,但对于电源自身而言,从轻载的85%效率提升到92%左右的高效率,电源设备自身节能则接近50%。

      以基站电源200A配置为例,如为50A四个整流器组成,长期工作负载不超过40A的工可作情况下,采用中兴“呼吸式”功率管理,可每天节电3~4度。一年内总节电达1000度以上,假设电价1元/度,则一个这样的站点每年可能节约超千元。以通信电源的使用寿命大多在10年左右,也就是在整个的设备使用周期,节能费用相当于设备总价的80%以上。对于单省基站数量15000个点的运营商的中等规模省份来说,每年可以节省电费超过1500万元。

      4 呼吸式功率管理的实现方法

      呼吸式功率管理实现的方法主要有三方面:

      (1) 通过跟随负载功率 控制功率?榈目艉托菝,使系统工作于最佳效率区域,实现效率的最优化和节能的最大化。以通信电源为例,其工作的最佳效率段在50%~80%的负载段(见图1),通过最佳效率跟踪,避免多?榭舻贾碌某て谇嵩毓ぷ。

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      (2) 降低休眠功率 为更深入的节能,需进一步降低功率?榈男菝吖。传统软关断模式,休眠功率约为15W~20W,3~4个?榈男菝吖β室泊锏50W~80W,占通信电源节能的比例较大。因此,中兴新一代通信电源将整流?榈男菝吖慕档偷5W以下,在功率?榭氐幕∩,锦上添花,进一步强化节能效果。

      (3)通过节能模式的变化实现满足不同客户需求的节能 呼吸式功率管理,采用安全、节能、错峰、自由四种模式相结合的控制方式,节能功能需求不同的客户可根据现网条件,针对现有局站、新建局站在改造和新建采用不同的控制模式,并结合动力环境监控,实现最优化的控制。

      5 呼吸式功率管理的软硬件容错设计

      动力设备作为基础网络产品,其可靠性是第一位的。呼吸式功率管理本质上是通过软件对硬件的控制实现能耗的管理,某种程度上存在一定的可靠性风险,必须在通过软硬件的容错设计给予可靠性的确保,其主要措施如下。

      (1)工作与休眠的功率?槎ㄆ谇谢(见图2),确保不同?榈墓ぷ魇奔浔3只镜囊恢,避免少数?槌て诠ぷ鞫硪徊糠帜?槌て谛菝叩贾碌目煽啃砸。

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      (2)对功率?榈娜哂啾阜菔康目刂,通过结合软件计算和人工菜单定义,既确保节能效果,又确保冗余备份?槁阆殖≡诵幸。

      (3)“先开后关”、“先开先关”的控制机制,确保整流器切换期间负载的可靠运行。

      (4)超轻载状态下对功率?榭艄乇帐康恼攵孕约扑愫涂刂苹,确保备份?樯倩蛭薇阜菽?樘跫碌脑诵锌煽啃。

      (5)交流市电断电、蓄电池故障、功率?榧凹嗫氐ピ收咸跫碌恼攵孕钥刂苹,按照优先确?煽啃栽倏悸墙谀艿乃悸啡繁O低车奈榷ǹ煽吭诵。

      6 结语

      千里之行,始于足下。节能减排工作的开展只是让我们华夏更绿、神州更美走出的第一步。“呼吸式功率管理”也仅仅是通信动力系统节能工作迈步而前的一小步,后面还需要完成的工作很多。需要运营商、设备厂商、行业内的专家及全体动力从业人员共同不懈的努力,向着绿色通信未来的目标前进。

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