先进通信电源技术发展与应用研究

先进通信电源技术发展与应用研究

王 巍 李 伟

国网河南省电力公司郑州供电公司信息通信分公司，河南 郑州 450000

摘要：从目前的发展过程来看，在整个通信行业中通信电源所占的比重实际上并不是很重，因此，通信电源可以说是整个通讯网络中无法替代的重要部分。随着科技信息技术的不断发展以及相关电信网络结构的复杂使得其对于信息技术的发展对于整个电源技术的发展提出了越来越高的要求。本文主要对先进通信电源技术发展与应用进行了分析研究。 关键词：通信电源；现有技术；发展应用 中图分类号：TN86 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)58-0271-02

1 导言

通信电源在整个通信行业中所占比例虽然不大，但它是整个通信网络的关键基础设施，是通信网络上一个完整而又不可替代的独立专业。随着电信技术的飞速发展，电信网络结构日益复杂，信息技术的发展又对电源技术提出了更高的要求，例如：节能、节电、节材、缩体、减重、环保、可靠、安全等，这就迫使电源工作者应朝着高效率节能、网络化管理、全数字化控制、低电流谐波处理技术(绿色电源)的方向研发拓展和不断探索，并利用各种相关技术制造出合格电源产品，以满足现代通信网的技术需求。

2 通信电源的现有技术 2.1 铅蓄电池

铅蓄电池主要包含了阀控密封与富液式两种，其中，阀控密封的铅蓄电池是我国市场应用率最为广泛和普遍的，特别是AGM技术的铅蓄电池的应用范围更加的广泛。富液式的铅蓄电池则是凭借着其可靠性强以及使用时间相对较长的特点，因此在许多发达多家，诸如欧洲和美洲等等应用更加的广泛，并且更多的应用于大型的基站或者是中心的机房之中。但是在铅蓄电池的应用过程中，随着其实际应用效率的不断提高使得使用的寿命不断的延长并且电池的容量也在不断的增加。但是从现今的技术来看，正式投入使用的是一种薄极板的纯铅电池，其电池的容量非常之大，这种冷压的技术使得铅蓄电池的可靠性更强并且实际的工作效率更强，同时其实际的使用寿命与过去的铅蓄电池相比也具有非常大的进步，该电池现今已经正式投入了使用。其工作的原理主要为:

2.2 燃料电池

作为现今应用范围最为广泛的一种通信电源技术，燃料电池的发展对于通信电源技术的发展具有十分重要的作用。从目前的状况来看，燃料电池由于运行时所产生的噪音比较低，并且在通信电源的使用过程中并没有产生污染，电能的实际转化效率比较高以及燃料电池运行的可靠性比较强等有时在实际的工作中应用范围比较广泛。更加重要的是燃料电池在实际的电能转化的过程中能够打过半数并且能够实现在不充电的情况下也能够进行连续性的工作，进而使得其实际的发展也使用效率不断的进行发展，还出现了向更加先进的数码产品以及绿色环保观念的电动车应用电源等方向来进行不断的延伸。

2.3 锂离子电池

锂离子电池现金广泛的应用于手机、笔记本电脑等便携式电子产品之上，但是由于该电池比较娇气，因此在电池上的使用过程中需要进行元器件以及电路方面进行保护，避免出现损坏。随着技术上的不断发展使得锂离子电池在能量结构上都在不断的发生着改变，同时从某种程度上来看，锂离

子电池的实际使用寿命也不短的延长，这就使其实际的应用范围等也在不断的进行扩大，同时也渐渐的出现向后备式以及储能系统方面进行延伸。

3 先进通信电源技术的发展与应用研究 3.1 先进通信电源技术的发展前景分析

通信网络的发展经历了由模拟交换到数字交换的过程，对于通信网络来说，通信电源技术是其发展的基础和支撑，先进的通信电源技术正在向多元化的方向发展，例如开关电源、正弦波逆变电源、UPS电源等许多先进的电源技术已经或正在开发。同时，一些符合生态发展趋势的绿色通信电源和高效率通信电源业成为先进通信电源技术发展的必然趋势。随着高性能电源器件的不断发展，通信电源的开关频率和电源功率密度也越来越高，更新的速度非常之快，让人目不暇接。网络技术的不断进步，通信系统由单机或小局域网逐渐发展成为大局域网和广域网系统，也使先进通信电源技术向着网络化的方向迈进，通信电源需具备存储数据信息以及自身保护功能，还可以实现对通信电源设备定时开关和远程控制。先进的通信电源还需要实现全数字化的过程控制，使无人值守时通信设备也可以正常运行，通过数字化技术控制通信电源的运行，对于节约成本、提高效率以及增强电源的稳定性都有很大效果。现在人们的环保意识不断增强，低电流谐波处理技术改善了对电网的污染和谐波干扰，它较高的能源效应更好地适应通信电源技术发展的要求，成为普遍受到行业欢迎的绿色能源技术，其发展前景非常广阔。

3.2 先进通信电源技术的应用研究 3.2.1 整流器技术在通信电源中的应用

整流器是通信电源的核心组成部分，通常被认为是整个通信系统的心脏，整流部件的功能是将交流电变换成直流电输出，实现对通信设备的直流供电。过去的相控整流器体积大、重量重、效率低、对电网的污染严重，在工作过程中产生大量的热辐射和噪音污染，已逐步被高频开关整流器所取代。在高频开关电源技术中，由于其体积和重量大幅度降低，消除了噪音污染，其工作频率大多高于20kHz，功率因素大大提高。高频开关整流器技术借助于高频甚至超高频的开关频率，从而实现对直流电源的交流式供电，开关频率越高，电源的功率密度越大。在结构上整流机架不仅具有支撑作用，同时它的汇流母排将各整流模块的直流输出汇接至直流配电单元，使直流配电单元完成输出直流的分配和备用电池组的接入。

3.2.2 串联谐振技术在通信电源中的应用

传统的串联谐振变换器，为了使电路效率提高，就希望变换器在谐振频率上进行工作，那么为了确保变换器工作在零电压状态，设计时必须留有足够的余量，这是很不科学的。串联谐振技术的应用，使变换器无论在高于还是低于谐振频率的情况下，都能获得最佳工作状态，并且可实现零电压导

（下转第 273 页）

2015年58期 271

中国科技期刊数据库 工业C

6 省地协调控制的安全校核与安全闭锁 6.1 安全校核

AVC系统对电网进行闭环控制过程中，对电网电压稳定裕度造成影响，如何降低自动控制过程中的安全风险，AVC系统引入了安全校核。

当电网中某段母线电压越限时，AVC系统进行第一次无功潮流计算，该次的潮流计算要进行间隔时间内的3次SCADA实时数据采样计算，计算原则是以全系统经济运行为优化目标，并考虑稳定性指标，3次计算结论一致时，才能得出调节策略，策略内容包括该投切电网上哪个节点上的无功补偿设备，选择多大容量的无功补偿器等。之后进行第二次无功潮流计算，计算目的就是进行电压稳定仿真分析，即安全校核，对预投入无功补偿设备设定投入后，对电网电压安全裕度的影响。安全校核结果满足电网空间上解耦，达到就地无功平衡，则执行AVC策略，AVC系统下发控制命令进行控制。当安全校核发现不能满足电网电压稳定裕度时，则不执行AVC策略。AVC系统安全校核机制，能最大限度降低AVC系统自动控制对电网安全的运行风险

是风险预控的最有效技术手段。 6.2 安全闭锁

昌吉电网AVC系统设置了诸多情况下的告警功能。如，通过设置关联SCADA保护信号，AVC可检测到设备的保护动作并自动闭锁对该设备的控制，同时发告警信号；如果对某个设备的控制连续两次均无响应，则闭锁该设备的控制，并发出设备拒动的告警信号；出现主变压器滑档情况时，系统自动闭锁对主变压器分接头的控制，并发滑档告警；系统自动计算电容器和主变压器分接头的动作次数，当达到该时段动作次数限值后，自动闭锁该设备，并发设备动作次数越限的告警信号；在AVC没有下发指令时，如果检测到有电容器开关遥信变位或主变压器档位调整的情况，则判断为手工操

（上接第 271 页） 通。通过选取合适的励磁电感，将关断损耗降为最低，具有良好的转换特性，在谐振频率上，串联谐振技术实现网络阻抗为零，所有的输入电压和输出电压相同，在断续或临界断续状态下，由于谐振电流的存在，使导通条件和反向恢复问题得以解决，不再产生电压尖峰，大大提高了通信电源的稳定性能。

3.2.3 智能技术在通信电源中的应用

智能技术在通信电源中的应用是近几年才发展起来的一种新型技术，主要是实现通信电源不间断供电和无人值守时的智能监测。顾名思义，不间断供电就是连续供电，我们假设，当电力系统发生故障时，通信电源没有电力支持，如何实现不间断供电呢？要解决这一问题，那么就必须有后备电池组来提供供电支持，例如UPS电源技术就相当于一个可移动的电源箱，能够在紧急情况下为系统供电。智能技术实现电力供电与UPS电源供电的自动切换，从而保证通信电源系统的正常工作。同时，在无人值守时，智能监测技术可以实时监测通信电源的工作状态，各项技术指标和性能参数都能及时显示，遇到异常情况时自动报警，大大提高了通信电

作，AVC闭锁对该设备的控制，并发手工操作的告警信号。此外，AVC系统还设置了自动解锁和人工解锁功能，自动解锁是当检测到触发某类告警或保护闭锁的信号复归时，将自动解除对相关设备的闭锁；对于某些告警信号，还可设置为告警信号复归后，延时一段时间解锁。人工解锁是通过人工确认方式解除闭锁的功能。

7 结束语

本文对新疆省调与昌吉地调AVC系统协调控制的实现情况进行了介绍。新疆电网省调AVC系统将通过与昌吉地调电压协调控制的技术革新与突破，总结经验、评估效果，不断改进完善。省地AVC系统协调控制的优点不言而喻，全面提升新疆电网的电能质量、功率因数，增加无功补偿设备的利用率，实现无功功率分层分区，就地平衡，对降低网损，减小运行人员工作强度起到重要作用。

新疆省调与昌吉地调AVC系统协调控制，只完成了下级电网对上级电网的支持，未实现上下级电网之间的双向互动，未能真正发挥协调控制的优势，例如，当地调电压普遍偏高或偏低时，如果省调电压不予以支援，地调电压质量难以合格。今后，在省地AVC系统协调控制中，可以在上下级电网之间的双向互动方面进行探讨研究，通过技术手段不断提升电网管理水平。

参考文献

[1]周双喜,朱凌志,郭锡玖,王小海. 电力系统电压稳定性及其控制 [M].北京:中国电力出版社,2004 .

[2]王锡凡,方万良,杜正春. 现代电力系统分析 [M].北京:科学出版社,2003 .

[3]张伯明,陈寿孙. 高等电力网络分析 [M].北京:清华大学出版社,1996 .

源的安全可靠性。智能技术在通信电源中的应用，可以减少和降低由于供电中断所造成的经济损失，其创造的价值是无法估量的。

4 结论

先进的通信电源技术主要是为通信系统提供高效稳定、节能环保、安全可靠的能源，随着互联网的普及，网络化管理以及数字化控制成为先进通信电源技术发展的重要内容，同时我国大力提倡环保与资源节约型社会体系，因此提高效率、消除电磁干扰等绿色电源技术必将成为新时代通信电源发展和应用的趋势。

参考文献

[1]熊兰英.通信电源技术发展趋势及标准化研究方向[J].通信世界,2014(46):165-166.

[2]刘超.通信电源行业市场现状与技术发展趋势[J].中国科技纵横,2014(04):48-49.

[3]刘玉芳.先进通信电源技术的应用研究[J].中国高新技术企业,2014(07):225-226.

2015年58期 273