电力通信设备电源的新技术及其发展方向

电力通信设备电源的新技术及其发展方向摘要：随着我国社会经济的快速发展，我国的电力系统也得到了明显的进步，电源系统作为电力通信设备的核心环节。电源供电的可靠性和稳定性会对电力通信设备的整体运行产生直接的影响，电源供电一旦中断，则会给整个电力系统甚至人们的正常生活和工作造成严重的后果，所以，选择稳定性较强、可靠性较高的电池和电源，对于电力通信设备具有十分重要的意义。本文在对电力通信设备电源应用现状进行了分析的基础上，探讨了电力通信设备电源的主要发展方向和新技术。关键词：电力通信设备；电源；新技术；发展方向电力通信设备电源是整个电力通信系统的核心，且在整个通信站中具有无法替代的核心作用。随着我国电力通信技术的快速发展，以及管理水平的不断提高，电力通信设备电源技术也发生了显著的发展。这一发展成果主要体现于电源集中组网监控、免维护蓄电池的研发和推广、整流器中电力电子新技术的应用、供电方式逐渐向着分散供电方向发展等等，因而促进了通信电源可维护性以及稳定性的提高。1.电力通信设备电源的使用现状目前，我国的电力通信网络中，集中供电是最为常用的一种电力通信电源供电方法，该供电方式指的是在一个电池室中集中安装各类电源设备，利用集中式电池分别向所有的通信设备供电。在电力通信设备电源运行过程中，集中供电是以普通铅酸蓄电池和可控硅相控整流器为基础实现的，然而，因为在这一供电方式较为笨重且设备体积较大，同时酸雾污染和噪音污染影响较大，因而会在其运行过程中对人身健康和环境情况产生严重的负面影响。同时，这一供电方式可靠性能较差，维修、运行和安装成本较高，直流输电时会耗费大量的电能，因而需要远离其他通信设备。随着二十世纪八十年代以来，面维护蓄电池和开关整流器应用范围的逐渐扩大，分散式的供电方法逐渐得到了人们的认可与关注，并逐渐成为了电力通信设备电源研究的主要方向。在分散式的供电方式运行过程中，集中供电仍然是其主要的供电方式，而且，这一供电方式能够以较为有效的方式在通信设备机房中进行设置，并依据其作用机制和原理实施综合的摆放与设计。分散式供电模式与原有的供电方式相比，具有自动化控制程度高、运行质量好、扩充容量方便、投资较低等显著的优势，然而，其中也存在无法忽视的缺陷和问题，通常包括对维护人员综合素质要求高、电源供电可靠性较差、成本较高以及蓄电池数量较多等。2.电力通信设备电源新要求第一，高频率。随着我国电力通信设备容量的逐渐提高，其电源系统的负荷也有所扩大。因此，从节约电能的目标出发，需要实现电源设备运行效率的逐步提高，选用效率较高的通信设备电源是最为主要的节能措施。现阶段的电力通信系统中，通常使用相控型整流器作为其通信设备电源，从而达到节约能源、提高效率和降低变压器损耗的目标。第二，小型化。随着我国电力通信技术的快速发展，集成电路也逐渐实现了集成化和小型化。为了进一步满足通信设备应用的需要，相关的电源设备也应向着集成化、小型化的方向发展。同时，航空航天系统中的通信装置以及各类移动通信装置也应向着质量轻、体积小的方向发展。为了实现电源装置质量的提高和体积的减小，各类开关电源、无工频率变压器和集成稳压器也得到了大范围的推广[1]。第三，稳定性。为了保证各类电力通信设备的安全运行，其电源设备都应保证较为稳定的电压，并保证其使用过程不会超过使用频率的设计值，同时要求在电源电压超过设计水平时，能够实现其自我恢复和自我控制，其主要原因在于，若电源电压过低，则会造成电力通信设备无法正常运行；若电源电压过高，则会对电力通信设备内部的各种电子元件造成损坏。第四，可靠性。为了提高电力通信系统运行的通畅性，应在实现通信设备可靠性不断提高的同时，实现电源系统可靠性和安全性的提升。这就要求通信设备电源不能发生1ms以上的间断[2]。3.电力通信设备电源新技术3.1电源集中组网的监控在电力通信设备电源的监控范围内，利用自动化、集中化、先进化的管理和维护措施，实现通信设备和通信电源的有效管理。集中监控的主要目标在于遥信、遥测、遥控电源及其它相关设备，对通信设备运行状态进行实时监视，及时发现故障，准确处理和记录相关数据，并通知工作人员进行处理，以实现供电系统可靠性的逐步提高[3]。3.2防雷网络雷电的发生会对缺乏保护的设备造成短时间内严重的损坏，并发生瞬间高压问题，进而会对通信设备与用电设备的使用质量和运行安全造成严重的不良影响。感应雷和直击雷是两种最为常见的雷击类型，感应雷是雷云对地放电和雷云之间的放电过程，并在周围用电设备或电缆等导体中形成较大的感应电压，进而对通信设备的可靠性和安全性造成危害；直击雷会使电缆和导线短时间内承受过大的雷电流，并在电源设备和线路装置上产生高达几千伏的电压，且这一现象会持续若干微秒，进而产生较大的雷击危害。因为雷击危害每年都会对用电设备和供电设备造成不计其数的损失，因而电力通信设备电源防雷网络的建设逐渐成为了电力系统研究的主要方向，且具有较大的现实和理论意义[4]。3.3功率因数校正开关整流器内部通常选择两级变换模式，即先利用DC-AC整流滤波电路实现交流输入向直流输入的转换，后利用DC-DC环节将其转变为对应的直流电。应为之前的整流滤波电路属于储能元件和非线形元件组合的一种，所以，由电网侧方面来说，开关整流器就是一个容性负载，会导致电网供电过程的明显畸变，而非单纯的基波频率正弦波，这就导致谐波易发生过热、误动作、噪声和污染问题，严重的情况下还会烧毁设备。同时，增加了中线电流，提高了变压器和配电系统的损耗，甚至会对电力通信设备的有效运行造成影响[5]。3.4开关器件在整个电力通信电源设备中，整流器属于技术更新速度最快，技术含量最高，且其可靠性对系统影响最大的部分。传统上通常选择控硅相控整流器，而随着科学技术的发展，高频开关整流器已经逐渐替代了传统的开关器件，逐渐成为了开关整流器的核心部分。目前通常选择IGBT和高频开关整流器等现代化的开关器件，前者在应用软开关技术的基础上，能够达到百千赫；而后者的工作频率能够达到几百千赫，有些可以达到上千兆赫，从而为整流器的高功率密度和高频化奠定了良好的基础。变换器是开关电源的主要构成器件，DC-DC功率的变换技术长期以来也都是电力电子行业关注的重点[6]。4.总结综上所述，电力通信设备的电源使整个电力通信系统有效运行的基础，所以，采用现代化的操作和维护措施，应用先进化的设备技术，提高电力通信设备电源管理的专业化水平，保证良好的设备运行环境，强化设备运行监控，能够为电力通信系统的可靠、安全运行奠定良好的基础。参考文献：[1]赵玉斌.浅析通信电源设备及其应急预案[J].电力系统通信.2004,01（11）：9-10[2]朱世昌.电力系统通信电源技术发展方向及应急预案研究[J].中国高新技术企业.2010,10（31）：95-96[3]靳力.电力通信电源的现状及其发展[J].东北电力技术.2006,04（12）：46-47[4]吴川，李庆春，曹华刚.通信电源设备的雷电过电压保护[J].通信电源技术.2006,23（04）：133-134[5]黄艳群.监控系统在通信电源中的作用与发展[J].电力系统通信.2004,03（04）：188-189[6]余沛亮，王景川.通信电源用电池技术现状与发展趋势[J].电池工业.2009,14（03）：209-210