5G电源综合解决方案

5G电源综合解决方案5G网络目前是各大运营商建设的重点，由于5G设备频段高，功率大、站点规模增加明显，导致电源容量需求激增，是网络建设的难点。是否需要考虑预留容量？预留多少容量合理？电源系统新增还是改造？改造的依据是什么？新增、改造的方案是什么？现网站点电源容量是否满足需求？课题导入通过1.5个小时的学习，建设主管、区域经理将达到如下目标：了解电源系统基本知识；5G电源遇到的困难；分析运用场景：独享、两家共享、后期扩容；课程目标解决方案，经验共享。目录1CONTENTS5G网络建设背景25G网络建设对电源的影响35G电源容量解决方案Part章节015G网络建设背景5G网络建设背景GSA最新统计，截至2018年7月，全球42个国家和地区规划或已经启动5G频段拍卖，67家运营商计划2018-2020年商用5G，全球5G加速推进。韩国：已于2018年2月平昌冬奥会期间展示主要基于28GHz频段的5G服务。SK电讯、KT等各运营商均推出了相关具体计划。韩国于2018年6月完成5G网络的3.5GHz、28GHz频段拍卖欧洲：德国电信推出了5G创新实验室计划，并公布在2020年底之前建成覆盖全国的5G网络。Vodafone：宣布将于2019年下半年正式推出的5G商用服务；Orange宣布将在2020年进行5G部署。日本：已宣布将在2020年东京夏季奥运会前实现5G商用，2023年实现5G全国覆盖。DOCOMO：计划首先在2020年基于高频27.5～29.5GHz提供5G的eMBB业务；KDDI：计划将于2020年在部分地区启动5G服务。北美：Verizon：2016年发布了针对5G的企业标准。AT&T：宣布于2016年开始面向家用宽带服务的5G测试，并计划2018年开始部署。国外进展5G网络建设背景2017政府工作报告首提5G，列当年重点任务第四大项2018政府工作报告再提5G，列入中国制造20252019政府工作报告5G进入商用元年，5G为2019年重点任务国家政策及运营商部署内部标准：2018年发布《5GSA（独立组网）核心网实现优化白皮书》网络计划：2018年：行业客户开放5G产品测试；2019年：友好用户测试；2020年：实现商用。内部标准：2018发布《中国电信5G技术白皮书》，开展针对5G关键技术的实验室和外场测试。电信、联通分区域联合共建共享接入网局势已定网络计划：2019年：试商用，2020年：正式商用。Part章节025G网络建设对电源的影响交流配电单元通信负荷分路直流配电单元蓄电池保护整流模块整流模块整流模块监控模块－48VDC通信设备蓄电池蓄电池交流配电箱浪涌保护器市电引入移动油机空调照明高频开关组合电源交流供电系统直流供电系统5G电源容量解决方案5G电源容量解决方案独家5G外市电6kw三家5G需求18kw现网站点外市电15kw~30kw集中远供线缆损耗存量网络不断叠加，新旧电池安全并联、按需叠加、降低电池建设成本成为重大挑战。室外柜散热问题；基站综合柜散热问题。租用机房承重无法满足电池扩容；机房空间受限无法扩容。机房空间和散热问题外市电不足电池池化难题5G网络建设对电源的影响单频5G功耗4.4kW，热点宏站共享率高，3家共享功耗30kW。网络演进：5G时代站点更加密集，站间距小于100米，城区三家共享会是主流趋势。全频段叠一频5G，站点峰值功耗近8kW5G站点加密，热点城区共享率超2.0设备演进：5G射频模块功耗增加明显，存量站点叠加5G单频，峰值站点功耗近八千瓦，增加45%8.61317.467.69.24.64.64.60.50.70.9叠加一频5G叠加两频5G叠加三频5G室内站点叠加1~3频5G功耗预测负载功耗电池充电空调制冷其它单位：kW设备商HXXXXXXAAU700~800100012001300BBU300~500150016601600非官方数据整理34.22.44.4012345678910典型功耗/实测功耗峰值功耗站点功耗信息2/3/4G5G5G网络建设对电源的影响功耗增加，致使70%站点需改造，投入高，改造工期不可控负载配电电源电池容量散热容量外市电11%22%40%不满足比例71%88%95%不满足比例27%35%48%不满足比例39%70%91%不满足比例引入市电容量不足配电总空开不足交流剩余配电不足：（扩展/更换空开）剩余DC配电不足：（按照单个AAU需要63A空开分析）温控剩余容量不足设备安装空间不足：（部分可扩展机柜）电网储能整流配电升压基站散热DCDC电源剩余容量不足：（按照单频5G设备功耗+电池充电功率需要增加150A电源输出）备电不足：（考虑三小时备电，按照单家电池200~300Ah容量计算）根据2019年陕西全省十地市5G站点勘察汇总：1、外市电不满足占比40%；2、电池容量不满足占比91%；3、散热容量不满足占比48%；4、负载配电不满足占比95%；5G网络建设对电源的影响35.47.810.24.28.61317.4051015现网2/3/4G叠一家5G叠两家5G叠三家5G典型功耗峰值功耗5G部署一站一柜全模块化演进，按需叠加极简、智能、高效市电容量/kw8kw14.8kw21.6kw28.4kw电源容量/A150150+150150+300150+450备电/AH300300+200300+400300+600温控制冷/W10001000+10001000+20001000+3000空间（设备+电源+电池）/UNN+14N+24N+34铁塔共建共享功耗演进和需求资源演进1.234G对应现网电源、电池、机柜尽量利旧，首先进行扩容；2.现网电源、电池、机柜不足，考虑三家5G演进一柜收容，演进全生命周期成本最低。5G部署演进一站一柜450A电源4U（450A）2组100AhBBU+传输4UBBU+传输4U2组100Ah2组100AhBBU+传输4U450A电源4U（300A）2组100AhBBU+传输4UBBU+传输4U2组100Ah450A电源4U（150A）2组100AhBBU+传输4U1.5kw温控1.5+1.5kw温控1.5+1.5kw温控单家5G两家5G三家5G5G网络建设对电源的影响极简高效智能极简智能高效极简部署电源刀片化设计极简演进全部件模块化设计智能免改升压免线缆改造智能营维全站远程营维智能削峰免市电改造全链高效全供电链路节能协同高效0比特@0瓦特一站一柜全刀片化智能削峰智能升压电池智能混搭高密设计，改造免加柜一柜收容，减少投资少改/缓改市电，平滑现金流减少线损，提升备电可靠性实现电池按需配置取电高效整流高效温控高效输电高效5G电源建设目标：一站一柜Part章节035G电源容量解决方案5G电源容量解决方案运营商铁塔~~~…站点总空开市电电源系统-53.5VBBU5900RRU&AAU电池空调照明维护插座传输设备监控部件其他交流电力AC/DC电源柜DC空开DC配电&设备支路空开电力/物业直流配电市电引入扩容需求照明等其他交流功率空调扩容功率需求直流设备发热量（电源+设备）设备直流功率整流模块及空开扩容需求开关电源柜扩容/替换初步估算整流模块扩容需求初步估算开关电源替换/扩容估算蓄电池均充功率蓄电池扩容/替换设备功率①②④⑥⑦⑧⑨⑩①DCDU/BVDC③⑤市电削峰智能温控高密高效电源智能锂电/混搭升压配电联动节能2/3/4G实测功耗5G最大功耗5G站点电源解决策略1、联动节能2、升压配电3、智能锂电4、高密电源5、智能温控6、市电削峰5G电源容量解决方案设备功率计算设备功耗包括2/3/4G设备、新增5G设备、传输设备等，考虑未来共建共享需求，建议远期峰值总功耗按17.4Kw考虑。电池容量计算和电池充电功耗计算三小时备电，对比现网电池容量，判断是否满足备电时长要求，如果不满足就新增电池容量。智能混搭电池，实现新旧电池混用，按需叠加新电池容量，降低电池投资成本。5G智能电源3U高密锂电5G系统数峰均差(W)峰值时长(小时)设备配置智能电源(台)电源模块(个)智能锂电（Ah）11000211100早2+晚211100早3+晚31110022000211100早2+晚211100早3+晚31220033000212200早2+晚212200早3+晚312200市电容量计算考虑多家共建共享负载需求，避免多次市电改造增加成本。如果市电可供给的电能高于负载平均功耗，但是不满足高峰时段的功率需求，建议考虑配置智能锂电池进行削峰免改市电。削峰模型配置建议参考以下计算模型：市电容量计算5G电源容量解决方案场景1：宏基站周边新建多个微站或加密站，直流远供。远供距离：1~2km内为宜功率大小：点对点方式满足单个加密站的需求，串联级联方式满足多个加密站或小微站的需求线路电压：280V或380V直流电压制式需要选择线经选择：不超25mm2为宜-48V280V/380V280V/380V53124远供专用铝缆远供专用铝缆421355G电源容量解决方案能源中心（小区绿地）市电AC380V850m400m300m620m※安康汉滨山水上城6楼综合机房使用情况：移动(2)+电信（1）+联通（1）现网负载：7.2kw供电情况：移动直供电，电信与联通转供电※江南一品1楼综合机房使用情况：移动(3）现网负载：6.5kw供电情况：转供电※汉滨区东郡小区1号楼使用情况：移动(1）现网负载：0.89kw供电情况：转供电※东郡小区微站集中点使用情况：移动(5个BBU+17RRU）现网负载：8kw供电情况：转供电场景2：连片新建5G宏站及微站，建立能源中心，实现微网格供电。可选组网方式1、星型+链型+树型组网方式2、星型+链型组网方式3、树型组网方式本项目采用星型+树型结构组网，东郡小区的宏站及微站使用A相电，负载为8.89kw，山水上城使用B相电，负载为7.2kw，江南一品使用C相电，负载为6.5kw。5G电源容量解决方案直流远供近端光电复合缆光电复合缆光电复合缆光电复合缆光电复合缆光电一体箱光电一体箱光电一体箱光电一体箱光电一体箱5G设备5G设备5G设备5G设备5G设备与传统建站方式优缺点对比项目传统建站集中供电方案建站方式1、单独布放光缆和电缆。分开两次施工；1、使用光电复合缆。统一单次布放光缆和电缆；2、就近取交流电需要配置电源、蓄电池和FSU监控。2、现场不需要电源设备；3、增加直流升压设备。集中备电。施工难度新建电源，施工复杂集中备电，利用已有资源。施工简单共享资源单独建设没法共享共享电源和电池资源。建设成本高较低建站时间安装设备多施工时间长现场设备少，施工时间短对杆、塔要求安装设备多且重，要求承重高。安装设备少且轻，承重要求低。运维需要到站运维机房统一监控和运维，远端无电子设备。5G电源容量解决方案场景3：电源容量不足场景，叠加智能高密5G电源，新旧电源并机扩容西安高新枫林意树小区站点改造难点一：开关电源容量无法扩容改造难点二：电源配电不足•电源情况：600A组合式开关电源因模块不可采购，电源容量无法扩容•电源容量需求:250A容量不足，三家需要400A以上电源容量•3家5G设备空开需求无线设备：6*100A空开电源并机，实现容量叠加，保护现有投资不改2/3/4G设备接线，减少负载割接工作5G智能电源支持三家5G分路计量，减少电费纠纷智能锂电，支持混搭，模块化扩容，保护现有投资电源支持运营商差异化备电需求，减少备电投资推荐方案：5G智能电源叠加传统方案：组合式开关电源整柜替换整柜替换存在搬运与割接难题无法利旧原有资产，造成投资浪费5G电源容量解决方案场景4：市电容量不足&电源容量不足场景，叠加智能高密5G电源、锂电西安曲江会展中心改造难点一：交流容量不足改造难点三：站点空间受限改造难点二：电源容量不足•市电情况：15kW市电容量，5G设备带载即掉电•峰值负载:接近20kW，无法实现交流扩容•电源容量：300A嵌入式电源，无法满足5G设备负载配电存在安全隐患直流负载已满，部分接电池空开•站址空间：站点空间不可