一种铁塔通信基站电费精准计量和控制电力成本的供电系统技术方案

本实用新型专利技术涉及铁塔通信基站供电技术领域，公开了一种铁塔通信基站电费精准计量和控制电力成本的供电系统，该铁塔通信基站供电系统通过改变传统通信基站的电源供给结构及方式，有效结合风力发电机、后备锂电池组、后备铅酸蓄电池、UPS不间断电源以及公共电网对基站负载进行交互供电，按照用电高峰、低谷和平段梯次配置，以储能电池发电为主，市电为辅，并能分路单独计量各家运营商的设备用电，实现中国铁塔及运营商共享各方在用电上的节能降耗以及电费的精准测算和合理分摊，具有实际推广价值。值。值。

【技术实现步骤摘要】
一种铁塔通信基站电费精准计量和控制电力成本的供电系统


[0001]本技术涉及铁塔通信基站供电
，特别涉及一种铁塔通信基站电费精准计量和控制电力成本的供电系统，适用于共享基站背景下各运营商电费精准分摊和节能降耗。

技术介绍

[0002]目前，构建绿色通信机房，创新推广能源高效利用和新能源技术，提高风能、太阳能、新型蓄电池等新能源占比已成为国内各大电信运营商发展低碳经济，推进节能改造，实现节能减排目标的必经之路。同时，随着通信业务运营、持续的网络建设投资和铁塔互联网快速发展带来的冲击，电信运营商面临“成本增长过快，收入增长放缓”的压力，根据资料显示，仅中国联通每年需要缴纳的电费就超过百亿元，电费支出甚至超过了其员工薪酬福利的1/3。
[0003]自2014年中国铁塔公司成立后，国内三大电信运营商—中国移动、中国联通、中国电信的机房和通信铁塔都已经移交到铁塔公司，铁塔公司负责维护，三家运营商每年缴纳足额的租赁费和电费，以便减少电信行业内铁塔以及相关基础设施的重复建设，节省资本开支，优化现金使用，聚焦核心业务运营，提升市场竞争能力，加快转型升级。
[0004]然而，现阶段部分地区电网公司对各电信运营商的电费计量仍然按照平均分摊的原则进行结算，鉴于各运营商通信业务数据量相差较大，采用平均分摊的结算方法显然是不合理的，带来的后果就是各运营商对于电费的分摊比例和金额经常达不成一致意见，造成租赁各方的信任危机和内耗，因此提供一种按照电量使用比例分开计费的精准结算方法及供电系统具有迫切性和必要性。
[0005]在通信基站节能降耗技术层面，国内许多研究机构和学者分别提出了多种各式各样的新能源应用方案，而且各大运营商及设备厂家针对通信基站供电系统节能改造和新能源应用也做了大量尝试。专利CN105914870A提出了一种风光互补供电系统，采用太阳能、风能、锂离子电池及其它激活式电池共同为基站供电，但该方案是基于市电为主，风光储为补充的备用电源，平时通过市电整流逆变后为基站提供电源，风光发电为储能电池充电，只有在市电供电满足不了需求的情况下，储能电池才会开启为基站供电；专利CN201332283Y提出了一种用于无市电情况下的通信基站供电电源装置，采用太阳能发电机组、风力发电机组和内燃发电机组三种供电方式组合，在太阳能发电和风力发电不满足发电量的条件下才启动内燃发电机组，以达到降低发电运行成本的目的，这种供电方式适用于还没有完全普及220VAC公共电网的边远地区或山区，因为这些地区的基站主要采用内燃发电机组进行供电；专利CN103676817B提出了一种通信基站光电互补电源系统及其运作方法，通过引入太阳能光伏组件和锂离子电池实现与市电的自动有序切换，来达到节约市电投入和降低设备能耗的目的，该系统在保证基站负载供电的前提下，优先采用太阳能发电，同时为锂离子电池充电，而在市电停电且太阳能无法发电的条件下，锂离子电池再单独进行供电；另外，中国移动某分公司和爱默生网络能源有限公司提出了一种对原有通信基站供电系统进行节
能改造的光电互补解决方案，在市电供电的基础上增加了太阳能供电，图1为中国移动某分公司基站电源光电互补系统节能改造方案拓扑图，如图1所示，该方案以太阳能优先供电，市电作为补充，提供“稳定”和“节能”两种工作模式，起到了节能减排的效果，通过试运行测试节能率在25％～30％之间，具有一定的代表性。
[0006]传统的基站供电系统配置仅仅是从保供电的角度，即供电的稳定可靠性方面来考虑和实施，并没有触及和规划到节能降耗和控制电力成本方面，显然不符合当前国家提出的节能减排和建设绿色机房的战略目标。近年来，随着风能、太阳能等清洁能源的飞速发展以及锂离子电池、燃料电池等储能电池核心技术的突破，太阳能发电、风力发电等新能源发电技术逐渐应用于通信基站的供电上，锂离子电池以其体积小、能量比和功率比高、循环寿命长、充电时间短、安全和无污染等优点，也正逐步地替换原来的铅酸蓄电池，成为基站直流备用电源的主流。
[0007]而前述所列的几种基站新能源应用方案从某种意义上说，改变了传统基站的电源供给结构及方式，一定程度上帮助电信运营商达成了节能降耗的目的，同时有效提高了基站供电系统的可靠性，但是在当前大力提倡节能减排，发展绿色电信的背景下，并没有彻底扭转基站高能耗、电费总量大、电费占运营支出和收入比例高的严峻事实。另外，前述几种应用方案并没有对各运营商的通信设备用电量进行精准测量，无法实现电费的准确分摊。
[0008]因此，如何同时有效推进中国铁塔及运营商共享各方在用电上的节能降耗，并准确、合理地分摊电费，是当前基础资源整合后在绿色节能方面面临的困境。基站供电系统要从根本上解决这一技术难题和商业痼疾，必须走高效、清洁、低碳、循环的绿色发展道路，有效利用太阳能、风能及储能蓄电池交互供电的纯绿色节能发电系统，同时结合基站总能耗数据计算出各运营商电费分摊系数，实现电费的精准分摊。

技术实现思路

[0009]本技术的主要目的是提出一种铁塔通信基站电费精准计量和控制电力成本的供电系统，旨在结合风力发电机、后备锂电池组、后备铅酸蓄电池、UPS不间断电源及公共电网进行交互供电，解决中国铁塔及运营商共享各方在用电上的节能降耗和电力成本控制，并精准计量及合理分摊电费。
[0010]为实现上述目的，本技术提出的铁塔通信基站电费精准计量和控制电力成本的供电系统，用于给基站负载供电，所述基站负载包括基站直流负载和基站交流负载，该铁塔通信基站供电系统包括风力发电机、公共电网、后备铅酸蓄电池、后备锂电池组、UPS不间断电源以及GPRS远传模块，所述公共电网依次与防雷空开、浪涌保护器、市电输入开关、单相电度表、整流开关、整流器、逆变器以及STS静态切换开关电连接，所述单相电度表通过一市电旁路开关与所述STS静态切换开关电连接，所述STS静态切换开关的一端通过一输出开关分别与所述基站交流负载和UPS不间断电源电连接，所述UPS不间断电源与所述基站直流负载电连接，所述风力发电机依次与整流滤波、升压直流变换电路、防反流二极管以及所述后备锂电池组电连接，所述整流器通过一直流断路器与所述后备锂电池组电连接，用于对所述后备锂电池进行充电，所述后备铅酸蓄电池与所述UPS不间断电源电连接，所述基站直流负载设有多个运营商供电支路，每一所述运营商供电支路均与一电量采集RTU电连接，所述后备锂电池组内设有电池管理系统BMS，所述电量采集RTU分别与所述电池管理系统BMS
通信连接，所述单相电度表与所述电池管理系统BMS通信连接，所述电池管理系统BMS与所述GPRS远传模块数据连接，所述GPRS远传模块与网管中心通信连接，实现基站与网关中心后台数据库的数据信息交互，以及网管中心对基站的远程监控。
[0011]具体地，还包括充放电保护模组，所述充放电保护模组设置于所述后备锂电池组内，且所述充放电保护模组的一端与所述电池管理系统BMS电连接，所述充放电保护模组的另一端通过霍尔电流传感器与所述后备锂电池组电连接。
[0012]进一步地，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁塔通信基站电费精准计量和控制电力成本的供电系统，用于给基站负载供电，所述基站负载包括基站直流负载和基站交流负载，其特征在于，包括风力发电机、公共电网、后备铅酸蓄电池、后备锂电池组、UPS不间断电源以及GPRS远传模块，所述公共电网依次与防雷空开、浪涌保护器、市电输入开关、单相电度表、整流开关、整流器、逆变器以及STS静态切换开关电连接，所述单相电度表通过一市电旁路开关与所述STS静态切换开关电连接，所述STS静态切换开关的一端通过一输出开关分别与所述基站交流负载和UPS不间断电源电连接，所述UPS不间断电源与所述基站直流负载电连接，所述风力发电机依次与整流滤波、升压直流变换电路、防反流二极管以及所述后备锂电池组电连接，所述整流器通过一直流断路器与所述后备锂电池组电连接，用于对所述后备锂电池进行充电，所述后备铅酸蓄电池与所述UPS不间断电源电连接，所述基站直流负载设有多个运营商供电支路，每一所述运营商供电支路均与一电量采集RTU电连接，所述后备锂电池组内设有电池管理系统BMS，所述电量采集RTU分别与所述电池管理系统BMS通信连接，所述单相电度表与所述电池管理系统BMS通信连接，所述电池管理系统BMS与所述GPRS远传模块数据连接，所述GPRS远传模块与网管中心通信连接，实现基站与网关中心后台...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭建华，潘继雄，周幼华，
申请(专利权)人：深圳市誉娇诚科技有限公司，
类型：新型
国别省市：