任务5 认知通信电源技术的发展现状与趋向

近十几年来，我国通信业发展迅速，通信网络已经覆盖了全国绝大多数地区。网络功能也更加完善，固定电话、移动电话数量快速增加，通信已经成为现代社会生活的重要组成部分。

网络规模的不断扩大和消费者要求的不断提高，对网络安全性、先进性和运营商的服务质量提出了更高的要求。电源被誉为通信网的心脏，对保障通信网络的安全可靠运行起着至关重要的作用。因此，提高对电源的重视，加大对电源的投资和维护管理力度是十分必要的。

随着通信电源越来越受到人们重视，电源设备水平明显提高。日常维护管理工作逐步到位，电源故障造成重大通信阻断的现象也越来越少。通信电源新技术、新产品不断应用。电源设备供应商之间的竞争以及工程设计、施工等单位间的竞争越来越激烈。

资讯1 通信电源技术的发展现状

通信电源系统的直流基础电源基本上统一到了-48V，简化、统一直流基础电源已经得到通信设备制造商和电源制造商的共同认可，这也给通信电源的建设和维护带来诸多便利。

通信局（站）的相控电源基本被淘汰，整流设备将全部采用开关型设备。开关电源以其功率密度高、效率高、操作和维护方便等优点迅速应用到通信领域。

经过十多年的发展，通信用蓄电池几乎全部采用了VRLA蓄电池。在使用过程中，这类蓄电池不用加酸加水，几乎不产生酸雾，可以和其他电源设备放在一个房间，甚至可以和通信设备同处一室，给通信局（站）分散供电提供了方便。

随着国产电源设备质量不断提升，国产电源设备所占比例明显提高，而且占据主导地位。目前，在工程项目的设备采购中，电源设备的国产化率是最高的。

在20世纪90年代后期，随着监控系统在通信局（站）电源、空调及环境集中的推广和应用，电源设备自动化程度明显提高。不仅电源设备本身的各种保护和控制功能完善，而且通过监控系统，维护人员可以坐在维护中心，查看每个设备运行的情况，甚至控制相应设备，改变其运行方式。

新型发电设备得到了推广应用。有的通信枢纽楼已经使用了燃气轮发电机组作为备用交流发电设备，而且设备运行效果很好。和传统的柴油发电机组相比，燃气轮发电机组具有启动成功率高、运行可靠、发电品质好、体积小、重量轻、噪声低、振动小、单机容量大以及利于环境保护等优点。缺点是燃油消耗量较大，价格较贵（进口机组价格是相同功率柴油发电机组的2倍，是国产机组的1.5倍左右）。在通信行业采用燃气轮机发电机组作为备用发电机组的方案是合理的，而且该技术十分成熟，在国外已有30多年的使用历史。除上述特点之外，通信电源的应用还具有以下特点。

1.自然能源的利用愈加广泛

自然能源在通信局（站）中的使用越来越多。从20世纪90年代初大量的光缆干线无人中继站利用太阳能、风能供电开始，我国西北地区相当多的通信中继站、移动通信基站采用了太阳能供电系统，既解决了通信局（站）供电难的问题，又节约了能源，维护强度也大大降低。

2.通信局（站）电源安全性受到重视

防雷、防火工作受到了高度重视并得到了一定的保障。多年来，不少通信局（站）因为防雷设施失效或不完善而遭受雷击，给运营商带来了较大的经济损失，也影响了企业形象。近几年，通信运营商投入不少人力、财力，逐步完善接地、防雷设施，以降低雷害损失。从目前情况来看，改造后通信局（站）遭受雷击现象明显减少。为了减少通信局（站）和设备发生火灾的可能性，普遍使用了阻燃软电缆，而且软电缆也便于布放。

3.电源设备运行环境大大改善

大部分通信局（站）的电力室、电池室都安装了空调设备，改善了电源设备的运行环境，对保证电源设备运行指标，尤其是蓄电池的寿命起到了积极的作用。

4.电源维护管理逐步加强

主要表现在三个方面：一是建立了较完善的维护管理体系，二是普遍实施了局（站）动力及环境的集中监控管理，三是更新配置了较先进的维护设备仪表。

（1）近几年，由于国家在电信行业试行的改革措施，先后分离、成立了多家电信业务的运营商，同时电源专业的老同志相继退休，导致电源专业本身缺少业务熟练的领导和技术人员。但是，各通信运营商都意识到制度才是一个企业生产和信誉的保障，按照制度办事，才能最大程度地消除人为因素给企业带来的影响。因此，各运营商在注重人员培训的同时，相继建立了集团公司、省公司、地市公司维护管理体系，并制定了相应的维护管理制度，使供电系统的安全得到了有效的保证。

（2）电源设备可靠性和自动化程度的不断提高，也为通信局（站）少人或无人值守打下了坚实的基础。从1995年开始到现在，大部分通信局（站）建设了电源、空调及环境集中监控维护管理系统，对提高电源系统的可靠性、降低故障损失和减轻维护人员劳动强度起到了明显作用。

（3）新型维护工具仪表的使用减少了维护人员的劳动强度和工作的危险性，大大提高了劳动效率。近几年普遍推广应用的电源维护仪表有蓄电池在线容量测试仪、远红外测温仪以及地阻仪等。

5.国内通信电源研制水平明显提高

目前我国通信领域常用的电源设备主要有：高压配电柜、变压器、低压配电柜、柴油发电机组、UPS、整流配电设备、VRLA蓄电池、直流—直流变换设备、逆变设备、太阳能发电设备等。

近几年，国内对蓄电池、高频开关型整流器、逆变器、直流转换器、交流稳压器、中小容量UPS、太阳能发电控制设备等的研究已经达到国际先进水平，研发环境和生产设施比较正规、高效，电源设备国产率明显提高，出口量大大增加。但国产电源设备的生产工艺水平和可靠性指标等需进一步提高。

发电机组和大容量UPS仍要依赖进口，许多设备中的关键部件（比如负荷开关、转换开关）也要依赖进口。

6.开关电源成为现代通信网的主导电源

在通信网上运行的电源主要包括三种：线性电源、相控电源、开关电源。

传统的相控电源将市电直接经过整流滤波，由改变晶闸管的导通相位角，来控制整流器的输出电压。相控电源所用的变压器是工频变压器，体积庞大。所以，相控电源体积大、效率低、功率因数低，严重污染电网，已逐渐被淘汰。

稳压电源可以通过串联调整管连续控制，线性电源的功率调整管总是工作在放大区，流过的电流是连续的。由于调整管上损耗较大的功率，所以需要较大功率调整管并装有体积很大的散热器，发热严重，效率很低，一般只用于小功率电源，如设备内部电路的辅助电源。

开关电源的功率调整管工作在开关状态，有体积小、效率高、重量轻的优点，可以模块化设计，通常按N+1备份（而相控电源需要1+1备份），组成的系统可靠性高。正是这些优点，开关电源已在通信网中大量取代了相控电源，并得到越来越广泛的应用。

资讯2 通信电源技术的发展趋势

1.设备性能不断完善，价格进一步降低

（1）提高可靠性。通信网络的安全和优质运行在很大程度上取决于电源的可靠性和指标的优劣。各通信运营商和设备供应商都会把电源设备的可靠性放在首位，再加上完善的设备功能，使少人值守的通信局（站）真正让维护人员放心。

（2）提高功率密度。为了节约占地面积、减少机房承重、便于安装和维修，未来电源设备更注重减小体积、减轻重量，同时也能有效地节约能源。先进的电子技术使电源设备向更高功率密度的方向发展能够得以实现。

（3）提高灵活性。为便于设备生产、测试、安装及维修等，未来的电源设备更注重操作、维护的灵活性，最大限度地方便用户。

（4）适合分散供电。采用分散供电方式可有效地提高供电系统的可靠性，减小大面积停电的可能。因此，各设备厂商在开发生产电源设备时会更多地考虑设备是否适合分散供电系统方式，满足运营商的要求。

（5）便于集中维护管理。通信局（站）基本上趋于少人或无人值守，未来的电源设备会更注重提高智能化水平，便于实施集中监控管理。

（6）低价位。价格历来是设备供应商之间竞争的焦点，在未来的一定时期内，电源设备仍会保持较低价格，因而要求生产厂商注重降低器件、材料成本。

2.新型电源设备将得到发展和推广应用

进入21世纪，电信技术又有了新的发展，规模有所增长，数据通信和信息网络飞速发展。这些设备大都采用交流供电，而且需要的功率愈来愈大，除UPS设备外，国际上正在酝酿采用直流高压（如270V直流）加转换器的方案，另外旋转型UPS也将列入发展议程。

在直流电源方面，镍氢蓄电池、锂蓄电池和燃料电池将得到发展。其中锂蓄电池和燃料电池具有显著优势，在国外电信企业中已开始试用或实用。

燃料电池可以作为通信局（站）的主用电源或备用电源设备。当用于备用电源时，可以替代柴油发电机和蓄电池设备，也可以大大减小蓄电池的容量。而锂蓄电池则将替代VRLA蓄电池，由燃料电池和锂蓄电池组成新型电源设备。

燃气轮发电机组主要作为大型通信局（站）的交流备用电源或移动式备用电源，我国刚在20世纪末研制成功，也属于一种新型电源设备。国产1000～3000kW机组已在广州、汕头、上海、北京等电信公司及中讯邮电咨询设计院设计科研楼应用，它也将在通信电源系统中得到推广应用。

3.维护仪表不断更新

和传统的体积笨重、功能单一、精度较差的维护仪表相比，未来的仪表更趋于数字化、便携化、多功能、专用化。新型的测试仪表使测试更加安全、快速、准确、省力。

4.运行维护管理模式多样化

先进的维护体系和有效的维护管理制度也是通信运营商竞争能力的体现。各运营商要抢占市场，除了增加设备投资、提高服务质量外，还要注重提高劳动生产率，在减员增效方面下工夫。未来的维护管理趋势是体系更加健全、职责更加明确、维护要求更加具体。设备维护管理将会以自维、代维相结合的维护模式出现。重要场所自维，一般局（站）和低层次的维护将由代维公司来负责。

5.设备采购供应更加严格

一方面，运营公司的不断上市，对各方面的管理愈加严格，尤其是对投资的控制也会使电源设备的采购权利越来越集中，对设备供应商的要求也会越来越高。另一方面，许多有实力的设备供应商推崇一体化服务模式，从多种设备配套供应到安装、调试、售后服务等提供全面服务，并能承担一定的代维服务。实力较差而且没有特长的生产厂家将逐步被淘汰出局。

随着通信运营商竞争的加剧，与之相关联的设计单位、施工单位、设备供应商、专业维护公司等也在激烈竞争。高质量的新型产品、合理的价格、规范化的管理、优质的服务仍将是竞争的主题，未来的通信电源行业也将会更加规范、更加健康地发展。