[发明专利]5G基站智能微电网多源供电系统

说明书

本发明公开了一种5G基站智能微电网多源供电系统，其中：供电侧以光伏供电为主，市电供电为辅，直流远供、储能电池、充电桩和电动汽车作供电补充；除光伏供电外，供电侧中各供电单元均与电能变换中枢双向连通；5G基站负荷由电能变换中枢供电。本发明的系统采用光伏供电为主，市电供电为辅，直流远供、储能电池、充电桩与电动汽车作为补充的灵活高效的供电方式。各个监控模块采集本地信息，并在本地进行分析计算，基于分析计算结果，控制本地相关设备运行状态，同时，部分本地信息以及分析计算结果通过无线通讯模块上传至云服务器，云服务器实时处理多源供电系统全局信息，并发送执行指令至各个监控模块，各个监控模块调整本地相关设备运行状态，实现多源供电系统安全和高效率运行。

技术领域

本发明涉及5G通信设备技术领域，更具体地说，本发明涉及一种5G基站智能微电网多源供电系统。

背景技术

据工信部数据显示，截至2020年6月30日，我国已建设开通5G基站超40万个，平均每周新建5G基站超1.5万个。5G网络传输虽然快，但代价却是更高的能耗。根据运营商的统计，5G基站功耗是4G的3～4倍。而按照这个功耗对比，意味着5G基站的电费将会比4G多9～10倍，这样的电费消耗无疑是令人震惊和困扰的。

随着中国光伏发电技术不断发展，光伏发电成本逐年降低。2020年12月12日的气候雄心峰会为中国降低碳排放设定新目标，作出“到2030年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65％以上，非化石能源占一次能源消费比重将达到25％左右”等庄严承诺。2019年，中国光伏的年均利用小时数为1169小时，光伏电站建设成本为4.5元/瓦，度电成本为0.44元/度。光伏发电技术在满足5G基站负荷增长需求、提高5G基站供电可靠性、控制5G基站运营成本、提高能源综合利用效率等方面有较好的优越性。但是光伏属于间歇性能源，受自然环境影响较大，不可控因素较多，这限制了光伏发电的运行效率，削弱了其优势和潜能，且光伏发电用于基站多源性供电时，现有的控制策略无法实时根据系统以及本地设备运行状态动态调整供电方式，极易造成能源浪费，并且存在系统稳定性隐患。

因此，亟需设计一种能够有效将光伏发电技术应用于5G基站的5G基站智能供电系统。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明的另一个目的是提供一种5G基站智能微电网多源供电系统，该系统以光伏供电为主，市电供电为辅，直流远供、储能电池、充电桩与电动汽车作为补充的灵活高效的供电方式，实现多源供电系统安全和高效率运行。

本发明的另一个目的是提供一种5G基站智能微电网多源供电系统，该系统各个监控模块采集本地信息，并在本地进行分析计算，基于分析计算结果，控制本地相关设备运行状态，同时，部分本地信息以及分析计算结果通过无线通讯模块上传至云服务器，云服务器实时处理多源供电系统全局信息，并发送执行指令至各个监控模块，各个监控模块调整本地相关设备运行状态，实现多源供电系统安全和高效率运行。

为了保证移动通信网络的有效覆盖和服务质量，电信运营商需要在全国范围内建设数百万台无线基站。这些基站分布范围广、数量庞大，其能耗在整个移动通信网络中占有较大的比重。尤其在5G阶段，面向行业应用的场景层出不穷，数据流量呈现指数级增长，这对网络建设、运营和管理提出了新的挑战。持续深入研究5G基站节能技术，大幅降低5G单站运营成本，具有非常重要的经济价值和社会价值。

如图6所示，5G基站能耗一般包括计算能耗、传输能耗和其他能耗三部分，具体划分如下：

计算能耗：即BBU消耗的电量，包括数字部分处理、管理和控制，核心网和其他基站间通信等相关功耗。

传输能耗：即功率放大器(PA)和射频(RF)部分所消耗的电量，其主要执行基带信号与无线信号之间的信号转换，馈电线的功耗也包括在传输功耗之内。

其他能耗：主要包括机房空调、监控系统、制冷设备、供电系统所损耗的电量。