基站设备的智能化发电调度系统设计与实现

近些年来,随着经济增长及互联网飞速发展,移动通信基站规模越来越大,截止2018年通信运营商逻辑基站规模已达上百万个,市电引入的稳定是保障通信基站正常运行的基础,但由于市电检修、故障等系列原因,会发生市电中断的情况,发生这种情况后,基站的运行保障则依托于基站配置的蓄电池组提供的后备电力保障;一般来说,后备蓄电池的续航能力在3-4小时,同时受到基站负荷的影响,当蓄电池组无法继续续航时,则需要采用人工发电进行供电保障,确保基站设备正常用电需求,如人工发电保障不及时或发电调度出现问题,会直接导致基站断电,退出服务。所以在市电停电后油机的发电调度效率是至关重要的,同时停电后基站能耗的大小也直接影响蓄电池后备续航长短。目前国内外针对基站能耗、发电调度也有相关研究,但受制于各地实际资源配置、属地化情况不同,可引用的解决方案不一定能满足本地化需求。另一方面,在停电后的发电调度运营成本巨大,占整体维护成本20%左右,可见根据基站能耗合理的调度油机发电,最终实现发电效能和效益提升,已是通信运营商共同努力的方向。针对基站在市电中断后如何效益最大化的发电保障,本文提出了一种基于基站设备的智能化发电调度系统的设计思路,并通过软硬件平台搭建实现其功能。系统的设计思路主要对“发电调度算法”和“基站能耗分析”两个方面进行了分析研究:在发电调度算法中,结合调度现状、资源配置、站址地理分布,以效益最大化为原则,确定了基于等级优先和最小牺牲的发电调度算法;在基站能耗分析中,研究了基站能耗影响因素,通过现场部署能耗采集器收集真实能耗信息,并通过黑箱法拟合设备能耗与PRB利用率的线性关系,得出拟合结合,确定了基站实时能耗的计算模型。综合上述研究,进行系统平台化实现,通过可行性分析、数据流分析、数据库涉及、系统功能结构等方面,完成了“基站信息、油机调度、基站能耗、地图信息、效益分析、系统管理”6个子功能模块,能够实现基础数据导入管理、基于基站能耗的发电调度、效益分析的功能,并在试运行期间对系统应用效果进行验证。该系统于2019年底搭建完成,从试运行效果来看,有效地解决了前期存在的问题,改善了发电调度效能,节约了发电成本,提升了发电效益。