分布电源系统范文

分布电源系统范文（精选11篇）

分布电源系统 第1篇

随着我国对能源产业的不断重视，分布式电源逐渐引入电网配电系统中。但是传统的分布式电源需要经过进一步转换才能接入电网，从而直接导致大量谐波的产生，不仅会影响电力资源的传输，还会造成大面积的谐波污染，导致电流、电压发生畸变，干扰正常的供电系统，给人们生产、生活带来一定的困扰。因此，深入研究分布式电源对电网谐波分布的影响，优化分布式电源对电网谐波的配置具有至关重要的作用。

1 分布式电源以及电网谐波的概念分析

分布式电源又称分布式发电，主要是指容量为数千瓦至50 MW之间的发电系统，一般以孤立分散的形式与配电网环境进行兼容，由电力用户以及电力部门和第三方共同所有，充分满足客户对电力资源的特定需求，主要作用在用户端以及用电现场的周围。分布式电源的最大特点就是不直接和35 kV以下的电源进行连接，需要通过电力配件转换器进行相应的电能转化才可以直接接入电网。当今，主要的分布式电源包含微型燃气轮机、气体内燃机、液体内燃机、太阳能发电站、风电机以及各类型的燃料电池所组成的微型电网系统，具有节约输电资源，提高供电安全性、可靠性等优势。

电网谐波是在实际情况中出现电压和电流波形的数值和标准正弦之间存在一定的偏差，与理想状态下的完美正弦的电压信号有很大区别。这种偏差就是谐波的畸变。谐波畸变可导致电力变压器以及电缆出现不同程度的发热，这主要是因为谐波电流的不断增加促使变压器中出现漏磁以及铜损坏或铁损坏的现象，影响了变压器的使用容量大小。同时，谐波畸变对于电子控制设备极易产生干扰，引发设备故障，导致整个供电系统出现瘫痪。

2 分布式电源对电网谐波分布的影响

基于谐波的角度，我们将分布式电源分为分布式电源线性模型和分布式电源非线性模型2种。其中，分布式电源的线性模型主要是指：若分布式电源作用在电能上所呈现的动态趋势为正弦波形的话，其中包含的谐波可视为0，这种情况也就排除了谐波源的推测。反之，若分布式电源作用在电能上所呈现的动态趋势为畸变正弦波形的话，其产生的谐波就必须进行适当处理，推测为谐波源的产生地，从而定义为分布式电源的非线性模型。根据谐波的实际状态，又可分为理想情况下和实际情况下2种类型。本文将详细分析在实际配电系统中分布式电源的线性模型与非线性模型对电网谐波分布的影响。

2.1 分布式电源线性模型对谐波分布的影响

(1)分布式电源的接入位置对电网谐波的畸变程度产生影响。当分布式电源的电源出力保持在一定标准时，维持功率因数滞后0.9且高速运行，分别接入Bus2、Bus8、Bus14的位置，观察谐波电压出现的畸变程度。从中我们发现，在单一电源进行分布的状态下，分布式电源离母线的距离越远，馈线的节点电压就会越高，各节点所呈现的谐波畸变率也会随着变小;在众多电源同时进行分布的状态下，各节点位置谐波的畸变率与分布式电源靠近馈线的首末端位置有关，靠近首端时，谐波的畸变率较低，靠近末端时，谐波的畸变率较高。

(2)分布式电源的容量大小对电网谐波的畸变程度产生影响。确定分布式电源的接入位置，维持功率因数滞后0.9且高速运行，选取不同容量的分布式电源给予不同的出力变化，观察谐波电压出现的畸变程度。从中我们发现，当分布式电源的容量增加时，馈线各节点的电压随之升高，所产生的谐波畸变率不断减小。

因此，为了减少谐波畸变对整体电力系统的影响时，应尽量将分布式电源线性模型放置在馈线的末端，适当提高分布式电源线性模型的出力力度，从而有效减少谐波畸变对电压的干扰。

2.2 分布式电源非线性模型对谐波分布的影响

(1)分布式电源的接入位置对电网谐波的畸变程度产生影响。当谐波源形成的模型以及分布式电源的出力力度保持一定状态时，维持功率因数滞后0.9且高速运行，分别接入Bus2、Bus8、Bus14的位置，观察谐波电压出现的畸变程度。从中我们发现，如果在单一电源的分布状态下，分布式电源的接入位置距离母线越近，所产生的谐波畸变率越高;当分布式电源接入节点时，谐波畸变率反而降低。综合以上2种变化，确定整体谐波畸变程度较低的结论：如果出现数个分布式电源同时在馈线上分布时，越接近线路末端的位置，谐波的畸变程度越大。

(2)分布式电源的出力变化对电网谐波的畸变程度产生影响。当谐波源形成的模型以及分布式电源的接入位置保持一定状态时，维持功率因数滞后0.9且高速运行，观察谐波畸变程度。从中我们发现，分布式电源的出力总量越大，馈线中各节点位置呈现的谐波畸变程度就越高。

(3)分布式电源谐波源模型对电网谐波的畸变程度产生影响。分布式电源的谐波模型中谐波含量越大，各节点所呈现的谐波畸变程度就越强;模型中谐波含量越小，整体的谐波影响就越低。

因此，为了减少谐波对整个配电系统的影响，应将分布式电源配置在线路的靠母线位置或是在馈线中部位置，降低分布式电源的出力力度，调整谐波模型中的谐波含量，以优化分布式电源非线性模型的谐波影响。

3 分布式电源的配电网配置方式

分布式电源的配电网配置主要是指对分布式电源进行选址以及确定容量的方式。但在实际的分布式电源配置时，所涉及的参数多种多样，如分布式电源的自身运行成本、维护设施、电压分布、电能的质量指数等。所以，建立一种融合多方面因素进行考虑的规划模型既不现实，也没有可操作性。目前，我国普遍采用单目标优化模型和多目标优化模型对分布式电源的配置进行优化。

3.1 分布式电源单目标优化配置模型

我们将配电系统中理想化的总谐波畸变率设定为THDv，充分满足系统对各方面因素的要求，建立分布式电源的配置模型，即：

运用数学模型以及粒子群算法计算分布式电源电压谐波畸变率，建立线性分布式电源模型和非线性分布式电源模型。推断出，在17节点和19节点为分布式电源的最佳接入位置，有效容量在500 var～1 500 kW之间，总谐波的畸变率为14.020 5%和20.597 1%。

3.2 分布式电源多目标优化配置模型

多目标优化配置模型既要考虑到整个配电系统中谐波畸变程度，又要考虑实际运行中有效损坏的最小化比值。通过以上2种因素，将利用粒子群算法设置相应的粒子总数，得出非劣最优解集。由此可计算出线性模型和非线性模型的最优接入节点分别为17节点和19节点，有效容量在500 var～1 500 kW之间，总谐波的畸变率为14.020 5%和20.597 1%。

由此可见，利用粒子群算法和数学模型的运算均得出相同的结果，这不仅合理优化了分布式电源的选址以及定容，而且大大降低了电网中谐波分布的影响，减少了谐波畸变程度对整个配电网造成的损伤，具有十分重要的意义。

4 结语

本文通过对分布式电源对电网谐波分布的影响以及配置的分析发现，合理利用谐波畸变，区分谐波畸变的有利因素和不利因素，不仅可有效地解决谐波对整个配电网系统的影响，又可充分发挥谐波优势，有助于提高电能质量，增强配电系统的运行效率。

参考文献

[1]杭银丽.分布式电源对电网谐波分布的影响及配置研究[D].南京理工大学,2010

[2]裴玮,盛鹍,孔力,等.分布式电源对配网供电电压质量的影响与改善[J].中国电机工程学报,2008(13)

[3]丁思敏.分布式发电对配电网电压稳定性影响的研究[D].南京理工大学,2010

[4]江南.分布式电源对电网谐波分布的影响及滤波方法研究[D].浙江大学,2007

分布式存储系统：TDSS 第2篇

TDSS是一个高可扩展、高可用、高性能、面向互联网服务的分布式存储系统，主要针对海量的非结构化数据，它构筑在普通的Linux机 器集群上，可为外部提供高可靠和高并发的存储访问，它采用了HA架构和平滑扩容，保证了整个文件系统的可用性和扩展性，

同时扁平化的数据组织结构，可将文 件名映射到文件的物理地址，简化了文件的访问流程，一定程度上为TDSS提供了良好的读写性能。

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分布式能源系统应用研究 第3篇

【关键词】新能源；研究

一、引言

能源管控是一直以来持续热点的话题，尤其在当前社会进步和能源问题的日益严峻的情况下，以大电网模式为代表的传统的集中式供能系统已经逐渐暴露出一定的弊端，例如世界上多个国家陆续发生的大面积停电事故。因此对能源管理进行改善和变化就显得尤为重要，分布式能源系统作为一种新的供能方式，由于其是直接面向用户，按用户的需求就地生产并供应能量，可以实现根据用户对能源的不同需求，将输送环节的损耗降至最低，从而实现能源利用效能的最大化。因此，分布式能源被寄予了厚望，已经成为未来应对当前气候的变化，保障能源安全的一个重要方向。

二、什么是分布式能源系统

简而言之，分布式能源系统是一种建立在能量梯级利用概念基础之上，分布安置在需求侧的能源梯级利用，以及资源综合利用和可再生能源设施。分布式供能方式可实现冷、热、电三联产，通过将高品位的热能直接转换为高品质电能，将中低品位的热能直接转为所需的热和冷，以此将电、热、冷这3种能源有效地结合成1个系统，从而来实现能量的梯级利用。分布式能源系统主要是由动力设备和一个系统组成。动力设备是分布式能源系统的能量来源，其发展经历了蒸汽轮机、内燃机及外燃机、燃气轮机及微型燃气轮机、燃料电池和生物质能等可再生能源的历程。系统的作用是实现热、电、冷三联产，目前该系统的主要工作原理是利用广义的内燃机（产生电）的排气余热，通过余热锅炉产生蒸汽供热，同时通过吸收式制冷设备供冷。

三、分布式能源系统的优缺点

由于以大电厂、大电网为代表的传统能源系统在可预见的未来依然将占据重要作用，因此有必要将分布式能源系统与传统的集中式能源系统进行对比。通过分析对比两种能源系统的利弊，来更好地理解这两种能源系统各自的优劣势和适用范围。

分布式能源系统的最主要作用是體现在冷、热、电三联产中，这也是分布式能源系统最重要的优点。冷热电的联产符合总能系统的“梯级利用”的准则，可以实现较好能源利用率。而大型（热）电厂虽然可以产生大量电能，并且电能可实现远距离输送，但是热，尤其是冷，像电能那样较长距离有效地输送基本上不可能实现。另外由于电厂厂址的选择的局限，一般来说，电厂附近很难有足够大量的、合适的冷、热能用户，因此除非通过特殊设计并利用特殊的设备来使传统的集中式供能系统实现输送冷、热能的功能，否则集中式供能系统根本无法实现冷热电的联产。与此相反，由于分布式能源系统是按需就近设置，通过与用户很好的配合，来避免长距离输送冷、热能无法实现的问题，同时也不会存在电力输送过程中产生耗损的问题。综合考虑，分布式能源系统纯动力装置虽然本身效率低、价钱贵，但是分布式能源系统由于具有较大的调节、控制与保证能力，不仅可以保证各种二次能源的充分供应，同时也可以实现冷热电的联产。因此分布式能源系统作为新一代能源的发展方向必将取得飞速发展。

分布式能源系统的弊端主要体现在：分布式能源系统供能分散， 单机功率小，而现有动力设备都是机组越大、效率越高，所以分布式能源系统的发电效率较低。此外分布式能源系统的使用技术要求要比简单使用大电网供电来得高，分布式能源系统的使用需要要有相应的技术人员与适合的文化环境。

四、分布式能源系统的发展

自20世纪90年代以来，世界工业发达国家在发展大电源、大电网的同时，也开始了小型分散发电技术（即分布式能源）的应用。天然气分布式是分布式能源系统最重要的应用形式且在发达国家应用成熟，美国是目前全球分布式能源系统应用最广泛的国家，分布式能源系统多达6000多个，绝大多数为天然气分布式。2000年时，美国商业、公共建筑热电联产980座，总装机490万千瓦；工业热电联产1016座，总装机4550万千瓦，合计超过5000万千瓦。到2003年，热电联产总装机5600万千瓦，占全美电力装机7%，发电量占9%。2010年这一类的分布式总装机容量约为9200万千瓦，占全国发电量14%。根据美国能源部规划，2010-2020年将再新增9500万千瓦装机容量，占全国发电装机容量29%。美国的分布式发电以天然气热电联供为主，年发电量1600亿千瓦时，占总发电量的4.1%。美国能源部积极促进天然气为燃料的分布式能源系统，利用这些系统为基础发展微电网，再将微电网连接发展成为智能电网。分布式能源系统另一种重要应用形式是光伏分布式。分布式光伏在德国得到高度发展，德国是全球推广分布式光伏发电最成功的国家之一。截至2011年底，德国光伏发电总装机容量达到2470万千瓦，其中分布式光伏发电系统容量占比近80%，主要应用形式为屋顶光伏发电系统，单个发电系统平均容量仅为20千瓦。此外风力发电、生物质能发电等可再生能源发电系统也是分布式能源的重要组成部分。分布式能源系统在中国的最重要应用是广州大学城分布式能源站，该系统是中国华电集团公司在天然气高效利用方面的首个10万千瓦级分布式能源站建设项目，是亚洲最大的分布式能源系统，为分布式能源站在我国的发展提供了重大示范，为我国建立分布式能源系统设计系列化、模块化标准提供示范，

五、分布式能源系统的应用

由于分布式能源系统的初投资大，不仅需要好的燃料；同时还要有比较稳定的冷、热、电用户，分布式能源系统的应用主要体现以下几个场所：（1）城区商业休闲中心、公用事业单位。例如商场娱乐中心游泳馆、饭店宾馆、飞机场、银行、证券交易所、医院、学校、机关等大量需要冷、热的地方。（2）小型柴油机电站的淘汰。石油化工造纸纺织印染等领域的小型柴油机电站锅炉用分布式能源系统替代，不仅环保同时系统的经济性和效率可得到较大地提高。（3）城区燃煤热电联产机组的改造及燃气轮机电站的升级。利用分布式能源系统取代或者对这些电站进行升级，不仅可以减少污染，还可将蒸汽供应附近的工厂，实现冷、热、电联供。（4）中小型离散工业园区、新建的过程工业园区。在这些地方采用分布式能源系统来提供能源产品，来实现电、热、冷。（5）边远地区、孤岛、海港、海上作业平台、船舶等，这些地方集中式供能系统很难顾及，很适合采用分布式能源系统。

六、结论

分布式能源系统具有贴近用户、梯级利用、一次能源利用效率高、环境友好、能源供应安全可靠等优良特性，可以实现冷、热、电多联供的终端能源供给，可以有效降低地电、热、冷远距离输送的损失，同时还可以改善电源结构、改善供电效率、提高供电质量及供电可靠性等，因此已经成为传统集中式能源供应系统不可或缺的重要补充，以及未来世界能源技术的重要发展方向。由于我国的分布式能源起步较晚，且一直被政府的政策所冷遇，因为分布式能源系统的发展在我国依然是任重而道远。

参考文献

[1]周建华，李孝堂.关于分布式能源系统建设与发展的思考[J].航空发动机，2009年06期.

数据中心系统分布结构 第4篇

数据中心机房内布线空间包含主配线区、区域配线区和设备配线区。

(1) 主配线区 (MDA)

主配线区包括主交叉连接配线设备, 它是数据中心布线系统的中心配线点。当设备连接到主配线区时, 主配线区可以包括水平交叉连接的配线设备。主配线区可以在数据中心网络的核心路由器、交换机、存储区域网络交换设备和PBX设备的支持下, 服务于一个或多个及不同地点的数据中心内部的不同区域配线区或设备配线区, 以及各个数据中心外部的电信间, 并为办公区域、操作中心和其他一些外部支持区域提供服务和支持, 可以说主配线区是整个数据中心布线的心脏。

HUBER+SUHNER布线产品, 可以容纳2000芯的布线机柜, 该机柜既实现了大数据量的传输信道, 同时独特的侧拉式设计, 减少了误插拔的风险, 对于数据中心特别是主配线区的安全也提供了极大地保证。

在MDA核心区域的布线中, MTP/MPO连接器更是大量的被应用, 40G/100G网络标准的发布, 更是把MTP/MPO推到了一个不可替代的地位。在MDA区域里面, 多芯的MTP被大量的使用, 12芯的容量已经不能满足要求, 144芯的容量要求才是主流。HUBER+SUHNER预制的MTP Master Line正是这样的产品, 秉承了瑞士企业一贯的严谨作风, 从光缆到连接器都坚持自己生产的理念, 同样产品的性能和同行业相比遥遥领先, 并作为瑞士电信、沃达丰、香港CSL等全球合作伙伴。

(2) 区域配线区 (ZDA)

区域配线区位于设备经常移动或变化的区域, 可以通过集合点 (CP) 的配线设施完成线缆的连接, 也可以设置区域插座连接多个相邻区域的设备。

HUBER+SUHNER的区域配线产品的设计也独具匠心, 模块化的设计, 灵活小巧, 可以制于管道布线或竖井等不同场合的布线要求。独特的光缆余长管理单元, 配合预制光缆使用使整个布线环境简单明了。

(3) 设备配线区 (EDA)

设备配线区是分配给终端设备安装的空间, 这些终端设备包含各类PC服务器、存储设备、小型计算机、中型计算机、大型计算机及相关的外围设备等。设备配线区的水平线缆固定于机柜或机架的连接硬件上。每个设备配线区的机柜或机架需设置充足数量的电源插座和连接硬件, 使设备线缆和电源线的长度减少至最短距离。

分布式电源发展有望步入春天 第5篇

按照意见，单位和个人自发发电可通过并网卖给国家电网。消息一出，各地的并网申请络绎不绝。陕西省电力公司工作人员透露，该省已受理11户申请，9户属企业法人投资。有专家指出，这不啻是分布式能源发电的一场“革命”，将来中小企业有望实现用电自给自足，电力民间投资和电力清洁化有望迎来新的高潮。

然而，也有专家指出，分布式电源仍存在准入门槛过高，投资收益率不足等问题。尤其是对于普通家庭，很难获得国家电价补贴。业内人士希望，进一步降低分布式电源发展的“高门槛”，让分布式电源真正能“走入寻常百姓家”。

为分布式电源并网开辟“绿色通道”

《意见》对分布式电源的界定，是位于用户附近，所发电能就地利用，以10千伏及以下电压等级接入电网，且单个并网点总装机容量不超过6兆瓦的发电项目。如能顺利发展光伏、风电、天然气等分布式电源，对优化能源结构、推动节能减排、有效降低电力行业PM2.5污染、促进经济长期平稳较快发展将有着重要的意义。国家电网公司推动分布式光伏发电并网工作后，已受理分布式光伏报装业务119件，发电容量33.8万千瓦。《意见》将为分布式电源并网开辟绿色通道，提供一切优惠条件。建于用户内部场所的分布式电源项目，发电量可以全部上网、全部自用或自发自用余电上网，由用户自行选择，用户不足电量由电网提供。这意味着，普遍用户今后不但能用太阳能、天然气等新能源发电装置给自己家供电，还可以将用不完的电卖给电网。

“这一动作体现了中国将可再生能源发展推进到一个新阶段的决心。”专家指出，通过解决电网接入等关键问题，至今仍被大大忽视的分布式可再生能源发电市场有望成为主流。“分布式能源发电将迎来一场‘革命’。”事实上，“革命”一词此前也曾出现在中共十八大的报告中，这体现了中国在能源生产和消费思维模式上的强烈变化。十八大报告呼吁要“推动能源生产和消费革命”，与“十二五”规划相比，用词发生细微而重大的变化——从“改革”变成了“革命”。

中小企业有望实现用电自给自足

《意见》指出，在价格结算方面，分布式电源并网实行上、下网电量分开结算，电价执行国家相关政策。对分布式光伏发电、风电项目，公司免费提供关口计量装置和发电量计量用电能表，不收取系统备用容量费。

来自全国各地的并网申请络绎不绝。陕西省电力公司工作人员透露，目前正在受理的11户申请中，9户属企业法人投资，2户属居民自然人投资，其中一户为10家农村居民集体申请。全部为屋顶覆设太阳能板。

迈哲华上海投资管理咨询有限公司能源电力总监曹寅表示，对于一些上规模的制造企业而言，自行发电可为其节约大量电费，如果当地有效日照时间充足，1年能达到1500小时的话，是可以盈利的。

一家新能源开发公司准备投资建设总装机6000千瓦的电站，一年可发544.9万千瓦时电，90%以上的电量卖给国家电网。按照0.3974元/千瓦时的陕西省火电上网电价结算，加上国家按照5.5元/瓦的建设标准一次性补贴，5至7年就可收回建设成本。

对此，业内专家也表示，与装机规模较小的家庭相比，企业的回收期将更短。当前不少企业用电价格都在1元左右，比居民用电价格高出一倍。同时，企业建设光伏电站，因为规模较大，采购、施工成本都比家庭低，而且企业白天用电多晚上用电少，与光伏电站的发电规律相吻合。

另外，《意见》提出，将对6兆瓦以下的分布式光伏发电项目免费接入电网，全额收购富余电力。6兆瓦意味着每小时发电6000度，能够满足多数中小企业的用电需求。除此之外，若达到一定的标准，并网还能享受国家的电价补助。以光伏发电来说，享受国家电价补贴的标杆电价为1元/千瓦时，若不享受补贴，电网公司则按0.5元/千瓦时的脱硫煤上网电价收购。因此，中小企业如要加入到分布式发电的行列中，意味着最好不要“单打独斗”，而是与其他经营场所相邻的企业联合起来，扩大装机容量。

居民自建电站18年收回投资

不光企业对申请并网充满热情，北京、天津、山东、安徽、湖北等多地的个人也纷纷提出自发电并网申请。

山东青岛市民徐鹏飞自建的“屋顶光伏发电”是中国首个家庭光伏“电站”。截至今年2月25日，徐鹏飞的个人电站已经发电335千瓦时，其中上网212千瓦时，自用123千瓦时。

徐鹏飞介绍，青岛供电公司接收他的并网申请后，派人现场勘查了他的楼顶及光伏设备将要安装的地点。由于其设备安装在所住楼房的楼顶，属于公共面积，申请人需要提供一系列证明。

找20户邻居签字同意，占去了徐鹏飞差不多3个多星期的时间。购买逆变器、光伏板，制作水泥墩、三角支架，提交申请，只用了不到20天，徐鹏飞的电站就并入了山东电网。

徐鹏飞从事逆变器生意，太阳能电池板组件、电缆、用电器、接头、开关等，都是向同行以优惠价格购买的，逆变器是成本价，都省了不少钱。算下来，总共投资2万多元。“如果按照市场价格建这样一个发电系统，造价大约在3万元以上。”

徐鹏飞的发电系统设计寿命为25年。每年总发电量2600千瓦时。在没有获得1元/千瓦时补贴电价的情况下，他只能以每千瓦时电0.4469元的价格卖电，收益约1206.6元。2万多元的投资，大约需要18年收回。

有专家表示，对于普通居民而言，其实居民用电价格还是相对比较便宜的，光从性价比上来看，花钱建设这种项目没有太大必要。

分布式电源发展仍存在“门槛”

虽然并网的难题解决了，但分布式电源仍面临不少“高门槛”。比如上述的享受补贴电价是有核准“门槛”的。若要享受国家电价补助，须经国家发改委核准，“仅提供各项申请报告的成本，全下来可能需要近50万元。”一位分布式光伏发电项目的业主说，普通家庭显然无法承受这样的负担。

国家电网新闻发言人张正陵说，目前的补贴政策适用于大业主、大项目，需要上报中央部门才能拿到补贴，希望国家尽快明确鼓励分布式电源的补贴措施。有专家建议，可将6兆瓦以下分布式电源项目的核准改为备案制，并按发电量进行补贴，鼓励自发自用。

此外，分布式电源项目还有成本“门槛”。厦门大学中国能源经济研究中心主任林伯强介绍，分布式电源的发电成本肯定要比大电厂高出许多。“目前看，国内做微型分布式电源的业主几乎都是发烧友，因为投资回报太慢。”

目前我国居民电价较低，普通居民建设分布式电源上网项目并不划算。而各地工业用电价格普遍超过1元/千瓦时，按照自发自用模式，反倒可以节约不少电费。有人预测，国内的分布式电源市场可能会从经济园区等工业领域开始起步。

“分布式电源可减少长距离输电，减轻国家电网的负担”，中国国家发改委能源研究所研究员、中国能源研究会副理事长周大地指出，尽管如此，分布式电源形成重大影响还有待时日。

周大地说，小型的分布式电源往往发的电自己都不够用，要有余电卖给国家电网还有一个过程。“分布式电源成本高，除非愿意做的人经济富裕，不在乎产出，否则短时间内很难取得收益”。

对给予分布式电源国家补贴的呼声，周大地则持谨慎的态度。他指出，如果盲目提高上网电价，可能导致一些电站发电不为自用只为赚取高电价。“这对国家电网来说相当于绕了个大圈，需要仔细斟酌。”

CDMA室内分布系统研究 第6篇

关键词：CDMA,室内分布系统,程序

在现代化科学技术的指导下以及相关技术人才的不断改革创新下, CDMA室内分布系统已经有了很大的改观, 本文主要针对现存的问题及解决措施进行了分析和研究。希望通过本文的分析和研究能够给CDMA室内分布系统的简历技术提升有所帮助和指引。

一、CDMA简介, 及其在实际的建立过程中出现的问题

1、CDMA概述。

CDMA很多人并不陌生, 但是专业的知识很少有人知道, 具体来说CDMA就是利用展频的通讯技术达到保证正常的移动通话的目的。CDMA技术已经在国内的通讯行业有了相对比较成熟的发展, 这一点从国内三大通讯行业:移动, 联通和电信的整体发展情况就可以很明显地看出来, 保证高水平和高质量的网络运营质量才是通讯行业发展的根本, 在这其中CDMA扮演着重要的角色。总之CDMA技术是各大运营商的核心竞争力和保证客户网络运营状况的关键所在。

2、CDMA室内分布系统建立过程中存在的问题。

根据当下的发展情况总结出CDMA室内分布系统建立过程中出现的问题。首先是CDMA的信号覆盖面问题, 在科学技术如此发达的今天仍然很容易发现, 在山区或者地下, 亦或是地铁和电梯中几乎是找不都移动通讯设备的信号的, 这其实就是CDMA的信号覆盖面不够全面的问题;其次就是容量问题, 在城市中很多噪音, 也存在很多对通讯信号的干扰设备, 这些设备或多或少地对CDMA室内分布系统的建立产生了一些干扰, 导致实际的CDMA容量有限;最后就是质量方面, CDMA室内分布系统由于各种各样的原因, 信号质量不能满足用户的实际需求, 导致了CDMA的信号质量一直处于不稳定的状态, 经常在通话过程中出现中断和无信号显示的状况。

二、提升CDMA室内分布系统的措施

1、选取合适的CDMA室内分布系统地址。

首先就是要在充分考察当地的实际情况, 要充分考虑各种因素之后看是否适合作为CDMA室内分布系统的选址;其次就是必须要对选定的地址进行多次实地勘察和实验, 并将实验数据进行一定的处理和分析之后, 得出一个稳定的数值作为该地区CDMA通讯数据运行的数值代表, 根据实际的需要和这个数据做对比, 然后再决定这个地址是否真正合适作为CDMA室内分布系统的选址, 最后就是必须要考虑选址周围的建筑设置以及主要的商业区域, 其中重点要考虑的是电信及其CDMA网络没能成功覆盖的区域, 这些区域大多数是大型的建筑物和一些医院、学校、娱乐场所等, 考虑这些区域能够增强CDMA的实际工作效率, 更好地为需要的区域服务, 同时也能够保证其他区域的日常工作的开展和运行。

2、布线系统和信源设备的选取。

在实际的操作过程中关于布线系统的选取必须要考虑到以下这几个方面, 一个是考虑要覆盖的区域的面积, 建筑结构和日常该区域人员对于通讯的需求和具体要求, 另一个就是必须在保证不能提高CDMA运营成本的基础上尽量满足该区域对于网络通讯的需求, 尽量选择科学、合理的分布系统。另外一个就是必须要控制信源设备的选择, 信源设备顾名思义就是信号的源头设备, 也就是所有的信号都要从这里发生出去, 因此必须要保证信源设备的准确选择, 才能保证其他区域的信号质量, 在实际的操作过程中必须要把信源设备所需负责的通讯设备的信号容量调查清楚之后, 根据这个实际情况确定信源设备的具体类型, 同时这个心愿设备还必须要符合经济适用的条件, 保证不能增加CDMA室内分布系统的运营成本。

3、CDMA室内分布系统建立中的关键细节的注意。

比如说在CDMA室内分布系统的建立过程中必须要将设备的剩余容量进行控制, 避免对所负责区域的用户正常使用产生影响, 另外还有社会上的高层建筑已经越来越多, 在对高层建筑进行CDMA室内分布系统建立时, 应该尽量避免室外信号对高层室内信号的干扰和导频污染, 如果必要可以考虑引进多扇区信源模式, 总之要充分考虑这些细微的点, 这些点尽管看起来都很小但是实际上这些对实际的CDMA室内分布体系的运行有很大的影响, 在CDMA室内分布系统建立的时候就充分考虑这些细微的点, 能够保证后续的工作顺利开展, 同时也能够保证CDMA室内分布系统高效、安全地运行。

三、小结

本文对于提升CDMA室内分布系统建立的措施只是个人的意见和看法, 更有效的解决措施还需要进一步的研究和学习, 但是相信在社会各界的普遍关注和重视下, 在研究者和学者的共同努力之下, CDMA室内分布系统在不久的将来会有一个更加完美的建立方案, 国内的通讯质量和效率整体上也会有一个质的飞跃!

参考文献

[1]潘肖卿.CDMA无线室内分布系统供应链协作平台研究[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2011, (16) .

[2]潘肖卿.CDMA无线室内分布系统供应链协作平台研究[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2011, (16) .

WCDMA室内分布系统刍议 第7篇

关键词：室内分布,WCDMA,特点

为占有更多的市场份额, 赢得更多的动用户, 通信运营商必须做好精品移动网络建设工作, 而不断改善室内无线信号覆盖无疑是网络建设工作的核心之一。这不仅关系到运营商的口碑和品牌, 对于赢得客户认可, 扩大市场份额均具有十分重要的意义。从根本上解决网络覆盖问题, 提高室内网络质量, 当前业界公认最为经济有效的手段就是进行室内分布系统建设。室内分布系统的工作原理为通过有线接入将基站信号引入室内区域, 室外信号进入室内后, 依托小型天线发射信号, 从而实现室内信号优化和提升, 进一步消除室内信号阴影区、弱区和盲区。良好的室内覆盖可以使广大用户在地下停车场、酒店、宾馆、商场等公共区域享受到更好的移动通信服务, 使用户通信质量获得提升, 从而赢得用户的认可和信赖, 吸引用户转网, 同时还可以有效吸收室内话务量, 进一步降低室外宏站负荷。

1 WCDMA室分系统构成

室内天馈线分布系统和信号源未室内分布系统的两个组成部分, 其中室内天馈线分布系统主要包括有源及无源器件、电缆线、天线等部分。信号源主要包括RRU、基站等部分。通信制式和频段不会对室内分布系统建设产生限制和影响。室内分布系统可以满足多种通信制式要求, SCDMA、2G、3G、PHS等多种通信系统均可实施室内分布, 在满足网络指标要求下, 不同通信制式既可以进行独立建设, 也可以采取合路建设。在实施多制式合路建设过程中, 必须满足确保各制式符合相应的网络指标要求, 各制式间不形成相互干扰, 防止出现因干扰造成的网络运行质量下降问题。移动通信经过多年的发展, 目前, 我国以GSM为代表的2G网络已相当成熟, 网络覆盖和网络质量都达到了比较高的用户满意度。但用户对服务质量和多样化的要求越来越高, 并且希望能通过手机终端处理高速数据流业务和享受多媒体服务。这为WCDMA的引入提供了用户基础。同时, 由于运营商对资费的调整使得越来越多的用户在室内也倾向于使用移动电话, 因此室内话务量所占的比例越来越高。如何充分地利用现有室内网络资源进行WCDMA的建设, 提高用户满意程度、节约建网投资, 使WCDMA网络具有高覆盖率和稳定性, 同时在保证网络可持续赢利的前提下又能够具有一定的容量以面对可能发生的高话务冲击, 这些问题都导致WCDMA网络室内覆盖的设计要不同于2G。

2 WCDMA室分系统实现方式

2.1 微蜂窝有线接入

采取有线接入方式, 室内覆盖系统的信号源采用室内微蜂窝系统, 该方式适合用于话务量较高、覆盖范围较大的建筑物内, 通常在市区中心位置使用, 用于解决容量及覆盖问题。该技术的主要方式为将基站发射功率进行降低, 采用增益天线, 同步提高天线高度, 从而达到在一定范围内向用户提供更多的信道数和话务量, 实现网络容量增加的目的。当前该技术方式具有十分广泛的应用, 是改善和提升高话务量区域室内信号覆盖常用方案之一。该技术方式用户通话质量明显好于宏蜂窝式, 用户通信中话音更加流畅清晰, 速率也更快。同时, 该方式对室外宏蜂窝无线指标没有过大影响。采用该组网技术, 实施方案简单有效。在不对现有网络结构进行改变的情况下, 可以直接并入现网中, 对现有网络不会产生任何影响。该接入方式还具有设备占地小、易安装、使用灵活, 建设速度快, 工期短的多种优点, 特别适合于解决热点问题和投诉区域覆盖盲点问题。

2.2 宏小区的无线接入

宏小区用无线接入宏小区的无线接入方法, 在该方法中, 与室外宏小区连接的室内覆盖系统中, 信号源。在较偏远的地区, 目前使用这种访问方式非常适合于低流量的地区和小室内覆盖盲区、郊区, 因为这些地方的话务量少、用户密度低。

2.3 直放站 (中继器)

在存在剩余容量的室外站的情况下, 进入室内的室外信号转发器覆盖漏洞。

3 WCDMA室内分布系统的发展特点

目前, 室内分布系统的发展呈现出以下特点:丰富的业务需求的稳定性和高容量的网络支持。3G最大的魅力和优势, 就是高速数据传输和多媒体互动服务、视频电话、视频流、游戏和其他高速数据服务。一般发生在舒适的室内环境, 这些业务功能需要网络支持更大的系统容量和良好的品质。据统计, 3G时代数据流量的60%-70%是在室内, 室内活动成为各大运营商收入的重要来源之一, 但也成为运营商差异化竞争的主要场所。网络优化问题。由于不同的技术和格式, 相比2G, 3G网络优化和无缝覆盖变得更加困难。特别是随着城市化步伐的加快, 越来越多的高层建筑拔地而起, 越来越密集, 建筑物内的盲区增加掉落率增加, 通信质量变得不稳定。

分布电源系统 第8篇

近年来,室内分布系统作为解决室内深度覆盖、提升用户感知以及分流业务量的有效手段,各家通信运营商都进行了大规模建设。在同一栋建筑物内,往往运营商都各自单独建设一套室内分布系统,重复建设现象普遍存在,不但建设协调工作量大,而且重复建设带来的资源浪费也非常严重。虽然国家深入推进电信基础设施共建共享,取得了明显成效,但是共建共享中的矛盾依然日益突出。同时,伴随着4G网络大规模的建设以及中国铁塔公司的挂牌成立,室内分布系统共建共享越来越紧迫和重要了。因此,对多运营商室内分布系统共建共享的分析和研究成为必然。

2 多系统共建共享分析

2.1 干扰隔离分析及规避

目前,工信部允许各运营商采用的移动通信系统及频率(不含2.6G频段)分配情况如表1所示。

通常,室内分布系统干扰主要有来自内部和外部两种干扰。内部干扰指系统内各制式、各频率之间的干扰。外部干扰指系统外的其他无线通信设备及强电、强磁设备等的干扰。其中,最为常见、危害性最大的主要是杂散干扰、互调干扰和阻塞干扰。

各运营商对网络容量、覆盖方式、使用频谱等环节存在不同的需求,涉及到的系统又特别多,因此室内分布系统共建共享时需要特别注意以下干扰:

(1)电信CDMA800二次谐波干扰联通FDD1800频段;

(2)电信FDD2100与电信FDD1800三阶互调影响2345-2370频段,尤其2360-2370干扰较大;

(3)移动F频段与联通FDD1800下行频率三阶互调干扰WCDMA上行频段;

注:表2隔离度取值为杂散干扰、阻塞干扰和互调干扰最大值。

(4)移动F频段与电信FDD1800下行频段三阶互调干扰移动F频段;

(5)联通FDD1800频段和电信FDD1800下行频段三阶互调干扰F频段。

各系统间隔离度要求如表2所列。

综上,解决干扰规避的主要思路从以下三个方面考虑:

(1)按频段或上下行信号,敷设多条分布系统路由,从空间上隔离干扰。采用双缆路由方案,CDMA、GSM、WCDMA等系统采用收发分缆,LTE系统每条缆都采用收发,实现2T2R MIMO。

(2)提高设备性能指标,尽量减少干扰的产生。POI采用高指标要求,9系统PIM≤-150dBc,12系统PIM≤-150dBc。

(3)采用合理的频率规划和避让措施,降低系统间的频率干扰。移动TD1.9G与电信LTE1.8G、2.1G相连,影响以上三个系统的性能,POI至少需要5M的隔离带宽。经协商,中国移动原则同意TD1.9G采用1885-1915频段,和电信LTE1.8G、2.1G间隔5M保护带宽。

2.2 各系统覆盖指标要求

在进行室内分布系统设计时,应根据各运营商的要求考虑各系统的覆盖指标。如运营商未提出要求,各系统的覆盖指标可参考表3。

2.3 POI分析及应用

通过对运营商建网需求和网络演进的分析,建议采用9频和12频两种POI可满足不同场景的需求。

根据收发天线形式的不同,可以将POI系统分为收发单向共路方式、收发单向分路方式、收发双向共路方式、收发双向分路方式等四种类型。

注1:表3结果作为室内分布系统覆盖设计的参考,应根据建筑物内部不同的功能区、不同的用户需求等进行差异化的设计,如会议室、营业厅等区域覆盖电平可适当加强,电梯、地下停车场等区域覆盖电平可适当减弱。注2:WLAN系统根据需求仅在热点区域进行覆盖,覆盖电平宜不低于-75dBm.

POI系统在设计选用收发共路还是分路时,需要根据覆盖场景特点进行选择:

(1)收发共路适用于中小型覆盖或合路系统少的场景。

收发共路的POI系统由于其收发共用一套天馈系统,使其多系统间的相互干扰难控制,需要定制隔离度较高的POI系统,一般适用于合路系统少的中小型覆盖场景。

(2)收发分路适用于大型覆盖或合路系统多的场景。

收发分路形式的POI其特点是上行和下行分开设计,一般情况下分布系统漏缆间隔大于30cm,收发天线间隔50cm,通过天馈分布,使上下行的隔离增加了30dB-50dB,因此收发分路的优势在于可以有效的防止信源出现干扰情况,尤其是超过3个系统的时候,减少了信源(包括基站和其它信源设备)之间带外杂散、互调、阻塞等产生的干扰情况。

综合以上分析,POI在方案设计和选型应用方面需要遵循以下原则:

(1) POI应符合多运营商和多系统、多频段接入的要求。

覆盖场景的不同造成了接入室内分布的系统的不同,因此POI应符合覆盖场景所需的运营商和各个系统的频段的要求。

(2) POI系统应满足各个系统的功率容量的要求。

每个网络系统需要的载波和功率不同,因此POI应符合设计方案中要求最高的功率容量要求。

(3) POI系统应满足各系统之间隔离度要求,POI的带外抑制能力应符合多系统合路的隔离度要求。

(4) POI系统应满足驻波比等关键指标要求。

(5) POI系统应满足插入损耗的要求,其值越小越好。

(6) POI系统应满足远程监控的要求。

(7) POI的室内分布方案设计应遵循多主干、多分支的原则。

多主干、多分支的设计思路可以避免单条线路过长导致线损过大和接头损耗等其它不确定因素;简化日后网络的升级、扩容和小区分裂带来的室内分布系统的改动;方便WLAN系统的末级合路的设计特点。

3 多系统共建共享解决方案

3.1 多系统共建共享方案

通常,室内分布系统分为无源分布系统、有源分布系统、泄露电缆分布系统、混合分布系统等,主要室内覆盖系统对比见表4。

目前,多系统共建室内分布系统主要采用无源分布系统双缆方案,地下停车场、电梯、酒店客房区域等用户相对少、容量需求小的区域可考虑采用单缆方案。有条件的覆盖场景需求,可以进行光纤分布系统等有源分布系统的试点。

综合以上分析,多运营商多系统接入室内分布系统方案主要采用如下三种方式:

(1)单缆方案:该方案(图1)即上下行合缆,主要适用于合路的多路信源互调干扰较小或者可以规避的情形。优点是节省成本,几乎可以节省一半的天线、馈线和无源器件。缺点是扩展性和系统性能较差,一旦引入存在互调干扰的系统,对被干扰系统的性能影响较大,需要将POI和部分无源器件更换成PIM和功率容限更优的产品。

(2)双缆方案(LTE SISO):该方案(图2)对于只有频分双工系统合路的场景,室内分布系统采用双路,一路专用于发射,另一路专用于接收,两路系统间可通过空间隔离,在上行链路接收到下行发射链路产生的三阶互调产物大大减弱,可以大大降低系统的PIM要求。

对于存在时分双工系统接入的场景,需要根据具体的接入频段来分析是否存在三阶互调的影响,以确定时分双工系统放在接收还是发射通道。如果可通过选择频分双工系统通道来规避三阶互调的影响,一般对系统的PIM要求不高。如果无法避免三阶互调的影响,则对系统的PIM要求较高。

(3)双缆方案(LTE MIMO):该方案(图3)对于LTE系统,包括TD-LTE和LTE FDD,可采用2T2R MIMO技术,提高系统容量和用户速率;对于非LTE的频分双工系统,如GSM、CDMA、WCDMA等,采用收发分离的模式;但是一旦有时分双工系统接入,三阶互调的影响几乎无法避免,对系统的PIM要求较高。

多运营商多系统接入室内分布系统方案优缺点如表5所示。

结合以上方案对比分析,在多运营商多系统接入分布系统的情况下,应遵循以下设计方案原则及要求:

(1)根据运营商的需求,在充分核算多系统、多频率干扰隔离的基础上,选择合理的多系统路由方案。

(2)根据不同系统的网络指标要求,不同频段的传输损耗差异,确定合理的室内分布系统方案,保证各系统功率匹配和覆盖均衡。

(3)主干线路应采用POI合路,不宜采用合路器;在室内分布系统末端进行WLAN热点覆盖时,可采用满足性能指标要求的合路器。

(4)室内分布系统器件应满足多系统共用的频段、输入功率等要求,特别是靠近信源的前级器件,应根据指标要求选择不同品质的器件。

(5)多系统路由方案宜具备一定的扩展性和灵活性,对运营商的系统扩容、升级和技术演进进行适当的考虑。

3.2 多系统共建共享案例

(1)场景简介

根据物业覆盖面积的大小,可将室内分布系统分为微型、小型、中型及大型等四种类型。微型、小型物业点受面积、建筑物类型因素影响大,本次案例分析选择超过20000m2且建筑类型为综合体的站点。

本覆盖场景主要以写字楼、厂房为主的小型办公综合体为主的项目。其中,写字楼的建筑面积约11000m2,厂房的建筑面积约39000m2。

(2)方案对比

本案例方案如果按照三家运营商共建共享方式,可支持3家运营商9套系统。经过测算,大致得出分布系统材料清单,如表6所示。

本案例方案如果按照一家运营商独建方式,可支持1家运营商3套系统。经过测算,大致得出分布系统材料清单,如表7所示。

通过以上分析可以看出,共建共享方案和独建方案材料差别不大,主要区别在于:无源器件高品质和POI合路器的选择及使用。

基于室内覆盖工程的费率取定原则,可得到室内分布系统共建投资估算与独建投资估算(表8所列)。室内分布系统共建中辅材费、集成费、评估协调费与自建中取费费率一致,变化的费用主要是:

1)无源器件费用:共建采用高品质无源器件,独建使用普通无源器件。

2)合路器费用:共建采用POI多系统合路器,独建采用普通3频合路器。

3)工程建设其他费:设计费与监理费由于设备费的变化而变化。

(3)经济分析

本次案例经济分析可参考使用成本加成法测算标准回收年限,由此评价未来盈利能力。多家电信企业使用同一套室内分布系统时可享受共享优惠,可享室分的基准价格、场地费。测算公式具体如下:

产品价格=(基准价格+场地费⑥)×(1-共享折扣⑦)

基准价格={(建造成本①/折旧年限②)×(1+折损率③)+维护费用④}×(1+毛利加成率⑤)

依据以上公式测算结果详见表9。

通过以上测算和分析,如果该站点采用三家共建方式,预期3.43年可回收建设成本;如果采用一家独建方式,预期4.88年可回收建设成本。因此,室内分布系统共建共享时具备较强的经济可行性。

4结论

综上所述,多系统室内分布系统共建共享相比于各运营商、各系统独立建设室内分布系统,解决了站址资源紧缺问题,可避免工程重复建设和投资,降低了运维成本,是当前移动通信网络室内分布系统建设的主流模式,符合监管要求和环境保护趋势,可实现经济效益与社会效益的协同发展。

参考文献

[1]黄和建.室内分布系统共建共享研究[J].移动通信.2009(11).

[2]李楠.陈娟.孙月新.室内分布系统共建共享经济可行性研究[J].电信工程技术与标准化.2011(12).

[3]赵占强.程慧敏.范现瑞.室内分布系统共建共享研究[J].邮电设计技术,2012(12).

分布电源系统 第9篇

当今,便携电子产品的迅速增长是电源管理技术发展的最主要推动力。在便携电子产品中,要求电源具有更高的效率、更大的功率密度,还要求电源占有更小的体积并具有更高的可靠性和更低的成本。为了满足这些新的要求,新一代的电源管理器件提供时序控制、占空比控制、故障保护、回路调节和开关控制等功能。

2 便携电子设备

便携电子设备包括移动蜂窝电话和无绳电话、无线接收机、手持式收发机、计算机、笔记本电脑、测试设备、医疗设备和由蓄电池供电的其他电子设备,如MP3、MP4等。

2.1 便携式电子设备的电源要求

便携式电子设备对电源的要求有以下几点:体积小、重量轻、效率高、低噪声、低纹波、低压差。

便携电子设备的主要特点是体积小,重量轻。为了与主机相适应,这类产品的电源部分所占用的体积必须很小,重量很轻。为此,这类产品普遍采用高效率开关型DC/DC变换器模块,将输入电源电压变换为各部分电路所需的不同电压。目前开关型DC/DC变换器模块的功率密度非常高,每立方英寸可达96W以上,电源变换器模块的效率也可达90%以上,重量也特别轻。为了提高效率,便携式电子产品中也常常要采用低压差线性稳压器,这类稳压器的输入输出电压差可以达到300m V以下。

大部分便携电子设备都采用电池供电。在这类设备中,电池是最重要和最大的元件,通常电池组约占整个设备体积和重量的60%以上。为了减小电池的体积和重量,目前大多数便携式电子设备都采用能量密度极高的锂离子电池。远远高于其它各类电池。某些消费类电子产品中,为了降低成本,有的也采用无污染的能量密度较高的镍氢电池。

为了提高电池的供电效率,延长电池的供电时间,便携电子产品中通常都采用先进的电压管理技术。在待机状态中,控制系统可以切断部分电路的电源,以便节省电池的能量。比如,移动电话在长期的监控呼叫期间,发射网络是不工作的,因此可以关断这部分电路的电源。

有些便携电子产品如无线收发设备,对电源噪声特别敏感,要求特别低的电源噪声和纹波。这一部分通常都是采用低压差线性稳压电源供电。

2.2 便携式电子设备的电源管理技术

2.2.1 睡眠状态

在电池供电系统中,睡眠状态控制是延长电池供电时间的关键技术。在睡眠状态下,对暂时可不工作的电路,稳压器可不供电。如移动电话必须不间断地监控呼叫信号,在监控状态下,发射部分可以不工作,因此可关断给发射网络和高频功率放大器供电的稳压器。

2.2.2 脉冲供电

为了节省用电,可以采用脉冲式供电,在很短的时间内给某些电路供电,然后再关断这些电路的电源。例如在移动电话的呼叫等待状态下,如果连续接通接收部分的电源,那么电池的供电时间很长。若采用脉冲供电方式,即每经几百毫秒供电一次,则既不影响监听呼叫信号,也可大大延长电池供电时间。

2.3 便携电子设备电源系统的组成

电源系统主要包括两大部分:电池管理系统和电压变换电路,如图1所示。

电池管理系统由蓄电池组、充电电路、锂电池保护电路、电池容量监控电路组成。便携电子设备中,常用的电池有镍氢电池和锂离子电池。采用锂离子电池时,还必须采用锂电池保护电路,以防止锂离子电池组因过充电、过放电、过电流、过热而损坏。实际应用中,还需要实时掌握电池组的现有容量,因此还必须通过电流取样电阻取出蓄电池组的充放电电流,从而计算充入蓄电池的电量和蓄电池组放出的电量,根据二者之差即可估算电池组的现有容量。

便携电子设备往往需要多种工作电压,常用的电压有1.8V、2.5V、3.3V、±5V、12V等,这些电压不可能都是由电池组提供。电池组只能提供一种电压,比如移动电话只能采用3.6V锂电池组,其它各种电压必须通过DC/DC变换器提供。为了提高电压,通常可采用升压DC/DC变换器,功率较小时,也可以用充电泵;需要低于输入电压时,可采用降压DC/DC变换器。有时需要改变电压的极性,比如从正电压变换为负电压,此时必须采用反相DC/DC变换器。对某一路电压的精度和纹波要求较高时,在直流变换器的输出端还必须加入低压差线性稳压器。

3 电源分布及电源管理设计

设备中电源部分设计的要求如下:要求由2颗AA电池3V供电,变换出1.8V、3.3V、5V、15V、200V、-5V一共6组电压变换。设计中要求各路电压的变换开关可受控制。

由于是采用3V输入电压供电,供电过程中其电压会在3V~2.4V之间变化。由此提高了变换效率与变换集成的输入电压适用范围要求,且其中包括有降压变换、升压变换、反相变换等多组变换,这就需要更加合理地分配各路电压的变换模式。

考虑到其中各路电压变换并不都是一直开启供电,而是按要求可实现开关控制,不需要工作的时候可以关闭供电从而节约电池电量,延长电池使用时间。所以应综合采用脉冲式供电与低功耗休眠及检测按键无操作定时关机管理模式。

对于系统中1.8V的变换,虽然可以选择较高效率的降压DC/DC变换,但是由于这组1.8V电压是提供给内核芯片,对电压的精度和纹波要求较高。权衡DC/DC降压和低压差线性稳压器两者的利弊,选择通过电池直接输入低压差线性稳压器作为变换更为合理且高效。

对于系统中3.3V、5V、15V、200V选择升压DC/DC变换。3.3V、5V、15V的变换都可以比较容易地在各大进

口集成厂商中找到合适的集成器件。对于便携式电子设备要求在规定电池容量里尽可能延长设备的工作时间,这就对电压变换效率提出了更高的要求。得益于现在大多数集成厂商如Fairchild Semiconductor(飞兆)、Linear Technology(凌特)、Maxim(美信)、National Semiconductor(国半)、Texas Instruments(德州)、On-semiconductor(安森美)提供的集成应用电压范围比较广泛且技术成熟,转换效率比较高,都能达到80%以上,采用合理的元件设计甚至可达95%的效率。在兼顾效率的同时也要选择开关可控的集成芯片便于外围电路设计简单化,而且集成芯片具有温度保护、过压保护、低压关断、过流保护电路等保护电路集成其中,也给设计人员带来较大的方便。对于200V高压部分的变换,普通的集成芯片是没有办法达到的,在本设计中采用变压器隔离的单端反激式变换去实现。

对于系统中-5V电压是反相DC/DC变换。由于在3V~2.4V的低电压输入范围。所以局限了大多数的反相DC/DC集成的应用。设计中采用了开关电容DC/DC变换方式,它是一种工作频率高、体积小、效率高、电磁干扰小、外围电路简单的变换器。在便携式的电子设备中开关电容变换器的应用是比较多的,一方面节省了PCB板的面积,而且价格较低;另一方面对EMI(电磁干扰)也比较小。在本设计中直接从5V的输出端作为-5V的变换输入,变换出要求的-5V电压。设计方框图如图2所示。

电源的各组变换模式确定后,为节省电源消耗,延长电池工作时间,需要对各组电源进行电源管理。可设计为需要某部分电路工作时才进行开通供电,不需要的时候停止供给。通过合理的时序控制、占空比控制、开关控制、脉冲式供电、按键无触动定时自动关机等控制方式达到整机低功耗。

对于便携式电子设备设计过程中的电池管理,电池容量的有效监控也是不可忽略的部分。采用锂离子电池时,还必须采用锂电池保护电路,以防止锂离子电池组因过充电、过放电、过电流、过热而损坏。在本设计中使用镍氢电池便于管理也简化了电路设计,当电池从3V变化到2.4V过程中,仍然需要保证提供稳定的电源变换给整机工作,并有效地监控电池容量,当低于2.4V时显示低电量并延时自动关机。

在电源设计过程中还要进行热能分析、噪声及电磁兼容设计。热能分析主要有两个指标:第一,确保任何元器件不超过它的最大工作温度;第二,在给定的有限的空间和重量的条件下,尽可能保持元器件良好的散热。噪声干扰的第一个主要来源是输入功率电路,包括功率开关、变压器的一次绕组和输入滤波电容;另一个重要的来源是输出整流器的反向恢复过程。这些因素在电源设计过程从器件的选择、电路中发热器件的合理布局、接地层的处理、PCB印制板的布线规则和屏蔽处理都是必须考虑其中的。

4 结束语

分布式电源管理主要围绕三个基本方面:安全性、可靠性和电学完整性。一个理想的电源分布系统可以根据任何负载需要的电流值,提供无噪声干扰的电源电压,不管负载电流变化多快,外部噪声有多大,都可以提供良好的电源电压。要在设计开始时估算一个实际电源分布系统可以接近理想情况的程度。从实际应用功率半导体的属性、调节器对负载变化的感应和反应能力以及系统中的噪声衰减程度考虑,并采用适合的电学安全守则和标准,通过稳定设计减小电路的失效几率,并把不可避免的失效影响降至最小。

参考文献

[1]王国华,等.便携电子设备电源管理技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2004.

[2]何希才.新型开关电源设计与维修[M].北京:国防工业出版社,2001.

分布式电源的配电网潮流计算 第10篇

关键词：分布式电源；配电网；潮流计算；前推回代；网损

中图分类号：TM744 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2015）01-0044-03

分布式发电系统（Distribute Generation，DG）因具有灵活、高效、可靠等优势而发展迅速。在电力系统稳定运行的情况下，大量DG的接入对配电网的稳定性、网络损耗及电压分布造成了较大影响。因此，需要采用改进传统潮流分析的方法来处理DG接入问题。

传统的配电网潮流算法主要有牛顿拉夫逊法、直接法和前推回代法3种。DGs种类的各异性使其不适用于传统潮流计算方法，加之与传统发电机组计算模型不一致，这使得含DGs的配电网潮流计算更加复杂。因此，建立各种DGs的潮流模型是求解含DGs配电网潮流的关键所在。前推回代法具有易编程、收敛性好、计算效率高、占用内存少、不需要求Jacobi矩阵等优点，在配电系统中应用广泛。但是该方法要求配电网除首端平衡节点以外的节点都为PQ节点。在此基础上，建立新的DG计算模型，提出一种改进的前推回代算法有效处理PV节点。通过反复仿真分析，确定该算法有效，可用于含DG配网的运行分析。

1 DG潮流计算模型

DG模型与传统发电机组模型不同，需要考虑不同DG的数学模型。通常情况下，DG功率在几千瓦至50 MW之间，DG发电特性不同，并网接口的形式也不同。现对几种常见的DG并网模型潮流模型进行分析。

1.1 微型燃气轮机

微型燃气轮机并网应用电力控制，其输出电压和有功功率为恒定值，因此在潮流计算中可作为PV节点进行处理。

1.2 光伏发电系统

光伏发电系统将光能转化成电能，通过逆变器将直流电能转换为交流电（与配网相位频率相符）并网，具有恒定的有功功率（P）和输出电流（I），潮流计算中作为PI节点处理。

2.2 计算步骤

根据上述分析，采用MATLAB2007a编制新的潮流程序，计算步骤如下：

1） 输入原始数据，列出PV型DG节点电抗矩阵X。

2） 设置各符合节点给定值。PV节点P，U为给定值；PI节点P，I为给定值；PQ节点P为给定值，电压设定为U=1.0∠0°。

3） 从线路末节点开始，以初值电压和功率为已知条件，计算出支路功率和首端功率。

4） 从根节点开始，以首端功率和首端电压为已知条件，计算各节点电压。

5） PV型节点与PQ（V）型节点无功功率计算。根据步骤4）获得各节点电压，PV型节点的无功功率按照式（8）、（9）进行调整，PQ（V）型节点按照式（2）进行调整。

6）收敛判断，所有非PV型节点满足max≤ε。

3 算例分析

IEEE 33节点配电系统如图1所示，其中0为平衡节点，基准功率10 MVA，电压10.5 kV，计算精度ε=10-4。

3.1 PV型DG并网对潮流的影响

在配网不同节点接入不同数量的PV型DG，并进行潮流分析，结果如表1所示。结果表明：随着DG节点数量的增加，迭代次数无明显增加，迭代时间稳定，表明该算法有很好的适应性。

3.2 DG接入不同位置后配网的节点电压

在测试中，分别在节点8，10，16处接入风力机组（PQ（V）节点型DG），计算系统不同节点的电压幅值。由表2数据可知，各节点电压趋势递增且PQ（V）型DG并网位置越靠近系统电源电，网络中测试节点的电压越低。因此，在配网运行中应考虑PQ（V）型DG接入位置对系统电压的影响。

3.3 不同DG并网对系统的影响

图2为种测试方案：方案1为未接入任何DG的配电系统；方案2在31节点处接入1个PQ（V）型DG；方案3在31节点处接入1个PI型DG；方案4在31节点处接入1个PV型DG；方案5为在网络中（节点14，20，31）分别接入1个PQ（V），PI，PV型DG。

分析图2曲线可知：在3种不同类型DG中，PV节点型提高电压和降低网损的效果较理想，其次分别为PI节点型和PQ（V）节点型；方案5中，DG混合并网运行减小系统网损和提高电压水平的效果最理想。

4 结论

在分析不同DG类型的基础上，确定符合的计算模型，提出改进前推回代算法在IEEE33节点网络中具有良好的收敛性。测试数据表明：DG的类型、并网接入位置对配网的电压和网络损耗都有一定影响。

参考文献

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Abstract： The parallel operation of distributed generation （DG） has big influences on the safety and operation of distribution power network. The article raises improved forward and backward substitution method based on the analysis of the general DG model. With the consideration of poor ability of PV nodes treatment in the method， the reactive power correction is used； meanwhile it also analyzes the influences of DG interconnection to the system. With the process of verified feasibility in IEEE33 nodes system， the result comes out that the access of DG has influences on system voltage and power loss， the injection of a certain amount reactive power will reduce power loss.

Key words： distributed generation； power distribution； power flow calculation； forward and backward substitution； power loss

分布式DMHS转报系统 第11篇

关键词：DMHS转报系统,复制队列,分布式,异地容灾

目前DMHS转报系统在各地运行方式有几种, 一是双套系统运行, 双套系统通过电子切换单元统一外线出口, 需要时进行双机切换, 这种方式两套转报机靠近部署, 基本表配置一致, 但不利于异地容灾和数据保护;二是在逻辑上将一个转报机挂在另一个转报机下面, 通过传统的信道路由进行电报传递, 这种方式两套转报机基本表不一致, 不方便管理和维护;本文提出一种双套DMHS转报系统耦合工作的新模式, 这种模式双套系统可以分布在异地, 基本表配置一致, 以任务分担的方式协同工作, 可以称为分布式DMHS转报系统。首先, 我们从DMHS转报机的一个功能说起。

1复制队列的概念

目前, 无论是在DMHS-H (大型) 系统, 还是在DMHS-M (中型) 系统, 均有一个类似的配置项, 前者叫“复制队列”, 后者叫“信道分发”, 其功能都一致, 如图1。

DMHS转报系统中复制队列的概念, 就是绑定两个 (或若干个) 队列, 其中一个为拷贝源队列, 其他为拷贝目的队列, 其意义是拷贝源队列 (为输入队列) 电报的输出同时有两条路径, 一条是正常进路由表进行分发, 一条是直接重定向至拷贝目的队列 (为输出队列) 。

2分布式DMHS转报系统

通过复制队列功能的描述, 可以联想到, 如果两套基本表 (涵盖用户群A和用户群B) 一致的异地转报系统, A套系统接入本地用户群A, B套系统接入本地用户群B, 将两套系统之间通过同步高速链路连接, 通过配置在该高速链路上的复制队列, 可以将本地用户群的电报双向广播给对方, 从而使A、B两套系统对用户而言, 耦合成一套系统使用, 而不论这两套系统分布在何地。图2即该方案的示意图。

2.1优点

(1) 异地容灾。

(2) 电报数据异地镜像备份。

(3) 本地业务就近接入, 降低成本节省费用, 提高线路可靠性。

(4) 两套系统同时在线运行, 会充分暴露和避免原备份系统在软件版本、硬件故障、基本表配置等方面的问题, 可以杜绝备份系统需要时用不起来的隐患。

2.2缺点

运维相对单套系统复杂。

3应用案例

3.1异地DMHS转报系统搬迁——无缝和平滑式过渡方案

3.1.1阶段一 (如图3)

转报机A地主用, B地转报机已部署但未接入任何用户线路, A系统已通过复制队列将所有用户电报传输给B系统。

3.1.2阶段二 (如图4)

转报机B系统逐步接入用户线路, A系统随后拆除对应线路, 在切换过程中, A、B两地转报机电报始终完整, 用户收报正常。

3.1.3阶段三 (如图5)

转报机B系统逐步接入大部分用户线路, A系统随后拆除对应线路, 在切换过程中, A、B两地转报机电报始终完整, 用户收报正常。

3.1.4阶段四 (如图6)

转报机B系统接入所有用户线路, A系统拆除所有用户线路, 切换基本完成。

优点:

(1) 可以在基本不停机的情况下, 完成异地转报系统搬迁和切换

(2) 切换过渡可以在数日内完成, 过渡期间不影响用户收报;可以逐路稳妥切换并做用户确认, 线路切换不成功可以回退。

4总结

在常规的转报系统功能划分上, 主用系统和备用系统泾渭分明, 两者可以通过电子切换单元快速切换, 但现实是一般主用系统长时间满负荷运行, 而备份系统处于相对闲置状态, 这种模式未必是最有利于民航安全生产的。本文提出的分布式转报系统, 弱化了转报主用系统和备份系统的界限, 可以平滑转报系统异地搬迁的过渡, 可以提高异地容灾的能力, 是一种值得借鉴的工作模式。

参考文献