通信电源节能技术(6篇)
通信电源节能技术篇1
关键词：智能电网；电力信息通信技术；应用
近些年来，我国的社会经济及科技不断发展，为电力事业带来了新的时代，改变了传统的有线通讯方式，逐渐取而代之的是无线技术及光纤，同时，智能电网建设规模也进一步扩大。如今，智能电网的建设持续进行，也不断在完善，而在这过程中，电力通信技术承担着至关重要的角色，有着极其重要的作用。本文通过介绍智能电网及电力信息通信技术的基本概念，探讨电力通信信息如何正确应用于智能电网的建设之中及其所起的作用。
一、智能电网与电力信息通信
（一）智能电网智能电网的主要功能在于整理、搜集和分析信息，这些信息将形成一个巨大的数据库，内容主要包括电力系统在输电、配电、发电等过程中形成的信息。同时，智能电网能够掌控电力系统的运作，及时发现其中的问题，适当进行调整和改进，最终实现电力系统的安全保障。（二）电力信息通信将电力信息通信技术应用于智能电网中，能够有效提高电力系统的高效性。[1]在电网的运作过程中，例如配电、输电等环节，往往存在一些难以觉察的细节，如果没有对着这些细节加以管控，容易导致电力输送出现问题和障碍，因此，电力信息通信技术的应用也是至关重要的。
二、电力信息通信技术在建设智能电网中所起到的作用
（一）在智能光纤通信网络建设中，起到基础性作用。随着社会对电力系统的要求不断提高，系统通信中的数据量与日俱增，传统的光纤通信技术难以满足这种需求，因此，为了解决问题、提高效率，应当对网络智能化技术加以利用，来建立起一个高效的智能的光纤通信网络。（二）在电力通信接入网建设过程中，起到基础作用。通常来说，智能电网需要与用户端连接以提供电力资源给客户，也就是说，用电客户与智能电网系统之间需要实现通信，这就需要通信系统来帮助实现。[2]
三、智能电网时代电力信息通信技术的应用
智能电网建设是个复杂、庞大的工程。在建设过程中，电力信息通信技术起着关键性的作用，能够提高电力系统的安全性和高效性，还能进行规划、协调工作，保障各种设备的正常运转，最终实现电网的顺利建设。（一）在用电领域的应用。客户是电力传输的终端，是实际的用电客户。而客户对用电的需要是各不相同的，因此，为了最大限度的满足不同客户的需求，工作人员应当利用搜集到的相关数据及信息进行有效的监控和调节。在这一过程中，就需要应用电力信息通信技术，提供巨大的数据库，将有用的用电信息予以分析和研究，实现用电客户与智能电网之间的交流和互动，有助于建设高效的运作系统，从而推动智能电网的持续发展。（二）在输电领域的应用。在输电领域中，我国电网尽力实现大范围覆盖，因此，许多电力输送的距离都比较远，必然导致较多的损耗，如何减少这种损耗和运输成本，是如今重要的问题之一，亟待解决。因此，我们应当将电力信息通信技术应用到输电领域中，使其满足远距离输电的要求，同时进行深入研究及分析，通过利用创新技术将输电过程中的损耗降低，最大限度地减少损耗。除此之外，还应对输电过程进行及时、全面的监控，查漏补缺，及时处理问题，提高输电效率。（三）在配电领域的应用。在配电领域中应用电力信息通信技术，能够有效提高配电网络的效力和安全性，是电力网络中极其重要的部分。同时，应用电力信息通信技术，能够及时地发现电网建设过程中的问题，方便工作人员处理，以此来提高供电质量，促进配电系统的集成化和兼容化。（四）在新能源领域的应用。能源根据是否可再生的性质分为两类，一类是可再生能源，另一类是不可再生能源。在智能电网的建设发展进程中，主要任务在于用可再生能源代替不可再生能源，以此来保护不可再生能源。也就是说，我们应当对能源领域加以研究，逐步实现新能源的并网。在新能源接入的时候，应当充分考虑有关需求和研究其科学合理性，保证电能质量、功率、电压能够自我调节。[3]因此，在新能源领域，电力信息通信技术应当实现对功率、电压等调节的功能，并进行有效的管理，从而构建起新能源管理体系。
四、结语
总之，在智能电网时代背景下，电力信息通信技术发挥着重要的作用，对智能电网的建设做出了重要的贡献。因此，对应用情况进行研究和探讨是至关重要的，同时，我们应当积极、正确、合理地应用电力信息通信技术，不断促进我国电力事业的顺利发展。
作者:刘洋李新滕子贻单位:
参考文献
[1]卢彦飞.试论智能电网时代电力信息通信技术的应用和研究[J].电子世界,2017(1):118-119.
通信电源节能技术篇2
苏波在致辞中指出，近年来我国工业、通信业快速发展，整体素质明显改善，工业化和信息化融合不断深化，信息通信技术广泛渗透到经济社会生活的各个领域。工业和信息化部积极推进ICT技术发展，大力推动两化融合，通过推进企业能源管控中心示范工程建设、开展工业能耗在线监测试点、推进ICT节能减排技术应用等措施促进低碳经济发展。实践证明，信息通信技术的应用有效推动了节能降耗，对实现工业绿色低碳发展作用显著。他强调，为进一步推进ICT促进绿色低碳发展，工业和信息化部将重点推进以下四方面的工作：
一是加快实施绿色IT战略。贯彻落实《工业和信息化部关于进一步加强通信业节能减排工作的指导意见》，制定电子信息制造业节能减排指导意见，制订“绿色IT推进计划”，加强行业指导；发展低耗能CPU、节能电源、高能效计算机，统筹部署绿色数据中心建设，推进绿色节能通信网络中心建设，推动老旧高耗能设备退网，实施通信行业合同能源管理，支持通信基站节能改造，实施通信营运企业、设备制造企业自愿减排，签署节能自愿协议。
二是实施“数字能源”计划。组织开发高耗能行业“数字能源解决方案”，推进钢铁、水泥等重点行业能源系统在线仿真技术应用，继续支持重点耗能企业建设能源管控中心，实行企业数字能源分级管理，推进工业能耗在线监测区域试点，建立地区、行业、重点企业三位一体的工业能耗监测和预测预警体系，实现能源管理的数字化、可视化、智能化。
三是推进电子信息制造业节能降耗。支持电子信息制造业实施节能降耗技术改造，实施电子炉窑改造工程，支持专业机构开展企业能效诊断服务，主要标杆指标和标杆企业，推进能效对标达标。推动建立一批电子工业节能技术中心，节能技术和产品设备指导目录，支持太阳能光伏、CLED等节能降耗技术创新。实施“0.5W”待机功耗项目，强制推行0.5W待机功耗，开展电子信息产品绿色制造和生态设计试点。
通信电源节能技术篇3
当前,电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础,正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来,电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用,实现高效率和高品质用电相结合。
1.电力电子技术的发展
现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
1.1整流器时代
大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。
1.2逆变器时代
七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。
1.3变频器时代
进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。
2.现代电力电子的应用领域
2.1计算机高效率绿色电源
高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。
计算机技术的发展,提出绿色电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品，绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源,根据美国环境保护署l992年6月17日“能源之星"计划规定,桌上型个人电脑或相关的设备,在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合绿色电脑的要求,提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目前效率为75%的200瓦开关电源而言,电源自身要消耗50瓦的能源。
2.2通信用高频开关电源
通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。目前在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。
因通信设备中所用集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相同,在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块,从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压,这样可大大减小损耗、方便维护,且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上,对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加,通信电源容量也将不断增加。
2.3直流-直流(DC/DC)变换器
DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源),同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。
通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化,模块采用高频PWM技术,开关频率在500kHz左右,功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展,要求电源模块实现小型化,因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构,目前已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次电源模块,功率密度有较大幅度的提高。
2.4不间断电源(UPS)
不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成交流,经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量,另一路备用电源通过电源转换开关来实现。
现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,电源的噪声得以降低,而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入,可以实现对UPS的智能化管理,进行远程维护和远程诊断。
目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速,已经有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。
2.5变频器电源
变频器电源主要用于交流电机的变频调速,其在电气传动系统中占据的地位日趋重要,已获得巨大的节能效果。变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。工频电源通过整流器变成固定的直流电压,然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频变换器,将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出,电源输出波形近似于正弦波,用于驱动交流异步电动机实现无级调速。
国际上400kVA以下的变频器电源系列产品已经问世。八十年代初期,日本东芝公司最先将交流变频调速技术应用于空调器中。至1997年,其占有率已达到日本家用空调的70%以上。变频空调具有舒适、节能等优点。国内于90年代初期开始研究变频空调,96年引进生产线生产变频空调器,逐渐形成变频空调开发生产热点。预计到2000年左右将形成高潮。变频空调除了变频电源外,还要求有适合于变频调速的压缩机电机。优化控制策略,精选功能组件,是空调变频电源研制的进一步发展方向。
2.6高频逆变式整流焊机电源
高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源,代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化,这种电源更有着广阔的应用前景。
逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流,IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波,经高频变压器耦合,整流滤波后成为稳定的直流,供电弧使用。
由于焊机电源的工作条件恶劣,频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中,因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题,也是用户最关心的问题。采用微处理器做为脉冲宽度调制(PWM)的相关控制器,通过对多参数、多信息的提取与分析,达到预知系统各种工作状态的目的,进而提前对系统做出调整和处理,解决了目前大功率IGBT逆变电源可靠性。
国外逆变焊机已可做到额定焊接电流300A,负载持续率60%,全载电压60~75V,电流调节范围5~300A,重量29kg。
2.7大功率开关型高压直流电源
大功率开关型高压直流电源广泛应用于静电除尘、水质改良、医用X光机和CT机等大型设备。电压高达50~l59kV,电流达到0.5A以上,功率可达100kW。
自从70年代开始,日本的一些公司开始采用逆变技术,将市电整流后逆变为3kHz左右的中频,然后升压。进入80年代,高频开关电源技术迅速发展。德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件,将电源的开关频率提高到20kHz以上。并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源,取消了高压变压器油箱,使变压器系统的体积进一步减小。
国内对静电除尘高压直流电源进行了研制,市电经整流变为直流,采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压,然后由高频变压器升压,最后整流为直流高压。在电阻负载条件下,输出直流电压达到55kV,电流达到15mA,工作频率为25.6kHz。
2.8电力有源滤波器
传统的交流-直流(AC-DC)变换器在投运时,将向电网注入大量的谐波电流,引起谐波损耗和干扰,同时还出现装置网侧功率因数恶化的现象,即所谓“电力公害”,例如,不可控整流加电容滤波时,网侧三次谐波含量可达(70~80)%,网侧功率因数仅有0.5~0.6。
电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置,能克服传统LC滤波器的不足,是一种很有发展前途的谐波抑制手段。滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成。与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压,还反馈输入平均电流;(2)电流环基准信号为电压环误差信号与全波整流电压取样信号之乘积。
2.9分布式开关电源供电系统
分布式电源供电系统采用小功率模块和大规模控制集成电路作基本部件,利用最新理论和技术成果,组成积木式、智能化的大功率供电电源,从而使强电与弱电紧密结合,降低大功率元器件、大功率装置(集中式)的研制压力,提高生产效率。
八十年代初期,对分布式高频开关电源系统的研究基本集中在变换器并联技术的研究上。八十年代中后期,随着高频功率变换技术的迅述发展，各种变换器拓扑结构相继出现,结合大规模集成电路和功率元器件技术,使中小功率装置的集成成为可能,从而迅速地推动了分布式高频开关电源系统研究的展开。自八十年代后期开始,这一方向已成为国际电力电子学界的研究热点,论文数量逐年增加，应用领域不断扩大。
分布供电方式具有节能、可靠、高效、经济和维护方便等优点。已被大型计算机、通信设备、航空航天、工业控制等系统逐渐采纳,也是超高速型集成电路的低电压电源(3.3V)的最为理想的供电方式。在大功率场合,如电镀、电解电源、电力机车牵引电源、中频感应加热电源、电动机驱动电源等领域也有广阔的应用前景。
3.高频开关电源的发展趋势
在电力电子技术的应用及各种电源系统中，开关电源技术均处于核心地位。对于大型电解电镀电源,传统的电路非常庞大而笨重,如果采用高顿开关电源技术,其体积和重量都会大幅度下降,而且可极大提高电源利用效率、节省材料、降低成本。在电动汽车和变频传动中,更是离不开开关电源技术，通过开关电源改变用电频率,从而达到近于理想的负载匹配和驱动控制。高频开关电源技术,更是各种大功率开关电源(逆变焊机、通讯电源、高频加热电源、激光器电源、电力操作电源等)的核心技术。
3.1高频化
理论分析和实践经验表明,电气产品的变压器、电感和电容的体积重量与供电频率的平方根成反比。所以当我们把频率从工频50Hz提高到20kHz,提高400倍的话,用电设备的体积重量大体下降至工频设计的5~l0%。无论是逆变式整流焊机,还是通讯电源用的开关式整流器,都是基于这一原理。同样,传统“整流行业”的电镀、电解、电加工、充电、浮充电、电力合闸用等各种直流电源也可以根据这一原理进行改造,成为“开关变换类电源”,其主要材料可以节约90%或更高,还可节电30%或更多。由于功率电子器件工作频率上限的逐步提高,促使许多原来采用电子管的传统高频设备固态化,带来显著节能、节水、节约材料的经济效益,更可体现技术含量的价值。
3.2模块化
模块化有两方面的含义,其一是指功率器件的模块化,其二是指电源单元的模块化。我们常见的器件模块,含有一单元、两单元、六单元直至七单元,包括开关器件和与之反并联的续流二极管,实质上都属于“标准”功率模块(SPM)。近年,有些公司把开关器件的驱动保护电路也装到功率模块中去,构成了“智能化”功率模块(IPM),不但缩小了整机的体积,更方便了整机的设计制造。实际上,由于频率的不断提高,致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重,对器件造成更大的电应力(表现为过电压、过电流毛刺)。为了提高系统的可靠性,有些制造商开发了“用户专用”功率模块(ASPM),它把一台整机的几乎所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中,使元器件之间不再有传统的引线连接,这样的模块经过严格、合理的热、电、机械方面的设计,达到优化完美的境地。它类似于微电子中的用户专用集成电路(ASIC)。只要把控制软件写入该模块中的微处理器芯片,再把整个模块固定在相应的散热器上,就构成一台新型的开关电源装置。由此可见,模块化的目的不仅在于使用方便,缩小整机体积,更重要的是取消传统连线,把寄生参数降到最小,从而把器件承受的电应力降至最低,提高系统的可靠性。另外,大功率的开关电源,由于器件容量的限制和增加冗余提高可靠性方面的考虑,一般采用多个独立的模块单元并联工作,采用均流技术,所有模块共同分担负载电流,一旦其中某个模块失效,其它模块再平均分担负载电流。这样,不但提高了功率容量,在有限的器件容量的情况下满足了大电流输出的要求,而且通过增加相对整个系统来说功率很小的冗余电源模块,极大的提高系统可靠性,即使万一出现单模块故障,也不会影响系统的正常工作,而且为修复提供充分的时间。
3.3数字化
在传统功率电子技术中,控制部分是按模拟信号来设计和工作的。在六、七十年代,电力电子技术完全是建立在模拟电路基础上的。但是,现在数字式信号、数字电路显得越来越重要,数字信号处理技术日趋完善成熟,显示出越来越多的优点:便于计算机处理控制、避免模拟信号的畸变失真、减小杂散信号的干扰(提高抗干扰能力)、便于软件包调试和遥感遥测遥调,也便于自诊断、容错等技术的植入。所以,在八、九十年代,对于各类电路和系统的设计来说,模拟技术还是有用的,特别是:诸如印制版的布图、电磁兼容(EMC)问题以及功率因数修正(PFC)等问题的解决,离不开模拟技术的知识,但是对于智能化的开关电源,需要用计算机控制时,数字化技术就离不开了。
3.4绿色化
电源系统的绿色化有两层含义:首先是显著节电,这意味着发电容量的节约,而发电是造成环境污染的重要原因,所以节电就可以减少对环境的污染;其次这些电源不能(或少)对电网产生污染,国际电工委员会(IEC)对此制定了一系列标准,如IEC555、IEC917、IECl000等。事实上,许多功率电子节电设备,往往会变成对电网的污染源:向电网注入严重的高次谐波电流,使总功率因数下降,使电网电压耦合许多毛刺尖峰,甚至出现缺角和畸变。20世纪末,各种有源滤波器和有源补偿器的方案诞生,有了多种修正功率因数的方法。这些为2l世纪批量生产各种绿色开关电源产品奠定了基础。
现代电力电子技术是开关电源技术发展的基础。随着新型电力电子器件和适于更高开关频率的电路拓扑的不断出现,现代电源技术将在实际需要的推动下快速发展。在传统的应用技术下,由于功率器件性能的限制而使开关电源的性能受到影响。为了极大发挥各种功率器件的特性,使器件性能对开关电源性能的影响减至最小,新型的电源电路拓扑和新型的控制技术,可使功率开关工作在零电压或零电流状态,从而可大大的提高工作频率,提高开关电源工作效率,设计出性能优良的开关电源。
通信电源节能技术篇4
关键词：电力电子技术应用领域发展趋势
一、电力电子技术研究的问题
电力电子技术是一项利用功率半导体器件，应用现代控制理论，微处理器或计算机控制技术，实现对电能进行控制和变换的技术。这种技术是以尽可能高的效率将一种形式的电压、电流、频、相数的电能变换成另一种形式的电压、电流、频率、相数的电能。它尽可能使用无损耗的磁元件、电容元件和开关工作状态的功率半导体器件，少用或不用损耗性的电阻和线性工作状态的功率半导体，构成开关型高效率的功率处理系统。因此，电力电子技术也是一项高效节能的技术。
它与微电子技术中的信号处理系统不同，后者是对输入信息进行处理，完成某种功能。例如，拟放大、数字编码、数/模转换或模/数转换等。为完成这些处理，信号处理系统只需要很少的电功率，系统的效率不是主要的。而电力电子技术的功率处理系统，变换效率是最重要的指标之一，它是强电与弱电的结合点。
在电力电子技术的功率处理系统中，磁性元件(电感或变压器等)的重量和尺寸占主要部份。而提高功率半导体器件的开关频率，可使磁隆元件小型轻量化。因此，高频化是电力电子技术的主要发展方向之一。有两种电路方案可供选择:非谐振式和谐振式(包括准谐振式)。前者技术成熟，但开关损耗随频率提高而增加，频率提高有限。这是一个尚在探讨解决中的开关吸收问题。后者则处于发展研究中，原理上没有开关损耗，但目前技术还不成熟，只是在某些中小功率系统中得到初步应用。
此外，开关型高效率的电力电子系统是一个非线性的离散时变系统，它的建模、仿真、分析和检测等比较复杂.难度较大。现在还是一个研究热点。仿真软件PsPlcE技术还不成熟，使用时有很大局限性。
二、现代电力电子的应用领域
1.计算机高效率绿色电源高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。计算机技术的发展,提出绿色电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品,绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源,根据美国环境保护署l992年6月17日“能源之星”计划规定,桌上型个人电脑或相关的设备,在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合绿色电脑的要求,提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目前效率为75%的200瓦开关电源而言,电源自身要消耗50瓦的能源。
2.通信用高频开关电源通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。目前在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。
3.直流-直流(DC/DC)变换器DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源),同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化,模块采用高频PWM技术,开关频率在500kHz左右,功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展,要求电源模块实现小型化,因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构,目前已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次电源模块,功率密度有较大幅度的提高。
4.不间断电源(UPS)不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成交流,经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量,另一路备用电源通过电源转换开关来实现。
通信电源节能技术篇5
1通信行业节能减排的现状
1.1能耗增长越来越快近几年，通信行业的二氧化碳排放量以每年百分之四的速度在不断增加，预测在2022年将会达到1.43Gt。以我国为例，我国生产消耗一度电，就要排放出大约两斤二氧化碳。在我国每年的能量消耗中，IT行业的能源消耗量占到了百分之五十，并且，IT行业的能源消耗在意每年百分之八到百分之十的速度递增。
1.2节能减排受到重视目前，世界上的一些政府部门、企业等已经认识到通信行业的节能减排工作的重要性，已经开始研究，并且制定了合适的节能减排目标。比如说，2006年底，欧盟为期6年的能效行动计划就出台了；美国的节能减排目标为在2010年时，全国的能源消耗比1985年低百分之三十五。
2通信行业的节能减排技术
2.1.1建筑节能减排技术
2.1.2建筑标准化建筑标准化包括局方标准化和杆塔建设标准化。局方标准化就是在要坚守标准化机房建设模式的同时，降低建设以及后期的维护成本；将机房面积标准化，降低建设成本以及运行成本；标准化设备布局，降低维护成本。杆塔建设标准化就是标准化地形、区域设置；引进新的杆塔，减低建设成本；共建共享，降低建设成本。
2.1.3建筑保温建筑保温包括外墙保温（外保温、内保温、自保温、反射涂料等）、屋面保温（架空屋面、种植屋面、加保温材料等）、楼地面保温（保温砂浆、新型保温涂料）、外门窗保温（高效节能玻璃、外部内部遮阳措施等）。
2.2通信主设备节能减排技术
2.2.1通信机房主设备通信机房主设备包括网络改造、网络演进。网络改进主要是老设备的改造以及替换缩容。网络演进包括核心网网络架构的扁平化，业务网由垂直向水平演进，虚拟化管理技术，采用多种新技术传输。
2.2.2基站主设备基站主设备包括硬件节能技术（机架结构设计、设备板件设计、分布式基站）、软件节能技术（话务优先分配技术、载频智能下电技术、时隙级功效关断技术）、天馈线技术（天线技术、馈线节材）。
3通信行业的节能减排面临的挑战
3.1创新能力不足核心技术的突破以及改进是发展绿色通信的基础。我国信息技术的创新里很差，即便是二次创新、集成创新的能力也不足。现在高端技术都是受到知识产权、专利等的保护、限制的，尤其是节能减排技术，目前都是在很多国外的企业手里。我国通信行业能源消耗量很大的关键性原因就是我国没有核心的技术。由于没有核心的技术，我国与国外拥有先进节能减排技术的国家相比较而言，我国的节能减排技术的发展还是处于比较落后的地位。所以，我国应该加强自主创新能力的培养，采用先进的传输技术，提升通信行业的节能减排能力。
3.2缺乏对节能减排的认识在通信行业中，有少数企业，尤其是那些忙于扩大和发展的中小型企业，为了达到目的，根本没有时间去顾及节能减排的问题，只是一味地去冲业绩，想要得到发展，到达一个新的高度。这些企业的人员就是缺乏对节能减排工作的认识，没有能够很好地将保护环境与节约能源放入自己的眼里考虑。这样就会使得我国的通信行业能源消耗量持续增高，同时，由于没有重视这个问题，就没有采用新的技术、设备，从而使生产时的二氧化碳排放量增加，最终就导致环境受到污染。因此，要想有行动，首先就得从根源上解决问题——思想，增强企业对节能减排的认识。
3.3法律法规的制定不够完善因为节能减排的操作在一定程度上会存在相应的“外部性”，而不是说完全去靠市场来发挥它的作用，所以说，在一段时间之内，节能减排的动因就会跟某些企业的部分利益产生一些冲突。因此，这就需要有相对应的法律法规来进行制约。法律、规章制度、条例，这些都是促进调整和发展的关键措施，加强法律政策的干预，做到有法可依，节能减排工作的推进才能够更加顺利。
4对通信行业节能减排的建议
4.1合理处理电子废弃物环境保护部的相关发言人表示，通信行业在排放量的排行榜上不算是很高，但是，它正处于高速发展的进程。随着科技的发展以及电子产品的更新频率加快，电子产品的废弃速度也越来越快。而在电子产品的废弃物里面，存在着很多有用的、值得回收的物质，同时也含有大量的有害物质，如果处理得好的话，就能够将废物重新再次利用，节约能源，但是如若处理得不合理，有害物质扩散到空气中，就会严重污染环境。因此，要运用合适的方法，合理地去处理电子废弃物，推动节能减排的进行。
4.2制定相关税收优惠政策工业和信息化部经运司司长周子学指出，他们正在制定相关的税收优惠政策，准备运用这些政策将电子发展基金等作为手段，引导和鼓励电子信息行业的节能技术以及电子产品的研发、生产过程中的减排技术，促进传统技术向先进技术的转型，降低生产过程中的能源消耗以及二氧化碳的排放量，推进节能减排工作的顺利进行。
5总结
通信电源节能技术篇6
关键词：通信行业；节能；策略
1通信行业能源消耗状况
现代科技的迅猛发展为通信行业开拓了广阔提升空间，其逐步由传统2G网络向着3G技术全面发展，并进一步推进国民经济建设的卓越腾飞。通信网络系统的规模扩充，令各类网络运营服务设施、应用机房、电源供应系统以及服务基站的建设总量迅速扩充。加之人们持续、个性化的通信要求，令网络能源消耗显著提升。通信网络系统结构体现出显著的节点众多、建设线路较长、涉及面广泛的特征。虽然其服务工作同制造行业没有显现较大的差别，然而其外部形式却差别较大。即体现了规模经济特点，网络系统的承载容量丰富庞大，其服务客户量越大，创设的效益也就越高。同时覆盖范围较为广泛，具备一定的潜在客户群，且服务业务类别多样。其种类越丰富，形成的编辑成本越小，因而可借助降价模式吸引广大用户应用。伴随通信用户总量的迅猛激增，其网络节点形成的能耗会日益显著，而服务基站的电能消耗则成为运营服务管理成本扩充的首要因素。伴随3G网络系统的大范围建设与应用，基站总量还会迅猛增长，做好该环节的节能管控则尤为重要。应全面考量基站机房应用通信设备的电能消耗，优化环境建设，降低环境用电，方能真正的实现环保、节能、持续发展综合目标。
2通信行业节能发展科学策略
⑴促进网络系统核心设施的能源节约。通信网络系统中，核心设施的能源节约需要科学应用分布基站方式，同时引入双密度载频手段，优化节能效果。当前，应用相对普遍的分布基站手段为，将基站划分成基带以及射频组成单元，并取代馈线，换做光纤，降低馈线能源损耗与基站服务功率。配设无线网络载频阶段中，通常需要参照话务量相对繁忙的标准，并利用闲时载频应用量不高的特征，采用智能管段手段。即在载频没有话务量阶段中，可将其功放断开，进而实现良好的节能目标。
⑵优化机房空调设备的能源节约。通信服务中，基站机房空调系统能耗尤为显著，做好该环节节约管理尤为重要。应在符合通信基站机房工作洁净环保以及湿度等适宜需求的基础上，节约降温系统装设空间，发挥智能化空气调节功能。还可通过变频手段优化压缩机系统的供电综合频率，进而借助压缩机转速，良好的调节室温。自适应手段通过位于空调系统的回风口装设探测环境温度装置，借助模糊控制原理实现优化调节，创建模拟动态平衡空调系统，达到节能环保目标。双冷源空调机组，可根据季节气候的不同启动节能经济型水冷或者风冷运行系统。可令整体空调系统运行持续优质，显著的节约电能消耗以及运营投资成本。
⑶完善机房热交换处理以及通风节能。为实现通信服务节能目标，可利用自然冷源源源不断的优势以及技术可行性特点，令其成为通信网络基站有效的节能策略。可令基站机房的新风采用节能、热交换手段、精准的送风措施等。在室外环境气候温度不高时，可将新风快速的引至基站机房之中，达到降温目标。而在无法全面带走热量之时，才启动空调系统。应用隔离换热技术，可通过新风将室内之中的热量降低，通过热交换冷却处理后重新进入室内。精准的送风手段利用空调系统冷风，通过可控风道输送至通信服务设施的下方或者一侧，进而可全面应用空调系统风量，实现同通信网络应用设施发热量的良好交换，预防通信应用设施产生局部温度过高以及发热故障问题，并可节约空调系统无效制冷率，实现节能降耗目标。
⑷注重通信电源环保节能。通信电源能耗显著，为此应用环保节能技术尤为重要。可利用整流模块以及谐波技术降低能耗。整流模块采用的休眠处理手段需要明确通信负载的总体电流水平以及通信系统配设的模块量、承载容量。采用谐波治理技术可对部分的电网系统进行优化组合，将形成一定电力污染的系统设施有效的隔离，并通过净化谐波装置实现良好的治理目标。还可位于电网系统中装设无功补偿系统设施，对负载耗费无功功率实现有效的补充，节约系统线路以及调节变压器装置的传输功率损失，达到环保节能目标。另外，可利用相变材料具备的吸热以及放热属性，降低通信服务设施温度波动的范畴，进而节约空调系统电能消耗。特别是应用蓄电池组，可令其在合理的温度标准中持续、可靠的运行服务，进而令其应用寿命更长效，节约通信基站维护管理投入的成本经费。
⑸挖掘新能源技术，提升通信建筑以及照明系统环保节能水平。通信建筑以及照明服务系统倘若不实施节能管控，将耗费较多能源。因此可优选节能技术，制定标准化建设制度，选用环保节能隔热材料，引进智能化照明应用调节系统，并可提升照明应用灯具的总体工作效率。同时，主管机构可依据通信行业规范要求规范建设行为。通信机楼的整体照明系统在应用楼道声控电源控制装置的基础上，应引入节能环保电子系统、卤素节能照明、T5高效灯具等，实现电能的有效节约。另外，应秉承开源拓流的科学原则，扩充新能源技术，促进风能、沼气、太阳能等洁净环保能源的开发应用。应快速的实现通信网络的全面升级，摒弃耗能显著的设备仪器，推进3G节能技术应用，并做好4G网络的发展规划制定，真正提升通信节能环保水平，实现可持续的全面发展。
总之，通信行业节能发展尤为重要。针对当前通信行业发展能耗现状，我们只有制定科学有效的应对策略，实现核心设备、机房空调系统、通信电源的环保节能，开发研究新型能源技术，优化通信建筑与照明系统环保节能水平，方能创设显著效益，创建良好的通信行业发展环境，实现全面升华。
[参考文献]