通信局站交流用电超容分析与管控

李东风，纪 彬

（中国电信股份有限公司连云港分公司，江苏 连云港 222000）

0 引 言

2022年上半年，中国电信股份有限公司连云港分公司数次收到供电部门交流超容用电罚款单，涉及多个传统固网局站及无线基站，具体如表1所示。

表1 局站交流用电超容情况

1 超容用电

超容指用户在某一时段或某几个时段超过核定容量或变压器容量运行。超容一般有3种情况：一是“低供低计”小用户超容；二是变压器容量在315 kVA及以上实行两部制电价的工业类用户超容，目前供电企业追究的主要是这类用户；三是其他专用变用户超容[1]。

《供电营业规则》第一百条第二项规定：私自超过合同约定的容量用电的，除应拆除私增容设备外，属于两部制电价的用户，应补交私增设备容量使用月数的基本电费，并承担3倍私增容量基本电费的违约使用电费；其他用户应承担私增容量每千瓦（千伏安）50元的违约使用电费[2]。对于通信企业而言，这是一笔完全可以避免的损失。需要注意的是，局站交流用电超容带来的潜在隐患，如断路器过流跳闸、线缆发烫烧毁等，将会直接影响局站供电的安全性与稳定性。

2 通信局站超容用电原因分析

2.1 单局站设备用电量剧增

对于无线基站而言，随着5G的快速发展，早期乃至新建局站申请的交流用电容量往往无法满足业务扩展与设备增容的需求。相关研究数据表明，未来5G基站数量将是4G的4～5倍，5G基站的功耗远超4G，单个5G基站单站功耗是4G基站的2.5～3.5倍。即使是在空载的情况下，5G基站功耗也接近4G基站功耗的3倍。以中国电信股份有限公司连云港分公司为例，2019年下半年开始部署5G，2020年无线基站年用电量是2018年的2.09倍，如图1所示。

图1 连云港分公司2018—2011年用电量对比

即便基站空调采取了各种节能措施，无线设备也采用了各种智能关断手段，仍无法抑制基站总用电量的激增。同时，基站总用电负荷波动范围越来越大，为交流用电容量的规划设计与用电管控带来新的挑战。

从固网角度看，随着移动全业务的大力拓展，网络及客户对光纤的需求急速增加，业务接入方式多样，带宽需求激增，网络安全保障层级不断提升。在此背景下，综合业务接入区应运而生，同样带来了局站有源设备的集中。与传统分散接入网点相比，综合业务接入区站点用电规模也呈现出明显的扩大。根据2019—2021年江苏电信本地网综合业务接入区专项规划，应引入一路不低于3类的市电，容量满足10年要求。蓄电池应根据市电类别合理配置，预留油机接口。采用壁挂式或柜式空调，一般配置2～3台。按此标准，许多老旧局站在综合业务接入过程中的交流容量配置不能满足要求。

2.2 转供电输出增量未受控

一是某些规模较大的局站存在用电量波动幅度较大的外租电用户，例如邮储、外租门面房等。对于此类外租用电，通常关注的重点是用电计量的准确性与电费收取的及时性，对其用电量的突变没有给予足够关注[3]。二是与友商共址的中国电信用电户号下的无线基站，对友商设备增容管理不到位，用电负荷变化掌控不及时。三是小型户外机柜因私拉乱接、窃电等行为带来的超容。

2.3 实时监控与预警机制不完善

从江苏省电信当前动环监控及能耗监控覆盖面看，ABC类局站基本具备了局站用电负荷监测手段，前期已经实现了局站变压器、不间断电源（Uninterruptible Power System，UPS）、开关电源等高低压设备的容量预警。对于大部分D类局站，虽然安装了智能电表，但是更多关注的是电流、电压信号以及局站交流停电信息，用电负荷是否超容往往只能根据供电部门的提醒被动知晓，局站负荷的动态变化情况也只能靠人工不定期稽核，而此类局站恰恰是超容罚款的重灾区。

2.4 设备增容设计与会审环节疏漏

从建设角度看，在设备增容设计与会审环节涉及电源专业，往往对直流设备负载率关注度较高。例如当前蓄电池组容量及后备时长、开关电源容量及模块配置、头柜端子冗余及熔丝容量配置等，对于设备增容必然带来的交流增量没有给予足够关注或预估不足，这也是后续造成交流负荷超容的一个潜在因素。

3 通信局站交流超容用电管控

3.1 完善局站交流用电异常动态预警机制

技术层面上，通过供电部门安装的负控装置可以实现所有局站交流负荷的实时监控与预警。从经济角度看，D类局站体量太大，全部自建一套负荷监测系统并不划算。根据不同的场景需求，可以采取以下手段来解决这个问题。

（1）对于已安装智能电表且通信正常的局站：首先根据局站户号通过供电营业前台导出该局站的合同约定容量，设置一定的容量预警阈值；其次利用动环平台数据报表功能导出某周期内该局站市电总智能电表的瞬时总有功功率信号，筛选出最大值；最后与该局站容量预警阈值进行电子化比对，实现容量预警。动环监控平台智能电表信号显示界面如图2所示。

图2 动环监控平台智能电表信号显示界面

（2）对于外租用电量变化幅度较大的场所，一律改装预付费电表，根据充值金额与用电时长的比例关系研判外租用电量的突变。用户断电后，只有再次给电表充值，开关才能合闸送电。当用户再次充值时，相当于进行了一次主动提醒，避免人工稽核遗漏。

（3）对于因私拉乱接或窃电而引起的用电增量过大，可以通过增加人工巡检频次的方式及时发现问题并解决。

（4）对于部分退网不彻底遗留的小型户外机柜等用电户号，需要及时销户，降低“跑冒滴漏”损失和超容风险。

3.2 科学规划局站布局与交流容量配置

在新局站规划或老旧局站归并设计时，应充分考虑该局站近期、中期、远期用电容量变化和增容需求，在场地、设备、管道和走线架等相关方面为局站中远期交流配电增容预留空间。具体而言，充分权衡不同阶段容量需求、场地建设、设备折旧、需要系数、同时系数、设备运行效率、电费单价以及各种运行管理附加费等因素，算好全生命周期经济账，实现既满足需求，又避免浪费[4]。交流容量规划需要考虑的因素很多，分期建设、适度超前是基本原则。按照设计规范从理论上进行科学计算，同时同类局站历年来负荷变化趋势也是很有价值的参考。

在年度滚动规划方案制定、设备增容会审等环节，充分考虑局站当前交流负载率、近期容量变化趋势，有交流增容需求的必须及时启动，降低因建设滞后导致的被动超容罚款。直流设备扩容会比较直观地带来直流电流的增加，同时间接带来空调用电量的增加[5]。此外，蓄电池组的新增或扩容必然给局站总负荷峰值带来一定的冲击，这些在方案设计中需要重点考虑。

3.3 临近超容及超容局站应对策略

夏季是局站用电高峰，局站超容现象大多在夏季高温时被发现。过了高温季节后空调用电量显著下降，交流总负载率可能又降到了合理可控范围内。

对于临近超容的局站，尤其是高温季短时超容的局站，在确保供电供冷安全的前提下，可以通过合理设置机房空调温度、控制机组开启数量与压缩机启停次数、合理调整三相负荷不平衡度等手段，减少瞬态总有功功率过高被供电部门侦测的频次，降低超容罚款的可能性。

对于已显著超容的局站，必须及时启动增容。在向供电部门申请增容前，应结合局站等级与规模、中远期建设规划等研究透彻供电部门的用电增容政策，确定经济合理的增容方案后再实施。根据《供电营业规则》第九条：“用户用电设备容量在100 kW及以下或需用变压器容量在50 kVA及以下者，可采用低压三相四线制供电，特殊情况也可采用高压供电。用电负荷密度较高的地区，经过技术经济比较，采用低压供电的技术经济性明显优于高压供电时，低压供电的容量界限可适当提高。具体容量界限由省电网经营企业作出规定”。此外，根据江苏省电力公司《配电网管理规范实施细则》，低压客户接入后，配电变压器装接容量乘以配置系数不应超过配电变压器容量的80%，超过时应考虑新增布点或增容改造。

4 结 论

综上所述，对于局站交流用电超容隐患的管控，新局站电源设计需遵循规范设计、分期建设、适度超前的原则，设备增容会审时需充分考虑直流负荷增加带来的交流用电附加增量以及对局站瞬态有功峰值的影响。通过研究当地供电部门的相关政策，结合局站现状与发展需求确定科学合理又经济实用的交流增容方案。充分利用成熟的动环监控平台、能耗监控平台、预付费电表等手段，加强对局站交流用电负荷变化的实时监测，通过报表分析、人工比对等手段给出超容预警信息并及时采取应对措施。对于监控覆盖盲区，加强人工巡检与稽核的频次，及时掌握负荷变化，减少因私拉乱接、窃电等引起用电超容现象发生，及时完成退网电表销户工作，杜绝“跑冒滴漏”现象发生。