通信运营商动力配套建设分析

王 丽，杨 玲

（中通服咨询设计研究院有限公司，江苏 南京 210019）

0 引 言

为更好地了解通信运营商对动力配套建设的最新需求，并做好动力配套建设工作，本文对某通信运营商2020年动力配套的建设需求、建设方案和建设投资进行了分析，并制定了该省全年动力配套项目启动计划。

1 2020年动力配套建设需求

1.1 CDN下沉动力配套建设需求

根据全省CDN网络系统扩容需求，为降低区县至地市的网络扩容压力，需要将CDN设备下沉至各区县核心机房，实现网络业务的“流量本地卸载”。根据全省CDN网络规划，每个区县核心机房内最多新增9个CDN机柜，单机柜功耗5 kW，总功耗约45 kW，采用220 V交流供电。目前，各区县核心机房并未提前储备大容量UPS供电资源，故拟计划在各区县核心机房新建UPS系统及相关空调配套设备，并对市电、变压器容量不足的机房进行高低压系统扩容。

1.2 UPF下沉动力配套建设需求

根据集团《关于启动5G二期核心网建设工程现网设备改造和配套准备工作的通知》相关要求以及核心网专业的规划，需要将UPF设备下沉至各地市枢纽楼。根据全省核心网规划，每个地市枢纽楼近期最多新增15个UPF机柜，单机柜功耗5 kW，总功耗约75 kW，远期功耗最高达185 kW，采用220 V交流供电或者-48 V直流供电。针对供电系统容量不足的地市枢纽楼，拟计划新建UPS系统或者-48 V开关电源系统以及相关空调配套设备。

1.3 传输扩容动力配套建设需求

根据省公司《2020年传输网整体解决方案暨一季度项目计划汇报》规划，2020年全省传输建设内容为对15个地市机楼、123个县级核心机楼新增省干SPN设备及城域骨干OTN设备。根据全省传输网规划，每个地市枢纽楼将新增SPN机柜，机柜数量最少1个，最多9个，总功耗最少7 kW，最多60 kW；每个县级核心机楼将新增最多2个SPN机柜，单机柜功耗7 kW，总功耗约14 kW；另外，有4个县级核心机房核心机楼还需增加OTN设备，单机柜功耗为4.4 kW；以上传输设备使用-48 V直流供电。针对供电系统容量不足的地市枢纽楼及县级核心机楼，拟计划新建-48 V开关电源系统以及相关空调配套设备。

1.4 新建重要汇聚机房动力配套建设需求

根据省公司《2020年传输网整体解决方案暨一季度项目计划汇报》方案，全省规划重要汇聚机房190个，目前已有123个重要汇聚机房。根据传输网传输网、承载网、核心网及无线网等专业规划，每个重要汇聚机房远期将新增61架机柜，总功耗185 kW，其中交流设备功耗45 kW，直流设备功耗140 kW。为满足以上业务需求，需对已具备装机条件的重要汇聚机房及时进行外市电引入、高低压系统、UPS系统、-48 V开关电源系统以及空调等动力配套建设。

1.5 动力配套扩容、替换建设需求

根据省公司《2020年各分公司县公司以上核心机楼动力配套设备替换需求》的业务协作，全省已超期服役的设备需要进行扩容、替换。同时，为保障通信网络的供电稳定性，适当储备供电资源，并及时对不满足现网供电要求的动力设备进行替换。

2 2020年动力配套建设方案

2.1 CDN下沉动力配套建设方案

根据设计院现场查勘及各分公司核实的结果分析：部分区县核心机房具备装机条件，即外市电容量、机房剩余面积都满足；部分区县核心机房不具备装机条件，即机房外市电容量或者机房剩余面积不足。针对以上两种情况，省公司对CDN设备下沉的动力配套建设方案如下：具备装机条件的区县核心机房，启动动力配套项目建设；不具备装机条件的区县，在其购置的重要汇聚机房内启动动力配套项目建设。

全省规划下沉CDN设备的区县共计92个，目前已有10个区县建设了UPS系统，能够满足CDN设备下沉需求。2019年已完成28个区县的UPS系统设计批复，可满足CDN设备下沉需求，目前正在施工阶段。现有36个区县核心机房或重要汇聚机房已具备装机条件，2020年启动动力配套建设，可满足CDN设备下沉需求。另外，有16个区县需要新建机房或者腾退办公室来满足装机条件，目前土建还未完工，待土建项目完成后再启动机房动力配套项目建设，以满足CDN设备的下沉需求。

全省CDN下沉区县数量统计柱状图见图1。

为满足CDN设备下沉需求，2020年计划启动36个区县核心机房或重要汇聚机房的动力配套建设，每个机房新建1套60 kVA UPS系统，配置1台UPS输入屏、2台60 kVA UPS主机、1台UPS输出屏、2组200 Ah/480 V蓄电池组，后备时长约2 h。其中，有7个区县核心机房外市电容量仅100 kVA，无法满足CDN设备下沉条件，因此同步启动外市电扩容建设；空调设备已提前建设并满足CDN设备下沉需求，本期无需新建。

2.2 UPF下沉动力配套建设方案

省公司对UPF设备下沉的动力配套建设方案如下：优先利用机房所在楼层现有的交、直流供电系统；若本楼层供电系统容量不足，则根据分公司交、直流系统剩余容量以及新增UPF设备的用电需求，评估新建供电系统类型。

根据设计院现场查勘及各分公司核实，目前5个地市枢纽楼现有供电系统容量富余，可满足UPF设备下沉需求。4个地市枢纽楼现有供电系统容量不足，无法满足UPF设备下沉需求，需要启动动力配套项目建设，方案如下。

（1）地市1枢纽楼UPF设备规划在无线核心机房内。该机房所在楼层设备主要为-48 V直流供电，现有开关电源系统容量不足。考虑UPF设备及机房无线设备的远期用电需求，将在该机房所在楼层新建1套2 000 A/-48 V开关电源系统，配置1架交流屏、1架2 000 A整流屏、1架直流屏、2组2 000 Ah/-48 V蓄电池组，后备时长约2 h。

图1 全省CDN下沉区县数量统计图

（2）地市2枢纽楼UPF设备规划在数据机房内，现有一套200 kVA 1+1 UPS系统，仅能满足数据设备近期用电需求。考虑UPF设备及数据设备远期的用电需求，将在该机房所在楼层新建1套300 kVA 1+1 UPS系统，配置1台UPS输入屏、2台300 kVA UPS主机、2台UPS输出屏、6组200 Ah/480 V蓄电池组，后备时长约1 h。

（3）地市3枢纽楼UPF设备规划的机房现由一套60 kVA 1+1 UPS系统供电，目前负载率已有57%。考虑UPF设备及机房设备的远期用电需求，将在该机房所在楼层新建1套200 kVA 1+1 UPS系统，配置1台UPS输入屏、2台300 kVA UPS主机、2台UPS输出屏、6组200 Ah/480 V蓄电池组，后备时长约2 h。

（4）地市4枢纽UPF设备规划在核心网及网优机房，该机房所在楼层设备主要为-48 V直流供电，现有开关电源系统容量不足。考虑UPF设备及机房传输设备的远期用电需求，将新建2套2 000 A/-48 V开关电源系统，每套系统配置1架交流屏、1架2 000 A整流屏、1架直流屏、2组2 000 Ah/-48 V蓄电池组，后备时长约2 h。

2.3 传输扩容动力配套建设方案

省公司对传输设备扩容动力配套建设方案如下：优先利用现有的开关电源系统；若传输设备扩容后现有开关电源系统容量足够而直流屏输出端子不够，则新增直流屏；若传输设备扩容后现有开关电源系统容量不足，将新建一套开关电源系统。

根据设计院现场查勘及各分公司核实，目前有3个地市枢纽楼、12个县级核心机楼供电系统容量或直流输出端子不足，无法满足传输设备扩容需求，需要启动动力配套项目建设，方案如下。

（1）2个地市枢纽楼、6个县级核心机房各新建1套2 000 A/-48 V开关电源系统，配置1架交流屏、1架2 000 A整流屏、1架直流屏、2组2 000 Ah/-48 V蓄电池组，后备时长约2 h。

（2）1个地市枢纽楼（内含3套开关电源）、5个县级核心机楼的开关电源系统各新增1架直流屏。

2.4 新建重要汇聚机房动力配套建设方案

根据设计院现场查勘及各分公司核实，目前有9个区县需新建重要汇聚机房，待重要汇聚机房土建建设完成，且市电引入方案已与属地供电部门沟通后，即可启动动力配套项目建设。每个重要汇聚机房的动力配套建设方案如下。

（1）高低压系统：新建1套高压系统、1台315 kVA变压器和1套低压系统。

（2）油机：新建1台300 kW油机。

（3）UPS系统：新建1套60 kVA UPS系统，配置1台UPS输入屏、2台60 kVA UPS主机、1台UPS输出屏、2组200 Ah/480 V蓄电池组，后备时长约2 h。

（4）开关电源：新建2套2 000 A/-48 V开关电源系统，每套系统配置1架交流屏、1架2 000 A整流屏、1架直流屏、2组2 000 Ah/-48 V蓄电池组，后备时长约2 h。

（5）空调：初期建设1台30 kW精密空调，电力室建设2台3P普通空调，后期根据业务发展逐步扩容。

2.5 动力配套扩容、替换建设方案

设计院及各分公司对现网动力配套设备使用年限、带载能力进行查勘、核实，依据省公司《通信机房供用电管理办法》《通信电源、空调维护实施细则》等相关要求[1-2]，对不满足现网运行能力的设备进行替扩容、替换。

全省建设方案如下。

（1）高低压系统：替换1套高压系统、1套低压系统，扩容10台315 kVA变压器。

（2）UPS系统：扩容1套200 kVA UPS系统，配置1台UPS输入屏、2台20 kVA UPS主机、1台UPS输出屏、6组200 Ah/480 V蓄电池组，后备时长约2 h。

（3）开关电源：扩容1套2 000 A/-48 V开关电源系统、替换2套2 000 A/-48 V开关电源系统，每套系统配置1架交流屏、1架2 000 A整流屏、1架直流屏、2组2 000 Ah/-48 V蓄电池组，后备时长约2 h。

（4）配电屏：替换3台交流配电屏、3台直流配电屏。

（5）空调：替换41台精密空调，设1台30 kW精密空调，电力室建设2台3P普通空调，后期根据业务发展逐步扩容。

3 2020年动力配套建设投资

2020年全省动力配套建设项目共计37个，总投资含税7 340万（不含税6 500万元）。其中，新建项目共计18个，总投资含税4 775万元（不含税4 226万元）；扩容、替换项目共计19个，总投资含税2 565万元（不含税2 274万元）。各类项目建设投资如表1所示。

4 结 论

综合考虑项目的紧急性和可实施性，2020年全省动力配套项目启动计划如下：

（1）2020年一季度拟启动已明确建设需求的17个动力配套建设项目（含9个新建项目、8个扩容、替换项目），总投资含税3 614万元（不含税3 198万元）。

（2）2020年拟启动11个外市电扩容项目，采用一事一议的方式，根据分公司与供电部门沟通供电方案适时启动项目，总投资含税1 206万元（不含税1 070万元）。

（3）2020年拟启动9个重要汇聚机房动力配套建设项目，采用一事一议的方式，根据机房土建进度适时启动项目，总投资含税2 520万元（不含税2 232万元）。