摘要：近年來，電力智能化發(fā)展迅速，電力通信電源也越發(fā)受到社會的關注和重視。通信電源的運行情況直接關系到通信設備的安全性與穩(wěn)定性，一旦通信電源出現(xiàn)故障問題，將會直接影響通信設備的正常運行。因此，應用電力智能通信電源技術，成為行業(yè)領域關注的焦點問題。本文對電力智能通信電源技術進行分析，并闡述其應用策略，希望能夠為相關工作提供參考。

關鍵詞：電力；智能化；通信電源技術；應用策略

一、引言

隨著信息技術的不斷發(fā)展，通信電源領域方向的研究方向也逐漸轉(zhuǎn)向了通信電源系統(tǒng)的智能化。電力智能化通信電源是現(xiàn)代電網(wǎng)建設的重要內(nèi)容，對電力智能通信電源技術及其應用進行分析，對于提高通信電源運行穩(wěn)定性與安全性具有重要作用。

二、電力智能通信電源概述

（一）電力智能通信電源的基本概念

電力智能通信電源是指采用先進的電力電子技術、智能控制算法和通信接口，具備自主監(jiān)控、診斷和管理能力的通信電源系統(tǒng)。它能夠?qū)崿F(xiàn)對電源狀態(tài)的實時監(jiān)測，自動調(diào)節(jié)輸出參數(shù)，確保供電的穩(wěn)定性和高效性。此外，智能通信電源通過網(wǎng)絡連接，支持遠程控制和數(shù)據(jù)分析，從而優(yōu)化能源管理，降低維護成本，并提升系統(tǒng)的可靠性和安全性。簡而言之，電力智能通信電源通過集成智能技術，為通信設備提供高效、可靠的電源解決方案[1]。

（二）電力通信電源形式及特點

電力通信電源主要有兩種形式，分別為VRLA蓄電池及高頻開關電源。

閥控式鉛酸電池或密封鉛酸電池（Valve-Regulated Lead-Acid，VRLA電池），是一種免維護的鉛酸蓄電池。VRLA電池通過內(nèi)置的安全閥來控制氣體的釋放和壓力維持，以防止電池內(nèi)部壓力過高而導致電池殼體破裂或爆炸。VRLA蓄電池具有使用壽命長、蓄電量大、外殼堅固等特點。同時，VRLA電池由于其密封設計，不需要像傳統(tǒng)開放式鉛酸電池那樣定期添加蒸餾水，因此維護工作相對較少。由于其技術原理所帶來的密封性特點，VRLA電池在使用過程中減少了酸霧的釋放，因此被認為是一種更環(huán)保的選擇。高頻開關電源（High-Frequency Switching Power Supply）是一種利用高頻電力電子轉(zhuǎn)換技術將電源的電壓和電流轉(zhuǎn)換成設備所需電壓和電流的設備。它通過高速開關器件（如晶體管、場效應晶體管等）的快速開關動作，將輸入電源轉(zhuǎn)換為高頻交流電，再通過變壓器進行電壓變換，并通過整流和濾波環(huán)節(jié)輸出穩(wěn)定的直流電。高頻開關電源具有高效率、體積小重量輕、響應速度快、可調(diào)性強、熱量小等特點。

此外，高頻開關電源的輸出電壓可以通過簡單的控制電路進行精確調(diào)節(jié)，確保了電源輸出的穩(wěn)定性和可靠性，滿足了現(xiàn)代電子設備對電源性能的高標準要求[2]。

三、電力智能通信電源應用優(yōu)勢及要點

（一）電力智能通信電源應用優(yōu)勢

電力智能通信電源在現(xiàn)代電力通信系統(tǒng)中起著至關重要的作用，其應用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在節(jié)能高效和網(wǎng)絡化兩個方面。首先，節(jié)能高效是電力智能通信電源的顯著特點之一。電力智能通信電源通常采用先進的高頻開關技術和電源管理策略，有效提升了能量轉(zhuǎn)換的效率，降低了能耗。智能控制系統(tǒng)能夠根據(jù)負載的實際需求動態(tài)調(diào)整工作狀態(tài)，減少無效功耗，實現(xiàn)能源的最優(yōu)分配。例如，通過采用軟開關技術，可以減少開關過程中的損耗，而模塊化設計則允許系統(tǒng)根據(jù)實際需求增減功率模塊，從而避免了過度配置和浪費。此外，電力智能通信電源通常具備良好的功率因數(shù)校正能力和較低的諧波干擾，進一步提升了電能的利用效率，減少了對電網(wǎng)的影響。這些節(jié)能措施不僅降低了運營成本，而且符合綠色環(huán)保的發(fā)展趨勢，對于推動可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。在全球范圍內(nèi)，隨著對節(jié)能減排要求的日益提高，電力智能通信電源這一高效節(jié)能的電源系統(tǒng)在各類電力通信基礎設施中的應用將越發(fā)廣泛。其次，網(wǎng)絡化是電力智能通信電源的另一大優(yōu)勢。通過內(nèi)置或外接的通信接口，智能通信電源能夠與監(jiān)控中心或其他智能設備進行數(shù)據(jù)交換和通信，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和管理。這種網(wǎng)絡化能力使得電源系統(tǒng)的運行狀態(tài)可以實時監(jiān)測，故障診斷和維護更加迅速高效。例如，通過采用標準通信協(xié)議，如Modbus、SNMP等，電源系統(tǒng)可以輕松接入現(xiàn)有的企業(yè)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無縫對接和集成。最后，網(wǎng)絡化的電源系統(tǒng)能夠集成到更大的智能電網(wǎng)和信息管理平臺中，通過數(shù)據(jù)分析和云計算技術，實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置和智能決策，提高了電源系統(tǒng)的可靠性和靈活性。在大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術的支持下，電力智能通信電源的網(wǎng)絡化為電力系統(tǒng)的智能化升級提供了堅實的基礎。此外，網(wǎng)絡化還為電源系統(tǒng)的維護和升級提供了便利，通過遠程升級固件和軟件，電源系統(tǒng)可以不斷適應新的技術和運營要求，保持其長期的競爭力和先進性[3]。

（二）電力智能通信電源應用要點

應用電力智能通信電源技術，需要著重關注兩個方面，分別為電力智能通信電源的智能化檢修及智能化管理。在電力智能通信電源的應用領域，實施智能化檢修是提高系統(tǒng)可靠性和維護效率的關鍵措施。智能化檢修依托于先進的信息技術和自動化技術，通過集成傳感器、數(shù)據(jù)分析和遠程控制技術，實現(xiàn)對電源系統(tǒng)的實時監(jiān)控、故障預測和維護決策支持。智能化檢修系統(tǒng)能夠持續(xù)收集電源設備的運行數(shù)據(jù)，包括電壓、電流、溫度、濕度等關鍵參數(shù)。這些數(shù)據(jù)通過通信網(wǎng)絡傳輸至中央處理單元，利用數(shù)據(jù)分析算法對設備狀態(tài)進行實時評估。系統(tǒng)能夠基于設備的歷史和實時數(shù)據(jù)，運用機器學習和模式識別技術，準確預測潛在的故障和性能退化，從而提前制定維護計劃，避免意外停機和服務中斷。此外，智能化檢修還包括遠程診斷和故障處理功能。當系統(tǒng)檢測到異常時，維護人員可以通過遠程接入進行詳細診斷，甚至執(zhí)行一些基本的修復操作，如參數(shù)調(diào)整或軟件升級，從而減少現(xiàn)場維護的需求和響應時間。智能化檢修的實施，不僅提高了電源系統(tǒng)的運行效率和可靠性，還降低了維護成本。通過減少不必要的維護工作和延長設備壽命，智能化檢修為電力通信電源的管理提供了強有力的技術支持，是現(xiàn)代電力系統(tǒng)不可或缺的一部分。隨著物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術的不斷發(fā)展，智能化檢修將更加精準和高效，為電力智能通信電源的穩(wěn)定運行提供堅實的技術保障。

智能化管理也是電力智能通信電源應用的關鍵要點。實現(xiàn)智能化管理是提升電力智能通信電源系統(tǒng)性能和管理效率的核心手段。智能化管理通過引入先進的信息技術和自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)對電源設備全生命周期的監(jiān)控、分析和優(yōu)化，確保電源系統(tǒng)的高效、可靠和經(jīng)濟運行。智能化管理系統(tǒng)核心是基于物聯(lián)網(wǎng)技術的監(jiān)控平臺，該平臺能夠?qū)崟r收集和匯總各類電源設備的運行數(shù)據(jù)。通過部署在電源系統(tǒng)中的傳感器和智能儀表，系統(tǒng)能夠監(jiān)測電壓、電流、功率、頻率等關鍵指標，并通過通信網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳輸至中央控制室。在此基礎上，利用大數(shù)據(jù)分析和云計算技術，管理系統(tǒng)能夠?qū)κ占降臄?shù)據(jù)進行深入分析，識別運行趨勢和潛在問題，為決策者提供科學的數(shù)據(jù)支持。智能化管理還包括能源優(yōu)化和資產(chǎn)管理。系統(tǒng)可以根據(jù)實時和歷史數(shù)據(jù)，優(yōu)化電源配置和負載分配，提高能源利用效率。同時，通過對設備性能和維護記錄的分析，管理系統(tǒng)能夠制定合理的維護計劃和更換周期，延長設備壽命，降低運營成本。此外，智能化管理系統(tǒng)還具備遠程控制功能，使得運維人員可以在中央控制室內(nèi)對電源系統(tǒng)進行調(diào)度和管理，提高了響應速度和操作便捷性。緊急情況下，系統(tǒng)能夠自動切換或調(diào)整電源，確保關鍵負載的不間斷供電。

總而言之，智能化管理為電力智能通信電源提供了全面的管理方面，通過實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析、能源優(yōu)化和遠程控制等功能，提高了電源系統(tǒng)的運行效率和可靠性，為現(xiàn)代電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展奠定了基礎。隨著技術的不斷進步，智能化管理將進一步提升智能水平，為電源管理帶來更加全面和深入的革新[4]。

四、電力智能通信電源技術的應用

（一）合理校正功率因數(shù)

在電力智能通信電源的新技術中，合理校正功率因數(shù)是一項關鍵技術，它對于提高能源利用效率和減少電網(wǎng)損耗具有重要意義。功率因數(shù)是指電源實際功率（有功功率）與電源總功率（視在功率）的比值，反映了電能的利用效率。一個理想的功率因數(shù)應接近1，這意味著電源的有功功率與視在功率幾乎相等，電能利用效率高，電網(wǎng)損耗小。然而，在實際應用中，由于電源負載的非線性特性和感性或容性負載的存在，會導致功率因數(shù)低于1，從而造成電能浪費和電網(wǎng)負擔加重。

為了解決此問題，電力智能通信電源采用了合理校正功率因數(shù)的技術。這通常通過安裝功率因數(shù)校正裝置（PFC）來實現(xiàn)，PFC裝置能夠調(diào)整電源的輸入電流，使其與輸入電壓的相位盡可能一致，從而提高功率因數(shù)。這種校正可以是被動的，通過使用電感、電容等元件構(gòu)成的濾波電路來實現(xiàn)；也可以是主動的，通過使用高效的開關電源技術和控制算法來動態(tài)調(diào)整電流波形，以匹配電壓波形。主動功率因數(shù)校正（APFC）技術更為先進，它利用高頻開關器件和控制電路，實時監(jiān)測電源的工作狀態(tài)，并快速調(diào)整輸入電流的波形，以優(yōu)化功率因數(shù)。APFC不僅能夠提高功率因數(shù)，還能夠減少電源系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波干擾，提高電源的整體性能和穩(wěn)定性。合理校正功率因數(shù)的技術不僅有助于降低電能損耗，提升電源效率，還能減輕電網(wǎng)的負荷，延長電源設備的使用壽命，并有助于減少電磁干擾，提高電力系統(tǒng)的整體運行質(zhì)量。因此，這項技術在電力智能通信電源的設計和應用中占據(jù)了極其重要的地位。

（二）高頻開關整流器

在電力智能通信電源的技術創(chuàng)新中，高頻開關整流器技術是提升電源性能的關鍵環(huán)節(jié)。該技術通過采用高頻開關元件，實現(xiàn)了電源轉(zhuǎn)換效率的顯著提升和體積的大幅縮減。

高頻開關整流器利用高速開關的半導體器件，如功率晶體管和場效應晶體管（FETs），替代傳統(tǒng)的低頻整流器件。這些高頻開關器件在電路中迅速切換導通與截止狀態(tài)，使得電源能夠在較高的頻率下工作，從而顯著減小了所需磁性元件（如變壓器和電感）的尺寸和重量。由于磁性元件的尺寸與工作頻率成反比，高頻操作使得這些元件能夠在保持相同能量轉(zhuǎn)換能力的同時，實現(xiàn)小型化。此外，高頻開關整流器技術還能夠改善電源的動態(tài)響應速度和調(diào)節(jié)性能。在高頻條件下，電源控制回路的響應更快，可以更加精確地調(diào)節(jié)輸出電壓和電流，以適應負載的快速變化。這對于保證通信設備穩(wěn)定運行，尤其是在負載波動較大的情況下，具有重要意義。高頻開關整流器還有助于降低電磁干擾（EMI）。通過優(yōu)化開關器件的驅(qū)動策略和采用先進的電路布局設計，可以有效減少在開關過程中產(chǎn)生的高頻噪聲，從而降低對通信設備的干擾，提高系統(tǒng)的整體電磁兼容性。

然而，高頻開關也帶來了一些挑戰(zhàn)，如開關損耗的增加和散熱問題。為克服此類問題，高頻開關整流器技術也在不斷創(chuàng)新并融合一系列新技術，從而形成多種技術解決方案，包括使用低導通阻抗和快速恢復時間的半導體材料，以及采用高效的散熱設計和熱管理技術等。

（三）防雷網(wǎng)絡優(yōu)化設計

在電力智能通信電源的技術進步中，防雷網(wǎng)絡優(yōu)化設計至關重要，它能夠顯著提高電源系統(tǒng)對雷電沖擊的防護能力，確保通信設備的安全穩(wěn)定運行。

防雷網(wǎng)絡優(yōu)化設計主要涉及對電源系統(tǒng)中防雷元件的選擇、配置以及整體防護方案的設計。這一設計的核心在于合理地布局和匹配各類防雷器件，如避雷針、避雷器、浪涌保護器和接地系統(tǒng)，以形成一個協(xié)同工作的防雷防護網(wǎng)絡。通過這種優(yōu)化，可以有效地引導雷電流經(jīng)過預定路徑安全地泄放到大地，從而保護電源設備免受雷電直擊或感應雷的損害。在防雷網(wǎng)絡設計中，首先需要對電源系統(tǒng)的雷電風險進行評估，包括雷電流的預期強度、沖擊波形和可能的入侵路徑。基于這些信息，設計師可以選擇合適的防雷器件，并確定其最佳的安裝位置和連接方式。例如，一級防雷器件通常安裝在電源進線處，用以承受直接雷電流的沖擊；而二級防雷器件則安裝在更靠近敏感設備的位置，用以進一步吸收和削減殘余的能量。防雷網(wǎng)絡優(yōu)化還包括對接地系統(tǒng)的設計，確保有足夠的接地電阻和良好的接地導電性，以便迅速有效地將雷電流引入地下。此外，還需考慮到接地系統(tǒng)的布局，避免形成環(huán)路，減少地電位反擊的風險[5]。

隨著電子技術的發(fā)展，防雷網(wǎng)絡優(yōu)化設計也在不斷進步。新型的浪涌保護器件能夠提供更快的響應時間和更高的能量吸收能力，而智能化的防雷系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測電源狀態(tài)，預測雷電風險，并自動調(diào)整防護措施。

五、結(jié)束語

綜上所述，電力智能通信電源具有多方面優(yōu)勢，合理應用電力智能通信電源系統(tǒng)，能夠更加有效地保障通信系統(tǒng)的安全性與可靠性，并推動通信電源的智能化發(fā)展。在實際應用電力智能通信電源過程中，必須把握智能化檢修與智能化管理兩個要點，采取科學策略，從而最大限度發(fā)揮電力智能通信電源的特點與價值。

作者單位：戚曉勇 郭昊 侯煥鵬 國網(wǎng)河南省電力公司信息通信分公司

參考文獻

[1]胡智霖.高效智能的通信電源技術發(fā)展趨勢分析[J].中國新通信，2023，25（02）：16-18.

[2]張玲，葉琦.電力智能通信電源技術及其應用[J].數(shù)字技術與應用，2022，40（02）：105-107.

[3]何琦，陳敏，馬驍?shù)? 電力智能通信電源技術應用探討[J].數(shù)字通信世界，2020，（03）：178.

[4]陳忠武.電力智能通信電源技術應用[J].通信電源技術，2019，36 （10）：194-195.

[5]邱書琦.電力智能通信電源技術研究[J].山東工業(yè)技術，2019，（08）：152.