风光互补通信基站完成技术报告

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1、萧山区科技计划项目风光互补通信基站完成技术报告一、前言通信的快速发展要求有更广的网络覆盖，同时也要求提供可靠、稳定电力供应。但一些偏远地区无法提供市电，通信设备无法正常运行，我国地域辽阔、地形复杂，海岛、高山、草原占有量大；海岛距离大陆遥远，电力传输和燃料能源供给需要很大的运力，这些环境下的通信和能源都需要投入大量的人力物力；高山多岭，网络覆盖需要大量的基站建设，同时更需相应的能源配套，高山因应地形复杂，供应电力设施困难，运送燃料能源同样存在大量的人力和物力因素；草原辽阔，无法大面积的提供电力布线和能源运输，另外还存台风、暴

2、雨等恶劣天气下出现的大事故大面积停电事件，一旦发生断电事故，救灾抢险通信不畅造成二次灾害损失。种种情况造成通信设备无法正常运行，为解决上述问题，给基站提供能够自给自足的稳定能源，特开发风光互补通信基站项目。二、项目简介风光互补通信基站项目是集风力发电机支架、太阳能板支架、通信功能于一体的风光互补型绿色基站，旨在充分利用各种清洁能源，实现自给自足，在无市电情况下满足基站的无间断工作，满足一些偏远地区通信设施正常工作的需要，且节能环保。基站选用10kw级的风机并安装在30米以上高度的内爬通信塔顶端，设计时要使塔架的自振周期避开正

3、常工作下的风机自振频率，减小风机旋转对塔架的影响；通信塔采用特制爬笼结构对风机及塔体进行维护，特别是对风机的叶片。爬笼在采用引曳轮驱动，驱动轮采用的alpha布置，提高产品防坠和起重性能；将太阳能板固定在塔身上，有效实现防盗以及获取较优的光能资源；风机与塔身连接节点螺栓采取了多重防松动预紧措施；在塔体连接部位加装应力感应片，通过无线数据传输业务实现各接点远程实时监控；系统则采用PLC控制技术，实现风电、太阳能电池交流电以及柴电的平稳融合及无缝隙切换，提高系统整体发电效率，保障电流电压的稳定性。三、项目开发完成内容（1）通信塔

4、与风力发电塔合二为一：自主研发了通信基站单管内爬锥筒式结构、10Kw级风力发电机组的50米高通信塔架；结构采用截面为圆形、受力各向相同的悬臂式单管塔，结构局部稳定通过径厚比控制，使单管塔在风荷载和风机动力荷载双重作用下能够随遇平衡和稳定耦合（实用新型专利：风力发电通信塔ZL200920215945.X；实用新型专利：风光电互补通信基站ZL201120014814.2；）。现有技术中，为保证网络覆盖率，运营商主要通过建设通信塔，在塔上安装通信传输设备来实现，而风力通信塔要求有足够高的塔筒将风力发电机组支撑到一定点高度方可运行。

5、另外在边远山区无市电柴电接入点情况，需要专门建设通信基站，不仅成本过高，还要为其解决动力源问题而投入大量资金建设基础设施。目前两种设备各自独立安装，不仅导致资源浪费严重，还需更多土地资源来支撑这个通信塔的建设。国内目前常规的建设模式是风力塔和通信塔分离，即单独立杆。在通信行业内应用的都是2kw以下的小风机，且大多数为单独立杆,单独立杆有以下几个缺点：1、除了通信塔这个混凝土基础之外，每安装一台风机就必须增加一个混凝土基础，浪费有限的土地资源，更者在山区、海岛这样的边远地区的物资运输十分困难，施工难度大。2、若满足设备供电，一

6、般都要求安装三四台小风机，为了避免相互干扰，必须相隔很大一段距离，这样铺开占地面积极大，同时人员在下面工作也是个非常不安全的。3、风具有高度属性，一般来说风能资源总是越是高处越是丰富，而现有的新增小风机支撑杆体高度一般都在30米及以下，不能最大程度上利用有限的风机资源。风力发电是在塔上面动态的构筑物，在风电设备建设过程中对塔的要求特别高，这种发电机的风叶半径长，而且晃动大，对轴的安全使用有更大的要求，一旦结构不稳定，风力过强，直接给人带来生命和财产的双重损失，所以建造一个结构稳定安全的风力发电通信塔尤为重要。本公司利用自有专

7、利技术，充分考虑利用风能及基站能源要求，选用10Kw级的风机并安装到我司首创的内爬通信塔顶端，实现基站在无市电柴电情况下实现通信电源独立成体系供应，实现通信塔与风力发电塔两塔真正结合。塔架满足通信塔与风力发电塔两个标准，同时将天线置于风机风叶扫风下端合理位置，免了基站天线受风叶旋转的影响。图1风光电互补通信基站结构示意图在通信塔上面能够安装的微型风力发电机大概是200瓦左右，200瓦左右的投入和产出我们做了一个计算，要几十年才能收回成本。现在我们是在塔顶上安装的10千瓦到15千瓦的风力发电机，这种发电机风叶的半径长晃动大，对

8、轴的安全使用有更大的要求。通过设计了单管内爬锥筒式结构，采用风力发电和太阳能发电互补，解决了风力发电和通信塔合二为一，在运行状态下不受影响，结构稳定牢固耐用，同时采用风力发电和太阳能发电互补(风光互补)技术后，可以有效解决电力供应不稳定的现象。（2）TSD（调频弹簧阻尼振动控制装置）控制顶