【YD通讯标准】 基于仿真的移动通信基站机房节能量评估方法

ICS33.040.40
中华人民共和国通信行业标准
YD/T32642017
基于仿真的移动通信基站机房
节能量评估方法
Evaluation method on energy saving quantity of mobile communicationbase station room based on simulation2017-04-12发布
中华人民共和国工业和信息化部2017-07-01实施
1范围、
2规范性引用文件
3术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
缩略语
移动通信基站机房节能量评估模型的建立4
建模理论
建模过程
建模所需基础参数，
模型验证
能耗评估样本库
移动通信基站机房节能量评估
5.1节能量评估流程免费标准下载网bzxz
5.2输入模型基础参数要求
5.3评估结果表达
附录A（资料性附录）基站机房样本库中样本的选取原则附录B（资料性附录）机房建筑围护结构的冷、热负荷计算附录C（资料性附录）GSM机房校准能耗评估简例附录D（资料性附录）温差修正系数附录E（资料性附录）导热系数的修正系数YD/T3264—2017
YD/T3264—2017
本标准按照GB/T1.1一2009给出的的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任本标准由中国通信标准化协会提出并归口。本标准起草单位：中国信息通信研究院、中国移动通信集团公司、华为技术有限公司、苏州诺因克节能科技有限公司、中国移动集团广西分公司、中国联通集团随州分公司、上海宽带技术及应用工程研究中心。
本标准起草人：陈龙泉、沈岸平、杨志军、朱永光、陈樱、段晓明、高原、周波、孟艾立、刘
攀、夏林、何亚雄、谢焕定、杨帆、沈波、汤亮亮、贺孟戈、方行、王延松。桐、杨
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移动通信基站机房是保障移动通信连接性和覆盖面的基础设施，种类和数量众多，所处的地理位置、气候、环境等也各自不同，同时受到人力、财力、施工等因素的限制，因此完全通过实际测量实现对所有基站机房的节能量评估并不可行。在长期而稳定地采集不同类型的基站机房与节能量评估相关的数据基础上，通过建立评估模型和仿真运算的方法来评估基站机房的节能量，不失为是一种经济有效和较为准确的评估方法。
本标准适用于基于仿真的移动通信基站机房的节能量评估，规定了基站机房节能量的定义、模型，验证方法和评估过程等。
1范围
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基于仿真的移动通信基站机房节能量评估方法本标准规定了基于仿真的移动通信基站机房节能量的在线评估方法。本标准适用于内部装有GSM、TD-SCDMA、WCDMA、CDMA、cdma2000、TD-LTE或FDD-LTE制式基站的移动通信基站机房，其它类型机房也可参照使用。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件、GB/T28750—2012
GB/T29239—2012
GB50019—2015
GB50176—1993
GB50189—2015
3术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
节能量测量和验证技术通则
移动通信设备节能参数和测试方法采暖通风与空调设计规范
民用建筑热工设计规范
公共建筑节能设计标准
GB/T28750—2012界定的以及下列术语和定义适用于本文件：3.1.1
节能量energysavingquantity
满足同等需要或达到相同目的的条件下，能源消费减少的数量。3.1.2
基站机房节能量energy savingquantityforbase stationroom个基站机房在经过了节能改造或实施了其他节能管理措施后，在时间周期T内能耗减少量。3.1.3
移动通信基站机房mobilecommunicationbasestationroom为保证移动通信基站设备正常工作而租用或自建的单独室内空间。机房内应至少有一个或者有多个1
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移动基站设备，通常还配有电源设备、空调设备、传输设备等，以及照明、防盗、监控等装置。3.2缩略语
下列缩略语适用于本文件：
能效比
4移动通信基站机房节能量评估模型的建立4.1建模理论
4.1.1节能量的基本定义
EnergyEfficiencyRatio
依据GB/T28750一2012的规定，节能量定义及其计算公式为：节能量=统计报告期能耗-校准能耗如图1所示，基期是指节能项目实施前的期间：统计报告期是指节能项目实施后需要进行节能量评估的期间。实际操作中，基期和统计报告期在时间上不一定连续，存在一定时长的安装调试阶段时间。E（校准能耗）
耗状况
E（基期能耗）
安装调试
阶段时间
E（统计报告期能耗）
统计报告期
图1节能量定义
E（节能量）
校准能耗是指假定没有实施节能项目的情况下报告期内产生的能耗。校准能耗一般不可直接测得，因为节能项目实施后很难准确“复原”成原先无项目时的状态，所以校准能耗主要是通过仿真估算获取其数值。对于统计报告期能耗，通常可以通过实际测量或者仿真评估获取。图1中阴影部分的面积表示统计报告期能耗与校准能耗之间的累积差值，即为统计报告期的节能量。实际中通常采用式（1）进行统计报告期的节能量计算：Es=Er- Ea=Er- (E+e)
式中：
统计报告期的节能量：
E。—校准能耗：
E基期能耗：
E一统计报告期能耗：
e能耗调整量。
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由于校准能耗一般不能直接获取，而是在基期能耗的基础上，通过调整统计报告期与基期不同的运行条件、环境等因素来完成对于校准能耗的估计，相对于基期能耗存在着e的调整量。2基站机房基期能耗和统计报告期能耗的计算4.1.2
对于基站机房的基期能耗，可按照公式（2）进行计算：Ep=Ebi+Eb2+Eb3+Eb4+Ebs+Eb6
式中：
Ebl基期开关电源的能耗；
Eb2基期主设备的能耗；
Eb3—基期传输设备的能耗；
Eb4基期空调系统的能耗；
Ebs基期蓄电池组的能耗；
Eb6基期其他设备的能耗。
对于统计报告期能耗，可按照公式（3）进行计算：E,=Eri+ Er2+Er3+ E4+ Ers+ Er+ Er7式中：
En——统计报告期开关电源的能耗：Er2——统计报告期主设备的能耗；Er3——统计报告期传输设备的能耗：Er4——统计报告期空调系统的能耗：Ers—统计报告期蓄电池组的能耗：Er6—统计报告期其他设备的能耗：Er7——统计报告期节能设备的能耗。3各设备能耗的计算
开关电源
开关电源的能耗E，可按照公式（4）进行计算：E=Erin-Elout
式中：
Ein——开关电源的输入电能：
Eout—开关电源的输出电能
4.1.3.2主设备
基站主设备能耗功率依据GB/T29239一2012中的基站功耗模型进行计算。(2)
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4.1.3.3传输设备
传输设备的耗电功率较为稳定，与设备类型和配置规格有关，具体数值可通过实际测量获得。4.1.3.4空调
为保证基站机房的设备安全稳定运行，空调系统的制冷量需与基站机房内各系统产生的热能量保持动态平衡，空调系统的能耗E4可通过公式（5）计算。E4=QE4/EER=QEI+QE2+QE+QE4+QEs+QE6+QE+QEs)/EER式中：
QE1——开关电源的散热能量：
Q2—主设备的散热能量；
Q3传输设备的散热能量：
Qe4—空调系统的制冷量；
空调系统能耗：
Qes蓄电池工作时的散热能量；
QE6其它设备工作时的散热能量：Q7—节能设备的散热：
QE8通过基站机房围护结构传导的热负荷能量。以上数据可通过经验数据、实地勘测等方式获取。4.1.3.5蓄电池
蓄电池在基站断电时起到维持基站运转的作用，其充放电时会产生少许能耗。在不出现突然断电的情形时，蓄电池处于浮充状态，消耗功率极小，具体数值可通过实际测量获得。4.1.3.6其它设备
其他设备包括机房监测设备、告警设备等，该类设备耗电功率较小且稳定，具体数值可通过实际测量获得。
4.1.3.7节能设备
目前已知的节能措施包括主设备节能措施和空调系统节能措施。当节能措施为主设备节能措施时，不进行单独计算；当节能措施为空调系统节能措施时，属于附加设备，需进行单独计算。4.1.4调整量
相对于基期，统计报告期内基站机房内各设备的工作状态，业务负荷，机房内部的温度，机房所处的环境等因素均可能发生改动，均会引起相对于基期的能耗变化，因此有必要加入能耗调整量e以估算校准能耗。由于不能实际测量获得，一般通过仿真的方式给出估算值。4.2建模过程
基站机房总能耗由其内部各设备能耗组成，包含基站主设备、电源设备、传输设备、空调系统、照4
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明设备等。首先按照设备类型不同，分别建立基站机房内部各设备的能耗模型。在模型建立过程中，应考虑模型对参数变化范围的适应性。通过整合基站机房内部各设备的能耗模型，构成基站机房的总能耗模型。
建模所需基础参数
为了对不同类型的基站机房完成建模，需要采集的基础参数见表1。表1
基础参数列表
参数类型
主设备业务参数
机房围护结构参数
环境参数
其它设备能耗参数
节能项目参数
参数数据
主设备型号及配置规格、使用年限测试期间内基站话务量和数据流量测试期间内主设备各时段的业务负荷主设备忙时负荷、中等负荷、闲时负荷的电源输入功率机房的类型（自建机房、租用民房等）机房的位置（楼内、楼项、平房等）机房的建筑材料、地基材料、屋顶材料门、窗的位置及面积
机房各墙面的长度、宽度、厚度屋顶、地板的厚度
各面墙外有无遮挡
测试期间机房内部的温度及各墙面的温度统计机房所处地形（平原、丘陵、小山坡、高原等）机房位置（经纬度）
机房内预设温度、湿度
所在地区的气候信息（温度、湿度、海拔、气压等）机房内传输设备的型号、配置规格及使用年限机房内开关电源的型号、配置规格及使用年限机房内空调的型号、配置规格及使用年限机房内蓄电池组的型号、配置规格及使用年限机房内其他设备的型号、配置规格及使用年限机房内节能设备的型号、配置规格及使用年限（热管、新风系统等）主设备节能措施
注：实际建模所需参数可能不只以上类型，根据需要增加4.4
模型验证
首先将采集的机房内部能耗基础参数，导入已建立的基站机房能耗数学模型，计算出基站机房的能耗。这一估算值可与实际测量的能耗进行对比，若误差过大，则需要对模型进行调整。5
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4.5能耗评估样本库
按照4.4的验证方法，可获得某种类型基站机房能耗评估的一个样本，如果对不同类型的基站机房重复这一过程，便可建立起覆盖大多数基站机房类型的能耗评估样本库。移动通信基站机房节能量评估
5.1节能量评估流程
对基站机房进行节能量评估，需要分别评估校准能耗和统计报告期能耗从能耗评估样本库选择合适的基站机房样本作为参考，在基站机房能耗模型的基础上，输入节能改造前的基础参数，便可推导出被评估基站机房能耗的估计值，得到校准能耗。同样也可使用上述方法输入节能改造后的基础参数获得被评估基站机房的统计报告期能耗，按节能量计算公式计算节能量。5.2输入模型基础参数要求
为保证评估结果的准确性，需按照表2输入完整的基础参数。表2输入模型的基础参数列表
参数类型
主设备业
务参数
机房围护
结构参数
环境参数
其他设备
能耗参数
参数数据
主设备型号及配置规格、使用年限测试期间内机房内各主设备的业务负荷主设备忙时负荷、中等负荷、闲时负荷的电源输入功率
机房的类型（自建机房、租用民房等）机房的位置（楼内、楼顶、平房等）机房的建筑材料、地基材料、屋顶材料门、窗的位置及面积
机房各墙面的长度、宽度、厚度屋顶、地板的厚度
各面墙外有无遮挡
机房所处地形（平原、丘陵、小山坡、高原等）机房位置（经纬度）
机房内预设温度、湿度
所在地区的气候信息（温度、湿度等）机房内传输设备的型号、配置规格及使用年限机房内开关电源的型号、配置规格及使用年限机房内空调的型号、配置规格及使用年限机房内蓄电池组的型号、配置规格及使用年限机房内其他设备的型号、配置规格及使用年限参数要求
使用年限精确到月
以小时为单位的机房内各主设备的话务量和数据流量信息见GB/T29239—2012
特殊类型需加以说明（如共建基站机房）特殊情况需加以说明
散热系数如有可能一并给出
长度参数精确到厘米：面积精确到0.01m2长度参数精确到厘米
长度参数精确到厘米
遮挡情况（完全遮挡、某些墙面有遮挡等）特殊情况需加以说明
精确到分
温度精确到1℃：相对湿度精确到1%以小时为单位给出基站机房所在地区的温度变化曲线，温度精确到1℃：相对湿度精确到1%使用年限精确到月
使用年限精确到月
使用年限精确到月
使用年限精确到月
使用年限精确到月
参数类型
节能项目
2输入模型的基础参数列表（续）表2
参数数据
机房内节能设备的型号、配置规格及使用年限（热管、新风系统等）
主设备节能措施
参数要求
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使用年限精确到月
需指明采取的主设备节能措施的类型及主要参数实际评估中可根据对评估结果的精度要求提高或降低对参数精度要求注：
评估结果表达
在节能量评估结果中，除节能量外，应给出所用模型的评估精度。YD/T3264—2017
附录A
（资料性附录）
基站机房样本库中样本的选取原则由于移动通信基站机房数量巨大且类型多样，在实际节能量评估过程中，受人力、实施成本等因素限制，很难做到对评估区域内每个基站机房进行实时数据采集，因此可以选择有代表性的样本机房，进行在线数据采集，获取实测结果，充实样本库，为其他机房的节能量评估提供参考。样本机房的选取原则如下：
1）主设备、传输设备运转正常，蓄电池、空调等配套设备完好；2）地理位置均勾分布在评估区域内，并涵盖各种地形（平原、高原、山地等）、降水量、植被覆盖等因素；
3）机房内的主设备型号应涵盖所有类型；4）机房的围护结构材质涵盖所有类型（砖混结构、彩钢结构等）；5）评估区域内的样本基站根据话务量和数据流量等级均勾采样，不应有所遗漏；6）对某些环境因素或者业务量变化较大的基站机房集中区域可以考虑增加样本基站机房的数量以提高评估准确度：
7）所采集基站机房的设备种类应涵盖目前存在的所有设备种类（比如室外设备、监控系统等并非所有基站机房都有的耗电设备）：8）所有基站机房的类型应涵盖居民小区、商业中心区，办公楼宇区、工业园区，室外独立基站等各类基站；
9）所采集的基站机房应包括不具有节能措施、包含单一节能措施、包含两种及其以上节能措施等各种节能情况。
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