杭州中恒_高压直流电源(HVDC)的应用-PPT资料
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再论高压直流(HVDC )在数据机房的应用摘要:数据中心首先应用在军事之上,随着社会科技不断发展、进步,逐渐在各个行业中使用,随着人们对数据的飞速增加的需求量,促进了通信行业在数据中心机房的建设压力,但庞大的数据市场,不可预估的数据增长趋势,也极大地刺激了通信行业、互联网行业在数据中心机房投入建设的决心,并付诸行动。
而在数据中心机房的配电系统的建设中,从最初的简单的机械化的UPS 到安全系数高的系统,再逐步发展到高压直流配电系统,仅仅几十年。
传统的UPS 电源,存在初始投资大,后期利用率低、可靠性差、运行能效低和维护困难等明显缺点。
因此,作为UPS 的替代产品—高压直流电源(HVDC)便应运而生,而且越来越受到电源、通信等行业的重视。
关键词:数据机房;UPS供电系统;高压直流供电系统;引言:在本文,从UPS配电系统产生、原理及使用与高压直流配电系统分开叙述,剖析高压直流电源与UPS 电源对比和数据中心配电不同,完全地论述高压直流的应用前景,为进入该行业或有兴趣的读者提供参考。
1、传统的UPS供电系统1.1、传统UPS供电发展不间断电源是随着电子计算机的发展而发展的,由最初纯机械机构逐渐改变成为科技含量高且电子集成的电气设备,不间断电源的历史至今也不过几十年的历史。
在不间断电源(UPS)发展经历了四代:第一代UPS电源—动态UPS:利用机械惯性储能以及电动机、发电机的能量传输机制以提供短时间的不间断供电,这种早期产品体积庞大、造价昂贵、噪声巨大,犹如一个小型电厂。
第二代UPS电源—工频UPS电源机。
工频UPS电源机目前常用于功率较大、用电环境较差的场合。
第三代UPS电源—高频UPS电源机。
高频机的出现进一步提升了功率密度,体积减小了50%,从功能模块上提升了维护性,缩短了MTTR时间,可在数小时内完成修复。
第四代UPS电源—模块化高频UPS电源。
高频机技术的发展为UPS的模块化架构提供了技术可能,结合类似通信电源的模块冗余技术的供电架构,模块化的高频UPS得以实现。
高压直流远供技术资料第一章系统设计原理将宏基站内已有的直流-48V基础通信电源经局端电源设备升压为直流280V(可调),通过电缆线或复合光缆将直流280V传送至远端,远端侧安装降压电源,将直流280V降压至48V,给通信设备供电。
下图为整个电源系统的供电原理框图:本方案中所用的直流电源采用中达电通股份有限公司产品。
第二章设计方案说明DCS直流远供电源系统是采用280V/900W DC-DC模块组成,系统可以嵌入式或壁挂式,嵌入式配置5台DC-DC模块,容量为280V/4500W;壁挂式配置3台DC-DC模块,容量为280V/2700W。
根据客户要求系统最大可以配置12台DC-DC 远供模块,提供稳定可靠的直流电源给负载设备。
2.1标准19〞嵌入式远供电源标准嵌入式结构高度为3U,由3个抽屉式的SHELF构成,每个SHELF可放置2台DCM900 DC-DC模块共5台,用1个监控模块完成系统的侦测控制。
直流输入和输出配电设计在机框的左侧,详见下图。
背面2.1.1系统组成系统组成:直流输入配电单元、高压直流配电单元、DC-DC模块、监控模块及相关辅件。
机箱尺寸(宽深高mm):482×400×133(133mm为3U高),后面接线,前后面维护。
系统容量:48V转280V/3A整流模块5个,最大容量15A系统标配: 1路48V直流输入、2路280V直流输出(空开)、配输出防雷2.1.2技术指标(1)直流输入;输入电压范围: 40 ~ 58Vdc输入方式:一路输入,采用断路器保护(2)直流输出输出电压范围: -225V~-360V输出容量: 4500W (标准配置)负载分路:10A/2P×2路直流型空气开关。
2.2壁挂式远供电源箱体尺寸(宽深高mm):450×200×400可放置3台DCM900 DC-DC模块,用1个监控模块完成系统的侦测控制。
外观见下图。
HVDC供电技术及其应用前景分析HVDC(高压直流)相比UPS电源具有巨大的优势,其与UPS 电源相比,具有高可靠性、高负载率及便于操作性等优点,在解决了后端设备的高压供电标准化后,HVDC供电技术将会大规模商用。
【标签】HVDC;技术;前景近年来,随着通信技术的IP化,IDC机房不断扩大,IT设备得到了大量的应用,作为其主要供电方式的UPS电源也在通信机房中大量应用。
但UPS固有的特点,决定了其具有可靠性差、转换效率低、输入电流谐波大等一系列缺点,大型UPS系统故障造成的通信阻断频繁发生,造成重大的经济损失和社会影响。
在此背景下,采用HVDC替代UPS供电的呼声越来越高,部分省市运营商已经在小规模商用试点,主流设备厂家已经在推出HVDC供电电源。
1 HVDC供电技术的优点HVDC就是直流采用高压直流电源(区别于常用的-48V)直接对采用220V 交流输入电源的设备供电,采用该技术后,电源系统将具有直流电源系统本身的天然优点,如下所述。
1.1 技术方面1.1.1 可靠性大幅提升HVDC供电技术引入的主要目的就在于提升系统的安全性。
UPS系统本身仅并联主机具有冗余备份,系统组件之间更多地是串联关系,其可用性是各部分组件可靠性的连乘结果,总体可靠性低于单个组件的可靠性。
反观直流系统,系统的并联整流模块、蓄电池组均构成了冗余关系,不可靠性是各组件连乘结果,总体可靠性高于单个组件的可靠性。
理论计算和运行实践都表明,直流系统的可靠性要远远高于UPS系统,一个例证就是大型直流系统瘫痪的事故基本没有。
1.1.2 大大节约能耗目前大量使用的UPS主机均为在线双变换型,在负载率大于50%时,其转换效率与开关电源相近。
但一个不容忽视的现实是,为了保证UPS系统的可靠性,UPS主机均采用n+1(n=1、2、3)方式运行,加之受后端负载输入的谐波和波峰因数的影响,UPS主机并不能满足运行,通常UPS单机的设计最大稳定运行负载率仅为35~53%。