通信用V高压直流供电系统.pptx

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1、u HVDC HVDC与UPSUPS的比较及应用环境UPSUPS的发展历史的发展历史UPSUPS工作原理工作原理高压直流电源（高压直流电源（HVDCHVDC）工作原理）工作原理与与HVDCHVDC相比相比UPSUPS存在的问题存在的问题HVDC HVDC 与与 UPSUPS的主要区别的主要区别HVDC HVDC 与与 UPSUPS的比较优势的比较优势HVDCHVDC为什么可以替代为什么可以替代UPS UPS 哪些场合可以使用哪些场合可以使用HVDCHVDCHVDCHVDC与电力操作电源系统的区别与电力操作电源系统的区别第1页/共51页 UPS UPS的发展历史的发展历史UPSUPS产生于上个世

2、纪产生于上个世纪6060年代，年代，19721972年年2 2月月2121日尼克松访日尼克松访华，带给我国的礼物之一就是华，带给我国的礼物之一就是UPSUPS，从此中国开始了，从此中国开始了UPSUPS的研究。的研究。UPSUPS的出现，是由于一些重要设备，如航天控制、医疗的出现，是由于一些重要设备，如航天控制、医疗仪器、金融系统、计算机、数据管理系统等，不能断电仪器、金融系统、计算机、数据管理系统等，不能断电而产生的。她的诞生，为信息革命产生了十分重大的影而产生的。她的诞生，为信息革命产生了十分重大的影响。也是电力电子领域划时代的技术突破！响。也是电力电子领域划时代的技术突破！第2页/共51

3、页 UPSUPS（Uninterrupted Power Supply)Uninterrupted Power Supply)工作工作原理原理 AC输入输入输入输入滤波滤波工频工频整流整流DC/DC升压升压LC工工频滤频滤波波静静态态开开关关AC输出输出DC/AC逆变逆变充电充电器器电电池池组组在线在线(on line)高频高频UPS第3页/共51页 高压直流电源（高压直流电源（HVDCHVDC）工作原）工作原理理 输入输入滤波滤波工频工频整流整流DC/DC变换变换LC高频高频滤波滤波DC输出输出电电池池组组AC输入输入第4页/共51页 与与HVDCHVDC相比相比UPSUPS存在的问存在的问

4、题题u UPS UPS多一级变换效率降低；多一级变换效率降低；u UPS UPS的输出采用工频滤波损耗大；的输出采用工频滤波损耗大；u UPS UPS控制复杂，可靠性降低控制复杂，可靠性降低u UPS UPS的电池在输入端，如果的电池在输入端，如果UPSUPS本身出故障，负载仍然停电；本身出故障，负载仍然停电；而而HVDCHVDC的电池在输出端，即使的电池在输出端，即使HVDCHVDC本身出故障，电池仍然可以本身出故障，电池仍然可以给负载供电，保障不间断供电，所以给负载供电，保障不间断供电，所以HVDCHVDC是真正的不间断电源；是真正的不间断电源；u UPS UPS系统并机是交流并联，需要同

5、频、同相、同电位，并机复系统并机是交流并联，需要同频、同相、同电位，并机复杂控制难度大，并机失败率高，而且，一旦并机失败后会导致杂控制难度大，并机失败率高，而且，一旦并机失败后会导致系统瘫痪！系统瘫痪！第5页/共51页u UPS 1+1 UPS 1+1系统只要有一台出问题就等于系统只要有一台出问题就等于“病危通知病危通知”、“最后最后通牒通牒”！HVDCHVDC，由于电池的存在，由于电池的存在，N+1N+1或或N+XN+X冗余并联，一台模块出故冗余并联，一台模块出故障，只是预警！障，只是预警！u 大型大型UPSUPS维护复杂，耗时长，无法现场在线更换，维护复杂，耗时长，无法现场在线更换，HVD

6、CHVDC，维护简便，可以在线热插拔。，维护简便，可以在线热插拔。u 大型大型1+1 UPS1+1 UPS系统投资成本比系统投资成本比HVDCHVDC高大约高大约60%60%第6页/共51页 HVDC HVDC 与与 UPSUPS的主要区别的主要区别 UPS UPSHVDCHVDC AC/ACAC/AC变换器，输出的是交流电压变换器，输出的是交流电压变换器，输出的是交流电压变换器，输出的是交流电压AC/DCAC/DC变换器输出的是直流电压变换器输出的是直流电压变换器输出的是直流电压变换器输出的是直流电压电池组在输入端电池组在输入端电池组在输入端电池组在输入端电池组在输出端与模块并联一起给电池组

7、在输出端与模块并联一起给电池组在输出端与模块并联一起给电池组在输出端与模块并联一起给负载供电负载供电负载供电负载供电中间变换环节多中间变换环节多中间变换环节多中间变换环节多中间变换环节少中间变换环节少中间变换环节少中间变换环节少工频滤波体积大工频滤波体积大工频滤波体积大工频滤波体积大高频滤波体积小高频滤波体积小高频滤波体积小高频滤波体积小第7页/共51页 HVDC HVDC 与与 UPSUPS的比较优势的比较优势性能指标性能指标性能指标性能指标 UPS UPSHVDCHVDC可靠性可靠性可靠性可靠性低低低低高高高高可维护性可维护性可维护性可维护性差差差差好好好好投资成本投资成本投资成本投资成本

8、高高高高低低低低60%60%能耗能耗能耗能耗大大大大低低低低20%20%占地面积占地面积占地面积占地面积大大大大小小小小50%50%第8页/共51页 HVDC HVDC为什么可以替代为什么可以替代UPSUPSu 通信机房数据服务器电源工作原理通信机房数据服务器电源工作原理高频脉冲DC输出输出ab第9页/共51页UPSUPS交流电压的供电范围是交流电压的供电范围是176176264VAC,264VAC,对应的整流后对应的整流后的最低直流电压的最低直流电压Uab=1.25*176V=220VUab=1.25*176V=220V，最高直流电压，最高直流电压Uab=1.4*264=369.6V,Uab

9、=1.4*264=369.6V,工作效率最高的电压点是工作效率最高的电压点是220VAC220VAC，对应的直流电压是，对应的直流电压是Uab=1.25*220=275VUab=1.25*220=275V，显，显然如果我们直接将直流电接到计算机服务器也是完全可然如果我们直接将直流电接到计算机服务器也是完全可以工作的，只要直流电压在以工作的，只要直流电压在220V220V369V369V之间，选取之间，选取2V2V一节一节120120节电池，其均充电压是节电池，其均充电压是2.35*120=282VDC2.35*120=282VDC，浮，浮充电压是充电压是2.25*120=270VDC2.25*

10、120=270VDC。如果是加有如果是加有APFCAPFC的服务器电源对的服务器电源对UPSUPS的交流输出可以做的交流输出可以做到更宽，一般可以到到更宽，一般可以到110V-270Vac.110V-270Vac.其对应的直流范围其对应的直流范围是是137V-378V137V-378V，改为直流供电后，改为直流供电后APFCAPFC就变成了单纯的就变成了单纯的DC/DC BoostDC/DC Boost电路了！电路了！结论：由于服务器电源是将结论：由于服务器电源是将UPSUPS提供的交流电源先要整流成直流电，提供的交流电源先要整流成直流电，然后再将直流再变换成然后再将直流再变换成12V12V、

11、5V5V或或3.3V3.3V等低压直流给服务使用，等低压直流给服务使用，而全桥二极管整流电路对直流电可以直接输入，只要直流电压能而全桥二极管整流电路对直流电可以直接输入，只要直流电压能够达到够达到220V220V以上就可以使用！以上就可以使用！第10页/共51页 哪些场合可以使用哪些场合可以使用HVDCHVDC 凡是计算机系统使用凡是计算机系统使用LCDLCD显示器的地方都可以使用显示器的地方都可以使用HVDCHVDC 目前通信机房中交换机使用的是目前通信机房中交换机使用的是-48V-48V系统，服务器使用的是系统，服务器使用的是UPSUPS 电厂或变电站中，二次控制和断路器使用的是电厂或变电

12、站中，二次控制和断路器使用的是220V220V直流操作电直流操作电源；通信使用的是源；通信使用的是-48V-48V电源；计算机系统使用的是电源；计算机系统使用的是UPSUPS 银行、保险、证券公司中通信使用的是银行、保险、证券公司中通信使用的是 -48V-48V通信电源，通信电源，计算机服务器使用的是计算机服务器使用的是UPSUPS。证券公司的大显示屏使用的是。证券公司的大显示屏使用的是24VDC24VDC，这个电源也来之于，这个电源也来之于UPSUPS，同样可以由，同样可以由HVDCHVDC直接供电！直接供电！第11页/共51页 HVDC HVDC与电力操作电源系统的区与电力操作电源系统的区

13、别别 电压等级不一样，电力操作电源标称电压是电压等级不一样，电力操作电源标称电压是220V220V（2V2V，104104节节浮充电压浮充电压234V234V，均充电压，均充电压244V244V，电池节数可变，电池节数可变104104108108节）节）HVDC HVDC标称电压是标称电压是240V240V（2V2V，120120节浮充电压节浮充电压270V270V，均充电压，均充电压282V282V，电池节数固定），电池节数固定）电力操作电源接线方案复杂，电力操作电源接线方案复杂，HVDCHVDC接线方案简单（只有一种单接线方案简单（只有一种单母线分段）母线分段）电力操作电源设备种类繁多，电

14、力操作电源设备种类繁多，HVDCHVDC，只有监控，模块、电池巡，只有监控，模块、电池巡检仪、绝缘监测仪作为可选件；检仪、绝缘监测仪作为可选件；第12页/共51页u 240V 240V高压直流系统供电方案 单系统单路供电方案单系统单路供电方案 单系统双路供电方案单系统双路供电方案 双系统双路供电方案双系统双路供电方案 服务器交、直流供电原理服务器交、直流供电原理 HVDCHVDC分散式供电系统分散式供电系统第13页/共51页单系统单路供电方案单系统单路供电方案电池组电池组整流模块整流模块总配电柜总配电柜列头柜列头柜设备机架设备机架第14页/共51页单系统双路供电方案单系统双路供电方案电池组电池

15、组整流模块整流模块总配电柜总配电柜列头柜列头柜设备机架设备机架第15页/共51页双系统双路供电方案双系统双路供电方案第16页/共51页交直流配电屏交直流配电屏整流配电屏整流配电屏150A240V电源系统由交直流配电屏+整流配电屏(含15个10A模块)第17页/共51页300A-600A240V电源系统由交直流配电屏+整流配电屏(含15-30个20A模块)组成第18页/共51页服务器交、直流供电原理服务器交、直流供电原理交流供电交流供电直流供电直流供电第19页/共51页uu分散式供电系统由交直流配电屏、整流配电屏、和直流分配柜分散式供电系统由交直流配电屏、整流配电屏、和直流分配柜组成组成HVDC

16、分散式供电系统uu交直流配电屏交直流配电屏-交流单元交流单元2 2路路225A3P225A3P交流输入开关带机械互琐交流输入开关带机械互琐C C级防雷级防雷 保护地排保护地排第20页/共51页u交直流配电屏-直流单元2 2路路800A800A电池熔丝输入（电池熔丝输入（2 2正正2 2负）负）4 4路路250A250A负载熔断器组输出（正极）负载熔断器组输出（正极）4 4路路250A250A负载熔断器组输出（负极）负载熔断器组输出（负极）第21页/共51页u直流分配柜1010路路63A2P63A2P直流开关输出直流开关输出1010路路32A2P32A2P直流开关输出直流开关输出1010路路20

17、A2P20A2P直流开关输出直流开关输出1010路路10A2P10A2P直流开关输出直流开关输出第22页/共51页u整流配电屏1616个个20A20A直流高压整流模块直流高压整流模块1616路模块控制开关路模块控制开关主（辅）柜主（辅）柜第23页/共51页u 240V 240V高压直流系统主要组成部分典型典型典型典型IDCIDCIDCIDC机房供电系统组群设计机房供电系统组群设计机房供电系统组群设计机房供电系统组群设计典型典型典型典型240V240V240V240V高压直流系统容量设计高压直流系统容量设计高压直流系统容量设计高压直流系统容量设计电压等级电压等级电压等级电压等级240V240V2

18、40V240V高压直流系统屏柜组成高压直流系统屏柜组成高压直流系统屏柜组成高压直流系统屏柜组成典型典型典型典型240V240V240V240V高压直流系统电池容量设计选型高压直流系统电池容量设计选型高压直流系统电池容量设计选型高压直流系统电池容量设计选型通信机房高压直流供电系统工作原理通信机房高压直流供电系统工作原理通信机房高压直流供电系统工作原理通信机房高压直流供电系统工作原理典型典型典型典型240V240V240V240V高压直流系统整流屏设计选型高压直流系统整流屏设计选型高压直流系统整流屏设计选型高压直流系统整流屏设计选型典型典型典型典型240V240V240V240V高压直流系统直流屏

19、设计选型高压直流系统直流屏设计选型高压直流系统直流屏设计选型高压直流系统直流屏设计选型系统监控功能组成系统监控功能组成系统监控功能组成系统监控功能组成240V240V240V240V高压直流电源设备系统防雷设计高压直流电源设备系统防雷设计高压直流电源设备系统防雷设计高压直流电源设备系统防雷设计240V240V240V240V高压直流系统接地设计高压直流系统接地设计高压直流系统接地设计高压直流系统接地设计240V240V240V240V高压直流电源设备系统的电池管理高压直流电源设备系统的电池管理高压直流电源设备系统的电池管理高压直流电源设备系统的电池管理240V240V240V240V高压直流电

20、源设备系统的配电设计高压直流电源设备系统的配电设计高压直流电源设备系统的配电设计高压直流电源设备系统的配电设计240240240240V V V V高压直流高压直流高压直流高压直流电源系统的主要功能电源系统的主要功能电源系统的主要功能电源系统的主要功能第24页/共51页按设计经验：信息化数据机房供电系统原则一般设计按按设计经验：信息化数据机房供电系统原则一般设计按3535-100KVA100KVA功率向一组服务器柜供电，功率向一组服务器柜供电，整个机房参考基本组配置若干个供电系统组；整个机房参考基本组配置若干个供电系统组；形成供电组群，完成全机房供电；形成供电组群，完成全机房供电；方案优点：方

21、案优点：单组电源系统容量可以按相对集中管理模式；单组电源系统容量可以按相对集中管理模式；比完全分布式容易设计和管理；比完全分布式容易设计和管理；35-150KVA35-150KVA是目前信息化产业功率最佳选择；是目前信息化产业功率最佳选择；典型典型IDCIDC机房供电系统组群设计机房供电系统组群设计第25页/共51页典型240V高压直流系统容量设计电压等级电压等级电压等级电压等级电流容量电流容量电流容量电流容量标称功率标称功率标称功率标称功率240V240V100A100A25KVA25KVA240V240V150A150A35KVA35KVA240V240V300A300A70KVA70KV

22、A240V240V400A400A100KVA100KVA240V240V600A600A150KVA150KVA按设计需要：表中对应于原交流供电按设计需要：表中对应于原交流供电2525-150KVA150KVA功率功率向一组服务器柜供电，常用的供电容量选择及向一组服务器柜供电，常用的供电容量选择及直流对应电流容量直流对应电流容量 方案选型：方案选型：单组电源系统容量可以按单组电源系统容量可以按100-600A100-600A标称容量选型；标称容量选型；150A150A、300A300A是目前信息化产业功率最佳选择；是目前信息化产业功率最佳选择；对中心局点，可参考对中心局点，可参考600A60

23、0A系统设计系统设计 第26页/共51页 电压等级系统标称电压是240V系统标准规范电压范围最大为216V-312V 参照48V系统，实用可选210V-295V系统采用240V电池组（选用电池单体2V120节）对应于12V20只单体串联或5组48V串联电池系统浮充电压268-270V，均充电压282V对应于电池单体浮充电压2.23V，均充电压2.35V参照48V系统，53.5V_2.23V;56.5V_2.35V电池欠压报警点210V对应于电池单体欠压1.75V电池低压预警点228V对应于电池单体欠压1.90V第27页/共51页 240V高压直流系统屏柜组成240V高压直流系统主要由交流屏、整

24、流屏、直流屏组成交流屏负责接入通信机房双路交流供电，一般一个屏电源屏即整流屏一般采用1-2个直流屏按原机房设计保留三级配电模式，即 直流屏，分配屏、列头柜改造项目一般只设计直流屏原配电列头柜交流表需改造为直流电压电流表，配电结构及熔丝不需改动，但小容量开关建议改造为熔丝或专用双刀直流开关电池组一般采用2组屏柜尺寸优选：2000mm高*800mm宽*600mm深第28页/共51页 典型240V高压直流系统电池容量设计选型系统对电池充电电流按0.1C10设计系统对设备送电参考容量系数0.3,0.5或0.8设计 即参照系统总电流30%或50%用于设备供电系统电池采用2组电池组（选用电池单体2V120

25、节）对应于12V20只单体串联或5组48V串联电池系统浮充电压268-270V，均充电压282V对应于电池单体浮充电压2.23V，均充电压2.35V参照48V系统，53.5V_2.23V;56.5V_2.35V电池欠压报警点210V，一般不设下电脱离保护对应于电池单体欠压1.75V电池低压预警点228V对应于电池单体欠压1.90V高压直流系统电池安时容量参考4-8小时备用供电设计电池单体一般选用2V，以提高电池组及系统可靠性第29页/共51页 通信机房高压直流供电系统工作原理第30页/共51页 典型240V高压直流系统整流屏设计选型电压电压电压电压等级等级等级等级模块模块模块模块容量容量容量容

26、量模块模块模块模块个数个数个数个数单屏单屏单屏单屏容量容量容量容量双屏双屏双屏双屏容量容量容量容量240V240V10A10A15-1615-16150A150A300A300A240V240V20A20A15-1615-16300A300A600A600A如需要：可设计主辅如需要：可设计主辅2 2个整流屏组成整流屏系统，个整流屏组成整流屏系统，每屏一般为最多每屏一般为最多1616个模块个模块设计整流屏可按终装容量留出模块位置设计整流屏可按终装容量留出模块位置部分位置待需要时安装即可部分位置待需要时安装即可第31页/共51页 典型240V高压直流系统直流屏设计选型电压电压电压电压等级等级等级等

27、级电流电流电流电流容量容量容量容量标称标称标称标称功率功率功率功率直流配电直流配电直流配电直流配电容量容量容量容量电池电池电池电池分路分路分路分路母线母线母线母线分路分路分路分路240V240V100A100A25KVA25KVA100A100A400A400A200A200A240V240V150A150A35KVA35KVA200A200A500A500A250A250A240V240V300A300A70KVA70KVA400A400A600A600A400A400A240V240V400A400A100KVA100KVA600A600A800A800A500A500A240V240V6

28、00A600A150KVA150KVA800A800A800A800A600A600A选型：选型：直流配电屏采用正负双熔丝结构直流配电屏采用正负双熔丝结构电池电池2 2路，共四个熔丝路，共四个熔丝直流一般为直流一般为4-84-8分路双组结构分路双组结构设计直流屏一般不考虑小容量设计直流屏一般不考虑小容量第32页/共51页 240V-300A高压直流电源系统结构图第33页/共51页 240V-600A高压直流电源系统结构图第34页/共51页 系统及监控单元组成1 1、监控单元、监控单元 采用内部采用内部RS485RS485总线、分布式、模块化；总线、分布式、模块化；开放式设计，本地开放式设计，本

29、地5.65.6触摸屏触摸屏2 2、整流模块、整流模块 高频谐振高效率、全智能化；高频谐振高效率、全智能化；3 3、交流配电单元、交流配电单元 可实时测量双交流输入参数并报警可实时测量双交流输入参数并报警4 4、直流配电单元、直流配电单元 可实时检测双直流输出参数并报警可实时检测双直流输出参数并报警5 5、开关量单元开关量单元 可实时检测输出分路状态并报警可实时检测输出分路状态并报警5 5、电池组、电池组 可配备可配备2 2组电池，实现均浮充限流，温度补偿等组电池，实现均浮充限流，温度补偿等6 6、单体电池巡检仪、单体电池巡检仪 可测量两组可测量两组120120只电池单体只电池单体7 7、母线绝

30、缘监测、母线绝缘监测 可检测正负母线绝缘状态并报警可检测正负母线绝缘状态并报警第35页/共51页240V高压直流电源设备系统及监控组成电信设备直流屏交流屏主整流屏本地监控电源监控器辅整流屏第36页/共51页 240V 240V高压直流电源设备系统防雷设计高压直流电源设备系统防雷设计配合原机房系统交流侧进线B/C/D三级防雷，高压直流系统防雷设计可增加直流输出侧及信号侧第37页/共51页 240V高压直流系统接地设计行业行业行业行业系统电压系统电压系统电压系统电压接地点接地点接地点接地点接地特点接地特点接地特点接地特点使用特点使用特点使用特点使用特点通信通信48V48V系统系统正接地正接地工作地

31、、系统地、保护地合一工作地、系统地、保护地合一实用简洁实用简洁电力电力220V220V系统系统悬浮接地悬浮接地母线负与母线悬浮并保证一定母线负与母线悬浮并保证一定的绝缘阻抗即小于规定的漏电的绝缘阻抗即小于规定的漏电流；保护地独立；流；保护地独立；安全可靠安全可靠接地设计：接地设计：高压直流高压直流240V240V系统按高压直流规范中系统按高压直流规范中5.11.15.11.1悬浮接地；悬浮接地；配置绝缘监察装置。配置绝缘监察装置。绝缘装置功能：绝缘装置功能：（1 1）绝缘监察装置能按预置的绝缘电阻或相应漏电流检测正负绝缘监察装置能按预置的绝缘电阻或相应漏电流检测正负母线上绝缘状态，当超过设置参

32、数时报警并显示接地极性；母线上绝缘状态，当超过设置参数时报警并显示接地极性；（2 2）绝缘监察装置能发出告警并可提供信息上传绝缘监察装置能发出告警并可提供信息上传/远传和干节点。远传和干节点。第38页/共51页绝缘检测的方法：目前常用的绝缘检测方法主要是三类沿用至今的电阻电桥法非常实用简单，有效可靠；但本方法设计一般选择固定的绝缘电阻参数，如20K欧姆；也可采用拨码设置电阻参数，如2-50K，或对应的漏电流设置参数电压注入法和不平衡电流测试法主要用于分路巡检，即主要检测电源系统外安装的设备负载漏电支路及漏电参数，方便使用维护n n高压直流高压直流240V240V系统规范目前已确定采用双母线悬浮

33、的系统设计系统规范目前已确定采用双母线悬浮的系统设计n n母线的悬浮绝缘状态应尽可能在设计时明确绝缘电阻或漏电流参数规范母线的悬浮绝缘状态应尽可能在设计时明确绝缘电阻或漏电流参数规范如如20K20K欧姆，或欧姆，或10mA10mAn n设计应注意当出现悬浮接地设计应注意当出现悬浮接地故障告警提示故障告警提示后后，电源系统除报警外功能要求；电源系统除报警外功能要求；以及系统的维护处理模式，处理办法，处理过程及规程；以及系统的维护处理模式，处理办法，处理过程及规程；监控系统远端提示监控系统远端提示绝缘检测的设计原则：绝缘检测的设计原则：第39页/共51页240V240V高压直流电源设备系统的电池管

34、理高压直流电源设备系统的电池管理按设计需要：一般设计按按设计需要：一般设计按3535-150KVA150KVA功率组，功率组，市电停电后，电池必须接续供电；市电停电后，电池必须接续供电；电池组成：电池组成：单组单组240V240V电池可配合组内熔丝按电池可配合组内熔丝按5 5组组48V48V串联；串联；系统内两组电池可由串联熔丝并联；系统内两组电池可由串联熔丝并联；为提高电池组本身的固有可靠性，一般采用为提高电池组本身的固有可靠性，一般采用2V2V单体；单体；电池管理：电池管理：均充浮充按设置参数自动转换；温度自动补偿；均充浮充按设置参数自动转换；温度自动补偿；可选择配备电池单体巡检装置；检测

35、落后单体并报警可选择配备电池单体巡检装置；检测落后单体并报警增加电池电压增加电池电压1.901.90欠压即容量预警，并实施欠压即容量预警，并实施1.75V1.75V报警报警典型典型IDCIDC机房供电系统电池设计及管理机房供电系统电池设计及管理行业行业行业行业系统电压系统电压系统电压系统电压容量容量容量容量设计及使用特点设计及使用特点设计及使用特点设计及使用特点电源特点电源特点电源特点电源特点通信通信48V48V系统系统100-100-2000AH2000AH市电正常时电源向设备供电市电正常时电源向设备供电市电异常时电池向设备供电市电异常时电池向设备供电为设备供电，为设备供电，同时为电池充电同

36、时为电池充电电力电力220V220V系统系统100AH100AH左右左右由电池向负载完成冲击放电由电池向负载完成冲击放电为电池充电为电池充电第40页/共51页240V240V高压直流电源设备系统的配电设计高压直流电源设备系统的配电设计按操作规程：一般上电前先投入熔丝，再切换设备上电或换电，这样可按操作规程：一般上电前先投入熔丝，再切换设备上电或换电，这样可 保证熔丝不拉弧；下电时则先将负载电流拆除或移走后在断开熔丝。保证熔丝不拉弧；下电时则先将负载电流拆除或移走后在断开熔丝。建议操作流程注明，先操作正极熔丝，再操作负极熔丝。建议操作流程注明，先操作正极熔丝，再操作负极熔丝。典型直流配电熔丝安装

37、及维护典型直流配电熔丝安装及维护n n直流配电保留三级配电模式，即直流配电保留三级配电模式，即 直流屏，分配屏、列头柜直流屏，分配屏、列头柜n n其中直流屏及分配屏可选用熔丝，采用正负双配置结构；其中直流屏及分配屏可选用熔丝，采用正负双配置结构；列头柜中可部分选用开关，但必须是直流双刀类型；列头柜中可部分选用开关，但必须是直流双刀类型；n n改造项目一般只设计直流屏改造项目一般只设计直流屏n n原配电列头柜交流表需改造为直流电压电流表，配电结构即熔丝不需改动，但原配电列头柜交流表需改造为直流电压电流表，配电结构即熔丝不需改动，但小容量开关建议改造为熔丝或专用双刀直流开关小容量开关建议改造为熔丝

38、或专用双刀直流开关第41页/共51页 240V高压直流电源系统的主要功能防雷设计、漏电防护、EMI设计交流输入过欠压保护，ACin宽范围，缺相降额保护电池低电压预警，欠电压报警电池在线管理:均浮充自动转换，电池环境温度补偿；电池单体电压及内阻测量巡检，数据记录并报警故障告警及保护，清晰提示，可通过监控系统远端提示提供大容量240V高压直流输出，系统功率密度高；监控四遥功能，可远端监控用户使用维护方便第42页/共51页u 高压直流使用情况解决UPS供电可靠性问题节能提升供电效率高压直流替代UPSn n20072007年年1 1月开始，中国电信盐城分公司开始试验高压直流供电，月开始，中国电信盐城分

39、公司开始试验高压直流供电，从办公从办公PCPC机逐步扩展到服务器、网络设备（二层交换机、三层交换机逐步扩展到服务器、网络设备（二层交换机、三层交换机、光纤交换机、防火墙等）、磁盘阵列、小型机、营业厅票据打机、光纤交换机、防火墙等）、磁盘阵列、小型机、营业厅票据打印机等印机等600600600600多台，基本覆盖了分公司全部机型。多台，基本覆盖了分公司全部机型。n n盐城公司从盐城公司从20082008年年6 6月份起，凡新装月份起，凡新装ITIT设备，全部使用高压直流供设备，全部使用高压直流供电，目前已替换了七套电，目前已替换了七套UPSUPS系统，现场装表测量，系统，现场装表测量，安全性优于

40、安全性优于安全性优于安全性优于UPS,UPS,UPS,UPS,节能节能节能节能25%25%25%25%以上。以上。以上。以上。2007-102007-10月江苏盐城开始高压直流供电试验月江苏盐城开始高压直流供电试验第43页/共51页 23套高压直流供电系统在线运行公司公司机房名称机房名称主要负荷名称及容量主要负荷名称及容量改造前原改造前原UPSUPS供电情况供电情况高压直流设备高压直流设备（标称电压（标称电压240V240V，浮，浮充充270V270V）盐城盐城 多个数据核心机房多个数据核心机房 计费系统等多个计费系统等多个ITIT业务平台业务平台 能耗大能耗大,安全隐患多安全隐患多艾默生、中

41、达、中恒、艾默生、中达、中恒、动力源等动力源等8 8套设备套设备徐州徐州环城路局号百机房环城路局号百机房台席台席150150、2 2层和层和3 3层交换机层交换机8 8台、台、服务器和其他设备服务器和其他设备1515台台APC SL60KHAPC SL60KH（1+11+1）故障频发）故障频发中达开关电源中达开关电源30KVA 230KVA 2套套铜山路局数据核心机房铜山路局数据核心机房（MS MS 和和SHLRSHLR）服务器）服务器7 7架、其架、其他设备他设备3 3架架APC SL40KH APC SL40KH（1+11+1）故障频）故障频发发中达开关电源中达开关电源20KVA 220K

42、VA 2套套无锡无锡北塘分局数据核心机房北塘分局数据核心机房江苏省号百平台服务器江苏省号百平台服务器1616架等架等梅兰梅兰60KVA1+160KVA1+1系统，艾默生系统，艾默生60KVA1+160KVA1+1系统系统中恒开关电源中恒开关电源40KVA 340KVA 3套套大浮电信支局大浮电信支局IDCIDC客户客户托管机房托管机房客户服务器客户服务器3030架架电信路由器电信路由器4 4台台爱克塞爱克塞9390 80KVA29390 80KVA2台台160KVA 160KVA 1 1台台中恒开关电源中恒开关电源80KVA 280KVA 2套套常州常州朝阳路局综调中心机房朝阳路局综调中心机房

43、台席台席7070、2 2层和层和3 3层交换机层交换机6 6台、台、服务器和其他设备服务器和其他设备5 5台台索克曼索克曼UPS30KVAUPS30KVA使用使用1010年，年，故障频发，随时出现阻断。故障频发，随时出现阻断。中恒开关电源中恒开关电源20KVA 120KVA 1套套文化宫路局数据机房文化宫路局数据机房网络视讯服务器网络视讯服务器6 6架架梅兰日兰梅兰日兰UPS2+1UPS2+1并机，并机，3 3台台200KVA UPS200KVA UPS使用使用1010年年中恒开关电源中恒开关电源30KVA 130KVA 1套套扬州扬州东大楼网管东大楼网管网管网管APCUPSAPCUPS中恒开

44、关电源中恒开关电源90A90A1 1套套南京南京汉中门局汉中门局小灵通及网管设备小灵通及网管设备APC40KVA,APC40KVA,超龄使用故障频发超龄使用故障频发伊顿（爱克赛）伊顿（爱克赛）1 1套套连云连云港港解放路解放路168168机房机房168168平台平台20KVAUPS20KVAUPS故障频发故障频发中恒开关电源中恒开关电源40A 240A 2套套第44页/共51页节能效果好、安全性高n n采用标称电压为采用标称电压为240V240V的高压直流电源替代交流的高压直流电源替代交流UPSUPS向向ITIT设备供电，不设备供电，不需要对需要对ITIT设备内部改造，不需要对设备内部改造，不

45、需要对ITIT设备输入接口改造，在保障通设备输入接口改造，在保障通信安全、降低运行能耗、节约建设成本、操作维护简单等方面比信安全、降低运行能耗、节约建设成本、操作维护简单等方面比UPSUPS供电系统具有很大优势。该项目通过现场试验，每套系统均节能供电系统具有很大优势。该项目通过现场试验，每套系统均节能202030%30%。第45页/共51页 高压直流解决了哪些问题1.适应性强，240V直流供电系统能够支持IT设备的主要电源标准（ATX、SSI标准）个案：CRT显示器变色、激光打印机（热量不够，墨烤不干）2.供电系统可靠性大大提高，240V系统最长使用2年，目前所有系统运行稳定，解决了UPS系统

46、故障频发、系统阻断问题分散供电模式蓄电池直接向负荷供电扩容方便，可维护性强3.不存在“零地”电压差问题4.节能效果明显徐州节电27%，无锡节电30%5.节省投资40%以上，减少超前投资50%以上6.全部采用国产电源设备实验结论IT设备高压直流供电取代UPS是明显的趋势第46页/共51页通信用240V直流供电系统技术要求已经颁发n n0909年年1212月月1 1日，由日，由TC4TC4、中国电信提出的、中国电信提出的通信用通信用240V240V直流供电系统直流供电系统技术要求技术要求YDB037YDB03720092009 通过工信部审查，通过工信部审查，1212月月1010日颁发日颁发。n

47、n已引起通信电源行业的广泛关注，产业链支持不存在问题。已引起通信电源行业的广泛关注，产业链支持不存在问题。高频开关电源众多厂家有电力操作电源产品系列；产品技术要求规范、明确现场试验包括：中达电通、艾默生、中恒、动力源、伊顿等蓄电池无特殊要求电缆、母线载流量比-48V系统低，现有产品系列基本可以兼容；无特殊要求开关、熔断器等控制器件有各种电压等级、电流规格的产品，已经通过大量现场障碍模拟实验（与国家电力公司的运行规范相背，专利重要权利之一）第47页/共51页中国电信江苏分公司内部推进措施 1、鼓励试点，将高压直流列为创新项目，对复制、采用创新项目的其他本地网，将在年度考评中加分、创新项目原创单位

48、也相应加分。2、组织虚拟团队对试点地市进行技术支撑，成立技术支撑组（由各地有数次割接经验的技术人员组成）。3、对高压直流割接进行管控，各地高压直流割接必须报省公司，省公司安排相应的技术支持、以保证割接成功率；同时组织其他地市人员现场观摩，为即将进行高压直流改造的地市培训人员。4、鼓励向割接单位提供技术支持，2010动力专业月度考核增加“高压直流等新技术推广中，对外市进行技术支持的，酌情加0.5-5分”。5、省公司召开会议对高压直流进行技术交流推广。除在省动力专业会议上对高压直流技术进行推广、辩论、交流，还以专题会议的方式交流。不但在电源专业内部交流，还针对计划建设及采购部门进行专门交流。6、2

49、008年发布了通信设备高压直流供电安装设计规范。第48页/共51页n n7 7、20092009年起草了年起草了高压直流维护规范高压直流维护规范V1.0V1.0、通信用通信用240V240V直流开关电源直流开关电源系统技术规范书（招标）系统技术规范书（招标）。n n8 8、目前除盐城运行、目前除盐城运行8 8套外，徐州套外，徐州4 4套、无锡套、无锡5 5套、常州套、常州2 2套、扬州套、扬州1 1套、南京套、南京1 1套、连云港套、连云港2 2套（共套（共2323套）。苏州、镇江即将上线。在用设备品牌有艾默生、套）。苏州、镇江即将上线。在用设备品牌有艾默生、动力源、中恒、中达、伊顿（艾克赛）

50、。动力源、中恒、中达、伊顿（艾克赛）。n n9 9、原有机房通信设备采用、原有机房通信设备采用UPSUPS系统供电的，仍继续使用，原系统供电的，仍继续使用，原UPSUPS系统原则上系统原则上不再考虑扩容。如通信系统扩容或设备更新，对新扩容或更新的设备应优先不再考虑扩容。如通信系统扩容或设备更新，对新扩容或更新的设备应优先考虑采用高压直流供电；考虑采用高压直流供电；n n1010、新建、新建IDCIDC、ITIT主机类机房以及数据设备机房优先考虑采用高压直流供电主机类机房以及数据设备机房优先考虑采用高压直流供电系统，从系统，从20092009年开始逐步停止采购新的年开始逐步停止采购新的UPSUP