杭州中恒_高压直流电源(HVDC)的应用-PPT资料

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高压直流HVDC供电系统的发展和应用(国内)ppt课件

2021/6/30
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4、高压直流供电方案的发展特点及优势
4.4、-48V和高压直流的效率比较：
➢ 负载较小时，高压直流系统的效率比-48V系统低。主要是因为高压直流系统DC/DC 变换器MOSFET 管输出电容充放电损耗大；
➢ 负载较大时，-48V系统的效率比高压直流系统低。主要是因为-48V系统的DC/DC 变换器中MOSFET导通电阻上的损耗和配电电缆上的损耗较大；
a. 由于高压直流供电系统具有供电可靠、能有效节约能源等优点已经被多数通信电源专业人士接受；
b. 国内对高压直流供电系统的研究和设备研制等工作始自07 年，且快速进展，在不久的将来，高压直流供电方案将首先在我国IDC机房供电系统中得到应用；
c. 根据高压直流供电系统的特点，在安全性、可靠性和可扩展性等方面的优势和在通信系统中的应用具有广阔前景；
的功耗），就能达到降低初始投资成本，提高经济效益和节能的目的。
2021/6/30
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8、直流供电电压等级与运营成本
➢ 采用不同电压等级的直流供电，其长期运行的线路损耗不同；
➢ 从长期运行角度比较交流与直流运行的经济性，选择恰当的直流电压等级，
现分析交、直流电输送功率的通用公式进行分析如下（cos值取0.9）：
2021/6/30
4
1、国内IDC机房用高压直流供电方案（技术）研究
d. 近年来，IDC数据中心机房业务发展迅猛，服务器托管需求激增，而且由于IDC设备电路集成度的增加，其单位功率密度较常规通信设备的高出很多，甚至高出普通通信机房的8~10倍；
e. 目前，IDC机房进行供电的主要是交流UPS电源和低压48V直流电源，其中交流UPS电源是主要的供电系统。与之相比，高压直流供电系统具有扩容方便、可靠性高、效率高等突出特点，特别对不断增加的高功耗负载，高压直流供电系统将是一个有发展前途的电流供电的组成

再论高压直流(HVDC )在数据机房的应用

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。

高压直流电源(HVDC)的应用

哪些场合可以使用HVDC？
凡是计算机系统使用LCD显示器的地方都可以使用HVDC
目前通信机房中交换机使用的是-48V系统，服务器使用的是UPS
电厂或变电站中，V电源；计算机系统使用的是UPS
银行、保险、证券公司中通信使用的是 -48V 通信电源，计算机服务器使用的是UPS。证券公司的大显示屏使用的是24VDC，这个电源也来之于UPS，同样可以由HVDC直接供电！
UPS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！
UPS（Uninterrupted Power Supply )工作原理
AC输入输入滤波
工频整流
障，负载仍然停电；而HVDC的电池在输出端，即使HVDC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HVDC 也成为直流不间断电源；
与HVDC相比UPS系统存在的问题
UPS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系统瘫痪！ HVDC，并机是直流并联，只有同电位的问题，控制非常的简单，而且并机失败也没有严重问题，最多就是“贫富不均” （不均流）！
银行、保险、证券公司的UPS略小于通信行业估计20亿左右，而且以中小型机为主。主流厂家有 APC、伊顿、艾默生、中达
变电站(以220KV以上站为主）、电厂以中大型 UPS为主，估计市场容量10亿左右。主流厂家有 ABB、西门子、梅兰日兰、伊顿（主要是爱克赛）
与HVDC相比UPS系统存在的问题
UPS系统并联数量上受到限制，一般最多6台并机，HVDC并机理论上可以做到“无穷大”，一般可以做到40台并联。

高压直流输电

R 主电路
Id计算公式：
Id U d U d Rd (1)
整流站输送功率：
Pd U d I d
逆变站接受的功率：
(2)
(3)
R 主电路
P d U d I d
直流线损：
P Pd Pd (Ud Ud ) Id I2d R d
谐波及滤波器
直流输电系统中，由于换流器的非线性特性，在交流系统和直流系统中将出现谐波电压和电流。而交直流系统间的谐波相互渗透、相互影响，使得谐波问题的研究变得异常复杂在一些理想化的假设条件下，换流站网侧的三相电流和直流侧电压中的谐波，其次数和特性比较规律，它们统称为特征谐波对于一个换流桥来说，在交流侧产生pn±1(p为脉波数，n为正整数)次特征谐波，而在直流侧产生 pn次特征谐波。
偿装置。
交直流系统的相互作用
短路比与有效短路比
交流系统短路容量（ MVA） SCR 直流换流器额定功率（ MW）交流系统短路容量（ MVA）容性无功补偿（ MVAr) ESCR 直流换流器额定功率（ MW）
无功问题
Id 3 cos cos Xc Vd 0
与低有效短路比系统有关的问题
作用:

减小注入直流系统的谐波
减小换相失败的几率
防止轻载时直流电流间断限制直流短路电流峰值 0.27~1.5H (架空线) 12~200mH (电缆线)

参数:
T Xd
R 主电路
滤波器（Filter）
减小注入交、直流系统谐波的设备
种类:

交流滤波器，直流滤波器
R 主电路

ห้องสมุดไป่ตู้

中恒HVDC高压直流电源系统使用说明书 V

第六章日常运行维护...........................................................................................................56 6.1 日常维护要点...........................................................................................................56
ZHDCS 系列高压直流电源系统使用说明书
致用户尊敬的用户，非常感谢您使用我公司的产品，我们将竭诚为您提供全方位的技术支持和服务。在使用本产品前，请详细阅读本说明书。如果您需要获得更多的信息或遇到难以解决的问题，请按下列信息与本公司的通信用户服务中心联系。服务热线：0571-86699777。
II
第一章概述
1.1 引言
ZHDCS 系列高压直流电源系统（简称 HVDC 系统）是我司根据多年的研究开发和设备运行经验，针对通信系统高可靠性、高性能和节能减排要求而设计的新一代电源产品。HVDC 高压直流系统因其具备中间变换环节少、高频滤波体积小、可靠性高、能耗低、可维护性好、占地面积小、投资成本低等优点，逐步取代传统的 UPS。
目录
第一章概述.............................................................................................................................1 1.1 引言.............................................................................................................................1 1.2 系统特点.....................................................................................................................1 1.3 系统型号说明.............................................................................................................2 1.4 系统的组成部件.........................................................................................................2 1.5 执行标准.....................................................................................................................3 1.6 使用环境条件......................................................................3

中恒-高压直流远供技术资料

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。

高压直流输电系统PPT课件

交流必然三相切除，直流则可降压运行，且大都能取得成功。
（3）过负荷能力
通常，交流输电线路具有较高的持续运行能力，受发热
条件限制的允许最大连续电流比正常输送功率大得多，其最大输送容量往往受稳定极限控制。
直流线路也有一定的过负荷能力，受制约的往往是换流
站。通常分2h过负荷能力、10s过负荷能力和固有过负荷能力等。前两者葛上直流工程分别为10％和25％，后者视环境温度而异。
以下是维持高功率因数的几个原因：
在给定变压器和阀的电流和电压额定值的条件下，使换流器的额定功率尽可能高；
减轻阀上的应力；使换流器所连接的交流系统中设备的损耗
和电流额定最小；在负荷增加时，使交流终端的电压降最小；使供给换流器的无功功率费用最小。
控制特性
图4.1.2 理想的稳态伏安特性（Vd是在整流器上测量的值；
当电压降低时，也会面临换相失败和电压不稳定的风险。这些和低电压条件下的运行状况有关的问题可通过引入 “依赖于电压的电流指令限制”（VDCOL）来防止。当电压降低到预定值以下时，这个限制降低了最大容许直流电流。VDCOL特性曲线可能是交流换相电压或直流电压的函数。图示出了这两种类型的VDCOL。
Id
Vdorcos Vdoi cos Rcr RLRci
Pdr VdrId
P di VdiIdP drRLId 2
图3.1.1 HVDC输电联络线（a）示意图；（b）等值电路；（c）电压分布。
高压直流系统通过控制整流器和逆变器的内电势（Vdorcosα）和（Vdoicosγ）来控制线路上任一点的直流电压以及线路电流（或功率）。这是通过控制阀的栅／门极的触发角或通过切换换流变压器抽头以控制交流电压来完成的。

高压直流输电控制课件

培训与演练
对高压直流输电系统的操作人员进行培训和演练，提高其应对故障的能力和水平。
06 高压直流输电的未来发展与挑战
技术发展趋势
更高电压等级
随着技术的进步，高压直流输电系统的电压等级将进一步提高，以实现更远距离、更大容量的电
力传输。
柔性直流输电技术
柔性直流输电技术以其独特的可控性和灵活性，将在未来高压直
详细描述
高压直流输电是将直流电能从电源侧通过换流站传送到受端的过程，其传输容量大、电压等级高，能够实现远距离、大容量的电力传输，且传输过程中电能损耗较低，稳定性较好。
高压直流输电的应用场景
总结词
高压直流输电适用于大规模、远距离的电力传输，尤其适用于海底电缆、城市供电等场景。
详细描述
由于高压直流输电具有稳定、高效、灵活等优点，因此广泛应用于海底电缆、城市供电、可再生能源并网等场景，能够满足不同地区、不同用户的电力需求。
控和操作。
控制系统功能
自动控制
远程监控
根据预设的控制策略，自动调节高压直流输电系统的运行状态，确保系统稳定、安全、经济运行。
通过通讯设备接收上层调度系统的指令，远程监控高压直流输电系统的运行状态，并进行相应的操作。
故障诊断
优化调度
根据传感器反馈的运行数据，对高压直流输电系统进行故障诊断，及时发现并处理系统中的异常情况。
智能化与自动化
高压直流输电系统的控制将更加智能化和自动化，能够更好地应对复杂多变的运行环境和条件，提高电力传输的可靠性和稳定性。
感谢您的观看
THANKS
传感器实时监测高压直流输电系统的运行状态，并将数据反馈给控制器，形成闭环控制。
通过通讯设备，控制系统与上层调度系统进行信息交互，实现远程监控和操作。

杭州中恒HVDC系统设计及使用与维护

5、确定充电电流，如1000AH电池充电电流是0.1C10=100A 6、确定系统最大输出电流，如以上系统总输出电流（250+100）/0.7=500A，考虑N+1备份，选取20A模块26
个。上述系统如果只考虑1小时的维持时间可以选择500AH的电池，系统只需要20A模块22个。
HVDC系统设计
HVDC系统设计与维护
杭州中恒研发中心
目录
系统设计
系统割接使用与维护
HVDC系统设计
一、确定系统容量和模块数量
1、机房最大负荷，如250A（约75KVA） 2、选择电池包括厂家和型号，如南都GFM
3、考虑25℃维持时间，最短1—3小时，如3小时
4、查电池放电曲线，确定所需电池容量，如GFM-1000，3小时放电容量可达750AH（一般可以先考虑最大负荷乘以维持时间乘以系数k，k取1-2.5，预估容量）。
5、支路跳闸告警；
HVDC割接注意事项
1、脱开原机房零线与外网的联接，确保N线悬浮！ 2、确认服务器能够直流供电
从目前我们使用的案例看常用的品牌机，如IBM、HP、 DELL、长城等服务器都可以使用直流供电，如果没有把握可以在同一型号的服务器中先拿一台服务器单独用直流供电看是否可以接直流电源。 3、先断开UPS，然后将直流母线的正极分别按原容量大小接到原列头柜（假如原列头柜没有换）的火线即L线，再将直流母线的负极按原容量的大小分别接到原零线即N线（标准规定正好与此相反，按标准规定的接法，如果服务器电源使用的是单边整流就开不了机）。
hvdc系统设计与维护杭州中恒研发中心系统割接使用与维护系统设计hvdc一确定系统容量和模块数量1机房最大负荷如250a约75kva2选择电池包括厂家和型号如南都gfm3考虑25维持时间最短13小时如3小时4查电池放电曲线确定所需电池容量如gfm10003小时放电容量可达750ah一般可以先考虑最大负荷乘以维持时间乘以系数kk取125预估容量

杭州中恒高压直流电源(HVDC)的应用PPT课件

• “全国城乡电网建设与改造所需主要设备产品”
•
被评为浙江省著名商标；
• 杭州市专利试点企业。 • 高新区重点骨干企业
研发中心
2000
2003
2005
正式成立杭州中恒高频开关电源高新技术研究开发中心
12月，被杭州市科技局批准为市级研发中心
7月，被浙江省科技局批准为省级研发中心
研发中心
主要业务与产品
公司的主要产品为高频开关电源系统，包括通信电源系统和电力操作电源系统。
电力操作电源系统
室外通信电源系统
室内通信电源系统
产品用途
为断路器分合闸及二次回路中的继电保护、微机保护等综合自动化设备和故障照明等负载提供直流电
为室外基站、直放站、射频拉远等室外设备提供直流电
为室内电信设备、计算机、主控设备等负载提供直流电
电力操作电源系统行业地位
公司掌握电力操作电源系统核心技术，自主生产整流模块和监控单元，是国内电力操作电源系统的主流供应商之一。
销售排名第4名
2007年
销售排名第3名
2008年
销售排名第2名
2009年
通信电源系统行业地位
公司经营通信电源系统业务已有十几年，积累了丰富的生产、销售和服务经验，已成为国内通信电源系统的主要供应商。2009年成为伊顿施威特克在中国的唯一的系统生产商、售后服务提供商、和产品的销售商。
电力产品
❖ 中恒电力操作电源系统是根据电力行业的特点和运行经验，针对电力系统高可靠性和高性能要求而设计开发的高新技术产品。
❖ 中恒智能型应急电源（ZHEPS）是本公司集多年的电力电子与监控设备的运行与设计经验，采用最新的高频开关整流技术、SPWM高频逆变技术、电池监测和微机监控技术开发的高可靠和高性能的新一代电源产品。

中恒HVDC高压直流电源系统使用说明书 V2 1

5.1 HVDC 替代 UPS 割接注意事项..................................................................................51 5.2 系统安装步骤...........................................................................................................51 5.3 系统调试...................................................................................................................53 5.4 安装与调试注意事项...............................................................................................55 第六章 56 日常运行维护........................................................................................................... ...........................................................................................................56
4.1 ZHM05H 主监控..........................................................................................................11 4.2 ZHM07H 主监控..........................................................................................................29 4.3 电池巡检单元特点...................................................................................................50 4.4 绝缘巡检单元特点...................................................................................................50 第五章 51 安装与调试............................................................................................................... ...............................................................................................................51

高压直流输电直流输电新技术PPT课件

高压直流三极输电技术 Tripole HVDC
2020/9/24
HVAC线路
HVDC线路
？高压直流输电
3
3
chap.6 直流输电新技术
6.1 高压直流三极输电
提高交流输电传输容量的典型措施
➢新建交流输电线路； ➢改造为紧凑型交流输电线路； ➢提高导线允许温度； ➢利用电力电子技术，提高输送功率； ➢增大导线截面积； ➢提高输电电压等级。
➢ ±800kV直流的经济输电距离为2500km及以上。
4、降低线路损耗
➢相同条件下，1000kV线损是500kV的四分之一。 ➢相同条件下， ±800kV线损是±500kV的39％。
2020/9/24
14
14
chap.6 直流输电新技术
6.2.1 特高压电网建设的必要性
5、减少工程投资
单位输送容量综合造价： ➢1000kV输电方案约为500kV的四分之三。 ➢±800kV输电方案约为±500kV的四分之三。
高压直流三极输电
➢系统原理图
2020/9/24
8
8
chap.6 直流输电新技术
6.1 高压直流三极输电
三极直流输电原理
➢电流调制控制
a) 三极直流原理图
2020/9/24
Байду номын сангаас
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b) 电流调制波形
9
chap.6 直流输电新技术
6.1 高压直流三极输电
三极直流输电的特点
➢较交流输电线路的传输容量提高近一倍； ➢较常规HVDC的传输容量提高37% ； ➢对线路进行有限改造； ➢设备利用率较常规HVDC的更高； ➢属于前瞻性研究，尚无规模性试验。
2020/9/24

高压直流输电系统课件pptx

直流输电对通信有干扰；
不能直接给交流负载供电。
8
02
换流站设备与技术
2024/1/28
9
换流站功能及类型
2024/1/28
功能
将交流电转换为直流电进行传输，同时实现电压等级的变换。
类型
根据换流站所处位置及作用，可分为整流站、逆变站和背靠背换流站。
10
关键设备介绍
换流阀
实现交流电与直流电之间的转换，是换流站的核心设备。
根据输电线路的电压等级、气候条件、污秽程度等因素，选择合适的绝缘子类型和串长，保证线路的安全运行。
绝缘配合方法
采用定期清扫、涂覆防污闪涂料、增加绝缘子片数等措施，提高线路的绝缘水平，防止污闪事故的发生。
2024/1/28
15
故障诊断与处理措施
故障诊断方法
利用故障录波、行波测距等技术手段，对输电线路故障进行快速定位和诊断。
选择性原则
保护系统应能够准确识别故障类型和位置，避免误动和拒动。
21
保护配置原则和要求
• 灵敏性原则：保护系统应具有高灵敏度，能够快速响应故障并触发相应的保护动作。
2024/1/28
22
保护配置原则和要求
2024/1/28
完善的保护配置方案
根据系统特点和故障类型，制定全面的保护配置方案。
合理的保护定值设置
国内外高压直流输电系统应用领域差异
2024/1/28
国内外高压直流输电系统技术水平比较
32
未来发展趋势预测
高压直流输电系统技术创新方向
高压直流输电系统市场规模预测
高压直流输电系统应用领域拓展趋势
2024/1/28
33

HVDC供电技术及其应用前景分析

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％。

高压直流输电 HVDC主设备共50页文档

Thank you高压直流输电 HVFra bibliotekC主设备•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在我们的后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚的工人总是说工具不好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎能克服任何恐惧。因为，请记住，除了在脑海中，恐惧无处藏身。-- 戴尔．卡耐基。
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿

数据中心用HVDC设计与应用

改良 VS 改革
新型HVDC不间断电源设计理念
01
系统架构最精简
可靠、绿色、高效，安全四大改革
02
电池与电源摆脱寄生关系，备用电池最高可用性
03
04
N+X模块并机最简单可靠
生命周期内维护、扩容、割接最方便
HVDC设计理念系统架构最精简
交流 UPS
IT负载电源
AC/DC DC/AC
AC/DC DC/DC
注：
表示交流变直流变换器表示直流变交流变换器表示电池组
1、晶闸管整流改良为IGBT高频整流 2、对电网有污染改良为对电网几乎无污染
3、取消工频变压器 4、改良模块化的可靠性
传统UPS技术演进工频机
传统SCR整流UPS（工频机）原副边电气隔离，体积大、维护难
旁路输入
交流输出主路输入
传统UPS技术演进高频整流UPS
传统UPS技术演进
单机
模块化UPS
传统UPS技术演进总结
“三”获得
模块化 “二”妥协
A
模B
块
高
化
效
可靠
➢ 同功率N个模块交流并机 ➢ 零线风险 ➢ 等等
C
省体积
安全
➢去变压器，原副边电气不隔离
➢ 零线安全
传统UPS技术演进总结
UPS改良的现状：一直在改良、也一直在妥协！
但仍然无法彻底解决四大问题： ➢供电架构的臃肿复杂、系统难快速修复 ➢ 高投资成本(输入配电、模块化、运维成本) ➢*不间断电源与电池的寄生关系 ➢节能模式的可靠性
整流器n副边
插：长针先接触，通过大电阻限流给电容充电。拔：短针先脱离母线，长针通过大电阻放电。

高压直流输电 HVDC主设备

换流T结构
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chap.2 HVDC主要设备
平波电抗器
油浸绝缘式空气绝缘干式
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chap.2 HVDC主要设备
无功补偿装置
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chap.2 HVDC主要设备
SVC
静止无功补偿装置（Static Var Compensator）
连续调节发出和吸收无功功率，调
节速度快，可用于抑制换流母线的暂态电压波动。
如[挪威]斯卡格拉克海峡直流工程
（1000MW）安装一台±200Mvar 的SVC（1995年）。
SVC通常含：TSC、FC、TCR
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chap.2 HVDC主要设备
滤波器
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chap.2 HVDC主要设备
DCF配置
CN：中性点冲击电容器
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chap.2 HVDC主要设备
单极两端直流输电系统
双极方式HVDC原理图,
23
chap.2 HVDC主要设备
2.5.2 交流滤波器
配置原则
类型不宜太多，2～3种为宜
分组（指大组）尽可能少
接入系统方式
ACF大组接换流母线，或接入3/2串；
ACF大组T接换流变压器进线；
ACF分组接换流母线，或接入3/2串；
ACF分组接换流变压器单独绕组。
接地极地电流对环境的影响
使变压器产生直流偏磁对地下金属构件产生腐蚀
单极系统,
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chap.2 HVDC主要设备
2.7 接地极
变压器直流偏磁
Ψ
Ψ’ A ’ A O ’ I ’ I
I 直流偏磁时的励磁电流
O
t 正常励磁电流
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chap.2 HVDC主要设备

ppt VSC-HVDC

两电平换流器直流电压±80kV 开关频率1950Hz 输送容量50MW 第一个商业运行的柔性HVDC工程 1999年6月瑞典哥特兰（Gotland）岛
• 第二代VSC HVDC
三电平换流器直流电压±150kV 开关频率1260Hz/1350Hz 输送容量330MW
• 第三代VSC HVDC
代表——2007年投运 Estlink伊斯特互联工程两电平换流器直流电压±200kV 开关频率1150Hz
常规直流已有50多年的运行历史和近百个工程统计数据的支持。 VSC HVDC只有10年的历史，大部分工程只有4、5年的运行经验，其安全性和可靠性还需要进一步的验证。
尽管VSC HVDC仍有需要改进的地方，需要进一步的深入研究，当前仍是常规HVDC的有益补充，随着技术的不断进步，可以预见：
不久的将来随着电力电子技术的进一步发展以及大功率全控器件性价比的不断提高，柔性直流输电凭借其有益的技术特点必将替代传统的HVDC，成为未来直流输电的发展方向
• 电网互联工程
直流输电不需要交流系统同步，又可以控制互联线的传送功率，使用VSC HVDC更不局限于两端系统必须有足够的换向容量，在中等容量的互联系统中采用VSC HVDC具有独特的优点，尤其是故障和系统恢复阶段。
Cross Sound Cable克劳斯-桑德工程
跨海峡工程链接了康涅狄格州的纽黑文和纽约的长岛在北美“8.14”大停电事故中，该工程对倡导电力恢复起到了重要支撑。在大停电的几个小时后，由于它相当于无转动惯量的备用发电机，首先启动了该互联工程，除了通过直流电缆向长岛供电以外，其在20s内提供了从+100MVar 到-70Mvar的无功输出，使得交流电压保持再基本恒定。此工程在事故后所提供的黑启动和恢复系统稳定运行上体现了VSC HVDC的由于特性

机房错峰用电一体化解决方案ppt课件

年均日照（h）
年发电量（KWh ）
3250
2112.5
3100
2015.0
2600
1690.0
年发电收入（元）
生活
工业
2154.8 2682.9
2055.3 2559.1
1723.8 2146.3
湖南、湖北、广西、江西、浙江、福建北部、广东北部、陕西南部、川西、江苏南部、安徽南部、黑龙江、台湾东北部
放电电流放电时间放电倍率电池配置
I P U 10 3 0 3 0 26 0 ( 9 A ) 0 3 70 ( 0 6 A )0
t50.68.3(H )
8.3小时率放电，取 1.12
C 30 1 .1 0 1 2 0 0 27A 0H 00
通过上述计算，对于1MW的机房负荷需要配置的电池容量为 27000AH*336V，即需要配置27组1000AH/336V的蓄电池
.
南都铅炭电池特性—放电深度VS循环寿命
循环寿命决定项目的
效益
80%DoD，循环寿命可达2000次以上。每天2次，可用3年 60%DoD，循环寿命可达4000次以上。每天2次，可用6年
.
按照负载功率为1MW、供电电压为DC 336V、电池DOD为 60%、单次错峰放电最长时间为5H计算
电池容量配置
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错峰用电
一体化方案
01 02 03 04
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杭州中恒电气简介错峰用电业务基础错峰用电控制方案错峰用电效益测算
VV
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一体化方案
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