高压直流电源系统-解决方案
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。
数据中心高压直流UPS供电系统的分析
数据中心高压直流UPS供电系统的分析以前的很多数据中心机房都是采用UPS供电系统来进行供电的，但是随着网络大数据时代的到来，数据中心业务量大大增加，越来越多的数据信息使得传统的供电系统已经无法满足使用要求。
长期以来，数据机房使用UPS供电系统供电，但传统的UPS供电系统存在结构复杂、安全性差、成本高、效率低、维护困难以及不易拓展等问题。
随着数据业务的高速发展，IT行业将增加大量新服务器，UPS设备应用规模不断扩大，导致使用UPS供电系统存在的问题变得越来越明显。
在通信行业节能降耗的背景下，高可靠性和低运行成本的高压直流供电系统将取代传统UPS电源为数据中心供电。
關键词：数据中心;高压直流;UPS;供电系统1高压直流UPS供电系统特点分析首先，常规UPS供电系统结构中存在DC/AC逆变器，因此功耗大大增加，占总功耗的5%左右。
高压直流UPS供电系统结构中不需要DC/AC逆变器、静态开关以及滤波器等设备，不仅能有效提高电源效率和供电设备运行效率，而且有效降低了设备成本。
其次，在数据中心使用的过程中，由于输入的是直流电，所以不会产生谐波以及功率因数的问题，这样就不会让谐波电流污染电网以及系统，从而维护整个系统以及电网的环境。
在设备中，由于使用相对来说比较稳定的直流电作为负载电流，所以会有效降低输入谐波的成分。
网络设备一般都会配备开关电源，所以使用稳定的直流电可以将30%的谐波成分降低至零，这样就不会产生谐波干扰设备的情况。
同时，由于没有谐波的干扰和影响，负载端也就很少甚至不会出现零地电压的问题。
再次，高压直流UPS供电系统提高了运行效率，主要是由于系统结构简单，通信技术更加先进，且可以并联多个模块，最大程度地利用了每个设备，避免了资源浪费。
常规的UPS供电系统通常使用2N或N+1冷却系统，因此常规UPS供电系统中任何UPS设备都可能具有高压，而且每个UPS设备都需要增加容量以满足负荷增加的容量，从而导致资源浪费。
高压直流电源系统技术特点
高压直流电源系统技术特点
1高压直流电源系统的概念
高压直流电源系统是指输出电压在几千伏至一百万伏以上的直流电源系统。
它是一种高能、高压、高安全的电源系统，广泛应用于高压输电、电化学加工、粒子加速器、医疗等领域。
2高压直流电源系统技术特点
2.1高电压、高能量输出
高压直流电源系统的输出电压可以达到数十千伏、一百万伏以上。
由于其高能、高压的特点，它能够驱动一些电敏感元件和高能粒子加速器，应用非常广泛。
2.2稳定可靠的输出特性
高压直流电源系统的输出特性稳定，输出电压波动小，在电力输电和电化学等领域具有很大优势。
同时，这种电源系统具有较高的输出效率和能量利用率。
2.3高安全性
高压直流电源系统输出电压高，电路中的能量也相应较大，因此在其设计、制造和使用过程中，需要保证其高安全性。
高压直流电源系统需要具备防爆、防雷、断电自动保护等功能，从而保障工作人员的人身安全。
3高压直流电源系统的市场前景
目前，高压直流电源系统在空气净化、离子注入、物理和化学加速、电场和磁场实验等领域得到了广泛的应用。
特别是在电力输电领域，高压直流输电技术已经在多个国家得到了广泛的应用。
未来，在新能源、半导体、高速铁路等工业领域中，高压直流电源系统也会得到更多的应用。
4总结
高压直流电源系统具有高电压、高能量、稳定可靠的输出特性和高安全性等特点，被广泛应用于电力输电、电化学加工、粒子加速器、医疗等领域。
随着技术的不断进步和产业的不断发展，高压直流电源系统的市场前景将会越来越广泛。
NetSure系列336V高压直流一体化解决方案-Vertiv
n 监控模块热插拔功能，维护方便 n 支持 TCP/IP， SNMP， Web 浏览器，远程下载，
实现遥测、遥信、遥调、遥控功能
监控模块
特性 EMC 防护 可靠性
描述 EN55022 Class B
IP20 MTBF ＞ 57 万小时
整流模块
特性 输入电压 输出电压范围 最大输出功率
监控模块 M822E
特点
n 全面智能监控和管理，包括交流柜、直流柜、整流柜的各种信息监测和显示，自 动进行各种保护和故障告警功能
n 智能化电池管理，自动均浮充转化、自动调压、充电无极限流、温度补偿、电池 容量计算、在线电池测试
n 8 路 DO，6 路 DI，DO 的定义可现场设置 n 可存储 4000 条历史告警记录以及 10 组电池测试数据 n 支持 USB 数据下载和软件在线升级功能 n 具备休眠节能智能控制技术 n 采用 CAN 总线与整流模块通信，比 RS485 方式更
n 整流模块、监控模块无损伤热插拔， 在线维护，方便快捷
n 耐油机启动。能承受油机瞬间过压， 对油机输出要求不高
n 专业并机扩容设计。可方便实现在 线并机或者改造割接
n 更高功率密度。节省占地面积
n 绿色环保设计。休眠节能技术，有 效提高系统效率；采用先进的电磁 兼 容 设 计， 传 导 和 辐 射 均 能 达 到 Class A 的要求
噪声
在周围环境温度为 25℃时，≤ 60dB(A)
ROHS 要求
满足 RoHS 指令中 R5 的要求
特点
n 安全性高。系统关门和开门都无任 何裸露带电体；带直流母排、直流 输出支路绝缘降低或接地告警功 能；直流配电带独立配电监控全面 监测和 7 英寸 LCD 显示运行状态， 故障自动告警
336V高压直流供电
Server
VRM VRM
1.8 V
0.8 V
Loads using Silicon Voltages
交流供电
AC/DC
DC/AC
AC/DC
DC/DC
12 V
12 V
VRM
5V
PSU
VRM
3.3 V
UPS
Loads using Legacy Voltages
VRM VRM
1.2 V
Server
3
4
5
技术标准
336V属于国际标准，具体标准制定情况如下： 1、欧洲标准（ETSI）《接入400V直流源的电源输入接口》标准已于 2012年2月正式发布； 2、 国际电信联盟（ITU-T）《Direct current power feeding interface up to 400 V at the input to telecommunication and ICT equipment 240V目前属于国内标准，具体标准制定情况如下： 》标准已于2012年5月正式发布； 1、已下发行业标准- 《YD/T 2378-2011通信用240V直流供电系统》； 3、国家标准《通信高压直流电源系统工程设计规范》已完成了征求意见 2、中国电信制定了240V高压直流的企业标准。 稿，即将正式发布； 4、中国移动企业标准《 336V开关型整流器》（ QB-H-007-2012 ）、 《 336V直流电源系统》 （ QB-H-008-2012 ）已正式发布。
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五、336V高压直流电源产品成熟度
产品成熟度
目前国内能提供336V直流电源产品的厂家主要有：艾默生、志成冠 军、中达、核达中远通、珠江、中恒等厂家； 艾默生、志成冠军、中达生产的产品均参与了中国移动336V高压直 流电源试点应用工程从系统各项测试结果来看，产品的各项指标参数基 本适用通信和数据设备的供电需求； 其它厂家的产品目前还处于实验室阶段，均未开始正式应用。
新型低纹波高压直流电源方案
新型低纹波高压直流电源方案高压直流电源已越来越广泛的应用于工业、医学、核物理、检测等领域。
对于X 光机，粒子加速器，电子束焊机，电子束曝光机等一些应用场合，对电压的水平要求比较高，它们均要求低纹波电压。
文章对几种用于高压直流电源的电路拓扑结构分别进行了介绍，并对它们进行了比较，指出了各自的优缺点。
近年来，随着新的电力电子器件的应用使得高压直流电源出现了频率高，效率高，功率密度高，可靠性高等新特性。
高频化可以提高电源性能，减少变压器的体积和纹波系数，但也带来了新的技术问题。
过高的频率会导致开关管开断频繁，开关损耗增大，影响开关管寿命并使整机效率下降。
鉴于以上问题，本文采用双路电源并联输出的方法得到低纹波直流。
在开关管频率受限的今天，本方法可以在频率较低的情况下得到低纹波直流。
1 主回路工作原理电源的系统框图及主回路原理图别如图1 和图2 所示。
图1 系统框图图2 电源主回路原理图主电路含有两套完全相同的半桥逆变电路，逆变开关元件选用IGBT.每一路均采用独立的三相全控整流桥供电，逆变电路采用PWM 方式，工作频率远高于谐振频率，逆变后的电压波形为方波。
电路的功率调节通过控制全控整流桥的移相角来实现。
IGBT 的触发脉冲参数：0 kHz~20 kHz、占空比45%，-5 V~+15 V，上下桥臂脉冲相差半个周期如图3 所示，两路半桥逆变电路的输出波形如图4 所示。
将两路电压并联，即可得平直电压。
图3 IGBT 触发脉冲波形图4 输出电压波形示意图输出纹波和输出电容的关系为：可见，加大输出电容值也可以减少纹波，或者采用多个电容并联的方式减少ESR 值。
2 电压跟踪电路由于采用两路输出并联来获得平直的直流电压，设备正常工作的关键问题是两路并联电源的电压平衡问题，即要求两路输出的电压幅值时刻保持相同。
为使两路输出保持一致，元器件参数应选取一致，还需要一套输出电压检测、比较及自动调节电路，实际设计的电路工作过程如图5 所示。
dcdc解决方案
DCDC解决方案1. 概述DCDC（直流-直流）转换器是一种将高压或低压直流电源转换为所需电压的电子设备。
DCDC解决方案针对不同的应用需求，提供了多种转换器拓扑和控制策略。
本文将介绍DCDC解决方案的基本原理、常见拓扑结构和设计要点。
2. 基本原理DCDC转换器基于电感、电容和开关器件来实现电能转换。
其工作原理可简单概括为：通过开关器件周期性地切断和导通电路，使电感储能和释能，从而实现输入电压到输出电压的转换。
DCDC解决方案的基本原理包括以下几个方面：•开关器件：通常使用MOSFET或IGBT作为开关器件，通过控制器对其进行驱动，实现周期性开关和导通。
•电感：电感储存能量并提供稳定输出电压，其数值决定转换器的输出电流波动程度。
•电容：电容用于滤波，减小输出电压的纹波。
•控制器：控制器负责控制开关器件的开关频率和占空比，并根据输出电压信息进行反馈调节，以维持稳定的输出电压。
3. 常见的DCDC拓扑结构DCDC解决方案根据应用需求和工作条件，常见的拓扑结构包括：•降压（Buck）转换器：将较高的输入电压转换为较低的输出电压。
Buck转换器采用开关器件与电感和电容组成的简单电路结构，适用于输入电压高于输出电压的应用，如手机充电器等。
•升压（Boost）转换器：将较低的输入电压转换为较高的输出电压。
Boost转换器通过变压器来提高电压，适用于输入电压低于输出电压的应用，如LED驱动器等。
•升降压（Buck-Boost）转换器：可以实现输入电压高于或低于输出电压的转换。
Buck-Boost转换器具有较高的灵活性，适用于输入和输出电压波动范围较大的应用，如电动汽车充电桩等。
•反激（Flyback）转换器：通过变压器的储能和释能来实现输入电压到输出电压的转换。
Flyback转换器具有较高的功率转换效率和绝缘性能，适用于离线电源、电视机和计算机显示器等应用。
4. 设计要点在设计DCDC解决方案时，需要考虑以下几个关键要点：•负载特性：根据应用负载的性质和需求，确定所需的输出电压和输出电流范围。
数据中心HVDC与UPS电源系统对比探讨
数据中心HVDC与UPS电源系统对比探讨近年来，随着云计算、大数据和物联网等技术的高速发展，数据中心的需求日益增加。
数据中心的稳定供电是其正常运转的关键，而HVDC（高压直流）和UPS（不间断电源）电源系统是目前比较常见的供电解决方案。
本文将对这两种电源系统进行对比探讨，以帮助读者更好地了解它们的特点和优缺点。
一、 HVDC电源系统HVDC电源系统是利用高压直流技术来进行电能传输和供电的解决方案。
它由HVDC变流器站、输电线路和HVDC变电站三部分组成。
HVDC系统的特点如下：1. 高效性：相比传统的交流电输送方式，HVDC电源系统的能效更高。
在长距离输电过程中，HVDC系统的电能损耗更少，能够提供更稳定的供电。
2. 长距离输电：HVDC系统能够有效地进行长距离的电能输送，特别适用于跨国、跨境的电力传输。
3. 可靠性：HVDC系统采用双回路设计，一旦发生故障，系统可以自动切换到备用回路，确保持续供电。
二、 UPS电源系统UPS电源系统是一种为了保障持续供电而设计的电源系统，它可以在停电或供电过程中提供电力支持。
UPS系统主要包括蓄电池组、逆变器和电池充电器等组成部分。
UPS系统的特点如下：1. 快速切换：UPS系统能够在电网停电或者电压异常时迅速切换到备用电源，确保数据中心的连续供电。
这种自动切换的速度通常可以在几毫秒内完成，对于对供电中断容忍度低的应用十分重要。
2. 稳定性：UPS系统能够提供稳定的电流，并且具备无功功率的调整能力，保证数据中心设备的正常运转。
它能够过滤电压波动、电流噪声等问题，提供干净的电能。
3. 可扩展性：UPS系统的容量可以根据实际需求进行扩展。
对于不断增长的数据中心需求，UPS系统能够灵活满足电力供应的要求。
三、 HVDC与UPS的比较HVDC电源系统和UPS电源系统在保障数据中心供电方面具有一定的差异。
下面将对这两种电源系统进行一些比较：1. 成本：从成本角度来看，UPS电源系统的初期投资相对较低，但长期运营成本较高。
数据中心高压直流供电架构的优化研究
数据中心高压直流供电架构的优化研究随着高压直流供电技术的快速发展，在各大运营商中得到了广泛的运用。
但是高压直流供电技术对服务器适应性提出要求，并且大型数据中心对基础电源需求量不断扩大，这样就导致目前的高压直流供电系统容量无法广泛适应大型数据中心的建设需求，所以为了能够增强高压直流供电系统对服务性的适应性，根据大型数据中心的未来实际发展需要进行判断，结合数据中心以及高压直流供电技术的发展现状进行分析，总结当前大型数据中心供电存在的不足，并且给出合理的优化方案。
目前我国大多数的高压直流供电系统电压等级主要以240V和336V为主。
鉴于高压直流供电系统相关规范电压等级以240V居多，故本次重点讨论240V电压等级的高压直流供电系统。
一、传统高压直流供电架构存在的不足目前我国的通讯行业主要采用-48V直流供电系统，而传统的高压直流供电系统交流配电室内主要包括交流配电屏、整流器、直流输出屏、配套蓄电池等共同构成，所以当前高压直流供电系统主要的问题非常突出，一方面就是系统容量较小，另一方面就是供电系统结构不合理，根据通信行业的标准，通信用240V直流供电系统容量一般在1200A以下，最大不应该超过1600A。
在工程应用中系统的容量还必须要根据设备制造水平、蓄电池容量等因素进行合理的控制，所以大多数的主流高压直流设备厂家生产的电源模块一般最大就是在50A/240V左右，通过这样的设计能够尽可能的减少电源模块并联数量，并且减少占地面积。
目前规划设计的高压直流供电系统整流架大多都以800A为主，整个系统的容量偏小，尤其是对于大型数据中心来说，必须要通过许多套高压直流电源供电系统共同承载，才能够满足不间断供电需求。
而且由于目前高压直流供电系统容量有限，各套电源系统直流输出分路需匹配机房列头柜配电做定制化配置，致使高压直流系统直流输出屏内部空间局促且配电环节增加，存在改善优化空间。
二、高压直流供电架构的改进措施通过对上述高压直流供电架构存在的主要问题进行分析，明确了高压直流供电架构改进的主要方向，首先可以通过分散式的方法来加强，对于高压直流供电系统进行改造。
240V高压直流电源系统
240V高压直流电源系统在通信工程中的设计应用摘要:通信用240V高压直流电源系统在可靠性、转换效率等方面较传统的交流UPS系统有更大的优势，其经济效益和社会效益显著，虽然尚未有后端IT设备厂商宣布支持通信用240V高压直流电源，但高压直流电源技术早已被通信运营商所接受，目前正在广泛推广使用中。
本文结合工程设计案例，对高压直流供电系统工程设计中应注意的问题展开探讨。
关键词高压直流；建设；标准；节能减排2010年底，我院接到某地运营商委托的为某区政府新1个IDC 机房的建设任务。
根据调研得悉，新IDC机房定位为该区政府办公OA网和教育网的数据中心，该IDC机房作为该区社会信息网络化的坚实后盾，客户就供电系统的稳定性及可扩展性提出较高的要求。
根据现场勘察及调研，该新IDC机房终期规划能安装30个设备机架，本期工程将安装10个机架及设备。
每个设备机架的用电按照电流16A/220V（3.52KVA）规划，则本期工程需为该IDC机房新建一套电源系统，在初期提供3.52KVA×10=35.2KVA的电源容量，并且该电源系统要能满足IDC远期用电3.52KVA×30=105.6KVA的需求。
1电源系统建设方案的选择1）UPS电源系统。
长久以来，在IDC机房的电源系统建设中UPS 系统是我们的唯一选择，随着IDC业务迅猛的发展，越来越多的UPS系统上线运行，但UPS系统存在的弊端却一直无法解决。
近年来，UPS 系统故障造成的通信阻断事故频繁发生，给客户、运营商甚至社会造成重大的经济损失和负面影响。
UPS系统存在的弊端主要如下：系统可靠性差、效率低、初期建设成本高、维护难度大等。
并且现在很多使用UPS的机房为无人值守机房，一但发生故障，恢复时间较长，影响大。
2）高压直流电源系统。
众所周知，高压直流电源系统有着生产技术成熟、可靠性高、维护操作简易、转换效率高、在线扩容简单等优点，在IDC机房供电领域，通信业界一直在探讨采用高压直流系统来代替UPS系统。
高压发生器常见故障解决方案 发生器常见问题解决方法
高压发生器常见故障解决方案发生器常见问题解决方法1. 打开直流高压发生器的电源开关后，电源指示绿灯闪亮并同时伴有蜂鸣声。
故障分析：A没有接地；B接地不牢靠；C使用的发电机电源或者是经过开关柜隔离变压器的电源。
解决方案：A接地；B检查接地线是否牢靠,重新接地；C假如电源经1/1隔离变或现场用自发电源，则必需人为将电源有一点与大地联接。
2. 直流高压发生器在使用过程中高压数字微安表指示始终为零。
故障分析：A高压数字微安表可能损坏B微安表输出线可能短路C微安表输出线接触不良解决方案：A微安表返厂维护和修理B检查微安表输出线，如有短路碰线请重新焊接C检查微安表输出线和微安表接触式电源开关，假如其中有损坏请适时更换。
3. 打开直流高压发生器电源开关，电源指示灯和绿灯都不亮？故障分析：检查电源保险丝，电源线和电源开关；解决方案：假如其中任何一个显现损坏请适时更换。
4. 打开直流高压发生器的电源开关后，电源指示绿灯亮，高压指示红灯不亮（高压合不上）.故障分析：A调压电位器不在零位；B过压整定开关设定为零C 高压指示按钮灯可能损坏。
解决方案：A把调压电位器回到零位B过压整定开关设定为本次试验所需要的电压值C检查高压指示灯如有损坏请更换。
氢气发生器型号：MHY—28520一.概述MHY—28520系列高纯氢气发生器是由电解分别池、开关电源、压力掌控、干燥净化、流量显示等系统构成。
本仪器的“心脏”电解分别池为桶式结构。
储液、制氢、排氧可同时进行，其电解面积大、池温低、性能好、纯度更高之优点，是板式电解池的zui佳换代品。
本仪器设有不返液装置，可有效的保证仪器无返液现象。
二.MHY—28520紧要技术参数1.电源电压：220v 50Hz2.zui大功率：150W； 180W3.环境温度：0—40℃ 相对湿度85%。
4.环境条件：无大量粉尘及腐蚀性气体。
5.产气纯度：99.999 %6.输出流量： 0 —300 ml/min 或 0 —500 ml/min7.输出压力：0.4Mpa（需特别压力时,在出厂前通知厂方另定）8.外型尺寸； 370180360mm （LWH）9.重量: 12kg三.MHY—28520仪器特点：1.操作简单，只需启动电源开关，即可产气。
高频恒流高压直流电源使用说明书(V2.0) - 2015.3.20
多台高频恒流电源同时运行时，各电源之间的距离在任意方向均不能小于0.5米；
高频恒流电源及高压隔离开关柜必须可靠接地，接地电阻应≤2Ω；
3.5EMC性能
高频恒流电源采用三相平衡供电。产品由专业电源滤波器设计团队现场检测，针对测试结果量身定制，EMI测试结果符合军标（滤波器测试结果见图2）。高频恒流电源设计严格参照IEC61000，并整机通过中国船舶工业电磁兼容检测中心认证，确保高频恒流电源的运行不会干扰电网中其他电气设备。
图（2） HLG高频恒流电源传导骚扰测试波形图
HLG型电源通过光纤以太网与DCS进行通讯，通讯协议采用Modbus_TCP/IP。
上位机控制系统包括百兆光纤交换机，工业控制计算机，工业以太网卡，显示器。HLG电源的光纤以太网口通过光纤与光纤交换机连接，光纤交换机经过双绞线连接工业控制计算机的工业以太网卡；上位机组态软件使用Wincc,上位机与PLC柜进行通讯，PLC柜控制除尘器的低压系统。HLG型电源的多台运行图见图（24）
重量kg
型号
规格
重量kg
HLG-1
72 kV
1000 mA
770
HLG-1
80kV
1000 mA
700
1200 mA
1200 mA
1400 mA
770
1400 mA
770
1600 mA
1500mA
1800 mA
1800 mA
2000mA
900
2000mA
900
浅谈数据中心HVDC供配电技术
CATALOGUE 目录•hvdc供配电技术概述•hvdc供配电系统的组成及工作原理•hvdc供配电技术的关键技术及解决方案•hvdc供配电技术的实践案例分析•hvdc供配电技术的挑战与未来发展hvdc供配电技术是一种将直流电能分配给多个负载的电源分配技术，通过使用高频开关电源将交流电转换为直流电，然后通过直流配电将直流电分配给多个负载。
hvdc供配电技术相比传统的交流配电技术具有更高的效率和可靠性，同时能够实现更灵活的电源分配和管理。
hvdc供配电技术的定义hvdc供配电技术的应用场景数据中心通信基站需要大量的直流电源供应，hvdc供配电技术能够提供更高效、可靠的电源分配和管理。
通信基站工业自动化更灵活的电源管理未来hvdc供配电技术将会实现更灵活的电源管理，能够更好地满足不同负载的需求，提高电源的利用率。
更高的效率随着技术的不断发展，hvdc供配电技术的效率将会越来越高，能够更好地满足高密度数据中心等场景的需求。
更可靠的安全性随着数据中心等场景对安全性的要求越来越高，hvdc供配电技术的安全性也将得到不断提升，能够更好地保障数据安全和设备稳定运行。
hvdc供配电技术的发展趋势hvdc供配电系统的组成实时监测供配电系统的运行状态，确保系统安全稳定运行。
配电单元（PDU）负责将直流电能分配给不同的负载设备，具有过流保护和短路保护功能。
连接直流电源和直流负载的线路，通常分为高压直流母线和低压直流母线。
提供直流电能，通常由整流器数据中心内的电子设备，如服务器、路由器等，消耗直流电能。
hvdc供配电系统的工作原理hvdc供配电系统的优势hvdc供配电系统采用整流器将交流电转换为直流电，提高了供电效率。
提高供电效率降低能耗提高供电可靠性适应未来发展由于采用直流电传输，没有交流电在传输过程中的损失，因此降低了能耗。
hvdc供配电系统具有过流保护和短路保护功能，提高了供电的可靠性。
随着数据中心规模的不断扩大，hvdc供配电系统能够适应未来发展的需要，提高供电质量和效率。
110kV变电站直流系统改造施施工方案
110kV直流变压器系统改造施工方案一、项目概况一、计划编制依据（1）****电力设计有限公司《110kV**变压器直流系统改造工程》（卷检索号为D0201）卷名：110kV**变压器直流系统二次线路。
二、项目概况（1）本变电站原直流系统组（包括直流充电板、电池板I和电池板II 、直流馈线板I和直流馈线板II ），本次改造替换了直流充电板的一侧和直流馈线面板一侧，三侧电池屏，一侧通讯电源屏，共六屏。
（2）本次更换的直流充电屏、直流馈电屏、电池屏、通讯电源屏为福建瑞盛电源科技有限公司交直流一体电源产品。
三、直流系统画面布局次改造仍保留原直流馈线板Ⅱ[ 27J ]。
本次改造的直流充电板和直流馈线板放置在原直流系统板附近，控制线尽量不更换，如下图。
节目。
此外，新增的电池屏放置在一楼的电池室（原消防工具室）。
改造前相关画面布局：主控继电器室前门改造后相关画面布局：主控继电器室前门电池室（原消防工具室）4.其他说明（1）原110kV马石线154和110kV南马156线共用一个电源进行保护和投切操作，110kV草马线153线共用一个电源进行保护和投切操作，取电屏和遥控屏电源电源共用一个电源。
结合这一改造，上述共享电源将独立。
(2)车站改造后有两块直流馈线板：新直流馈线板I [ 7J ]、原直流馈线板II [ 27J ]。
(3)本次改造的直流屏信号接公用和遥控屏。
(4) 直流屏之间的连接线和网线由直流厂家提供。
(5)原图不完整，施工时应仔细检查每根电缆的两端，确定使用哪一套装置。
(6) 通讯电源屏的相关访问由通讯维护班完成。
(7) 新电池组尚未到货，具体连接时间待定。
不接电期间，新直流系统临时承载旧电池屏。
二、建设进度及工作内容一、施工过程总体规划它分四个阶段进行：第一阶段：前期工作准备。
第二阶段：新直流系统设备在临时放置点进行预建，并离线调试合格。
第三阶段：搭建临时直流系统（移动直流充电器和移动电池组），在不中断电源的情况下转移旧直流系统负载，退出旧直流系统设备。
HVDC(240V高压直流电源)生产厂家竞争对比
HVDC市场前景相比传统供电模式UPS（不间断电源），HVDC在安全、节能以及节省成本方面有巨大优势，同时企业该系统的认可度也在不断提高，所以HVDC系统替代传统UPS趋势已不可避免。
HVDC最早由中国电信进行试用并进行大规模推广，现在，HVDC的应用领域已经扩大到各个行业，除电信运营商外，社会上具有大型数据机房和大量使用IT设备的企事业单位，也高度关注并开始并将HVDC投入应用。
据不完全统计，已经上线试点的行业包括广电、银行、教育、政府、科研机构、企业数据中心、民营IDC以及国家保密部门。
截至目前，全国已经有近几十万台设备运行在高压直流供电环境下。
特别在2011年和2012年出现了大规模增长的迹象，出现了一次采购好几十套到上百套直流系统的大规模IDC。
不管是运营商还是互联网公司都非常看好高压直流供电的未来方向， 2013年将会有更多更大规模的应用。
2013年，高压直流供电设备市场进入全面酝酿期，使用量将会出现一个小的井喷，待电信运营商以外的行业全面启动时，如金融、教育、政府机关等全面推广使用时，HVDC将会对构建绿色数据中心发挥巨大的作用。
HVDC市场现状2012年6月底，中国电信全网用高压直流电源（240V）系统数已达到450个，直流总容量超过24万安培，功率为70000KW，相当于交流UPS容量85000KVA的供电能力。
使用直流电源（240V）的IT设备已超过80000台，应用范围分布于20多个省（区、市）74个地区，今后3-5年会在上年的数量基础上每年有20%-30%的增长幅度。
2012年年底江苏移动集采了20套中等容量的高压直流系统，2013年年初上海移动集采了25套大容量高压直流系统；中国联通开始了多处试点应用，今年正在策划规模推广；中国铁通在湖北开始了大容量高压直流系统商用，今年中国铁通将在全国推广使用。
大型IT企业如腾讯、阿里巴巴、百度的HVDC使用已初具规模。
百度、腾讯(深圳宝安机房，15套)、阿里巴巴（杭州东冠机房）、南京日博江苏广电、润迅（深圳）等都已采用240V供电技术。
服务器的高压直流电源及高压直流系统
服务器的高压直流电源及高压直流系统近年来，随着科技的快速发展，服务器成为了我们日常生活中不可或缺的重要设备。
保证服务器的稳定运行对于各行各业来说都至关重要。
而高压直流电源及高压直流系统在服务器中发挥着重要的作用。
本文将探讨高压直流电源及其系统的原理、优势和应用。
一、高压直流电源原理高压直流电源是一种将交流电转换为直流电的装置。
传统的交流电转换为直流电的方式是通过整流器将交流电压变为直流电压，然后再通过稳压器稳定输出电压。
而高压直流电源则更为高效且稳定，其原理是通过开关电源技术，将交流电变为高压直流电信号。
高压直流电源主要由三部分组成：整流器、逆变器和滤波器。
整流器将交流电转换为直流电，在电源中储存能量；逆变器将储存的直流电转换为高频交流电，在高频开关管的控制下通过变压器将电压升高；滤波器则对高频交流电进行滤波，输出稳定的高压直流电。
二、高压直流电源的优势1. 高效稳定：高压直流电源通过直接转换交流电为直流电，避免了传统整流和稳压两个步骤，提高了能源利用效率。
而且高压直流电源输出的电压稳定，不受电网波动的影响，可以有效保障服务器的稳定运行。
2. 节能环保：相比传统直流电源，高压直流电源具有更低的功耗和更高的转换效率，能够有效减少电能的浪费，降低用电成本。
同时，高压直流电源也具有较低的电磁辐射和噪声，对环境和人体健康更加友好。
3. 安全可靠：高压直流电源通过采用先进的电源管理技术，具有过载保护、过压保护、过流保护等多重安全保护措施，可以有效避免因意外故障导致的设备损坏和安全事故发生。
同时，高压直流电源的工作可靠性也更高，能够提供更加稳定的电源供应。
4. 功能多样性：高压直流电源可以根据实际需求进行个性化定制，可以提供不同电压、输出功率、输入电流范围等多种选择，以满足不同服务器的需求。
同时，高压直流电源还具备远程监控和智能管理等功能，方便用户进行实时监测和控制。
三、高压直流系统的应用高压直流系统在服务器领域的应用日益广泛。
240V高压直流-HVDC-供电系统技术应用指导意见
通信用 240V 高压直流 (HVDC) 供电系统技术应用指导意见V 2.1报批稿)2010 年 7 月目录1 概述 (3)1.1基本概况 (3)1.2技术特点 (7)1.3适用范围 (9)1.4应用目标 (9)2规范性引用文件 (9)3术语和定义 (10)4规划设计要求 (13)4.1使用环境条件 (13)4.2系统标准电压 (13)4.3系统组成 (14)4.4系统容量配置 (15)4.5蓄电池组配置 (15)4.6系统采用悬浮方式供电 (16)4.7保护接地方式 (17)4.8直流配电 (17)4.9末端设备机架配电及控制方式 (19)5系统设备技术要求 (19)5.1系统总体技术要求 (19)5.2保护功能要求 (21)5.3告警性能要求 (22)5.4防雷性能要求 (22)5.5安全性能要求 (22)5.6系统电磁兼容性要求 (24)5.7系统音响噪声要求 (24)5.8可靠性指标要求 (24)5.9有效使用年限要求 (24)5.10监控模块功能要求 (25)5.11整流模块功能要求 (26)5.12交流配电功能要求 (27)5.13直流总输出屏要求 (27)5.14机房直流配电屏要求 (27)5.15直流电源列柜要求 (28)5.16设备外观与结构要求 (29)5.17包装与标志 (29)6IT 设备对......................................................... HVDC 的适应性要求.. (29)7工程管理及验收、割接要求 (30)7.1系统设备安装基本原则 (30)7.2系统设备安装要求 (30)7.3工程验收测试项目和要求 (30)8运行维护要求 (31)8.1IT 设备对直流电源供电适应性的确认 (31)8.2IT 设备送电应按下列顺序和要求操作 (31)8.3IT 设备下电应按下列顺序和要求操作 (32)8.4IT 设备发生故障时应按下列要求操作 (32)8.5安全操作要求 (32)8.6绝缘监察装置检查 (33)8.7日常巡视检查项目 (33)附录 A ：IT 设备对高压直流供电的适应性要求 (34)附录 B ：IT 设备上电前对直流电源供电适应性的测试方法 (35)附录C：IT 设备不能正常启动者不能正常工作处理方法 (36)附录 D ：IT 设备和数据设备供电电源的过渡建议 (37)附录E：导线颜色及截面积的相关规定 (39)附录F：通信用240V （HVDC ）适用设备（部分） (41)通信用240V 高压直流（HVDC）供电系统技术应用指导意见1 概述1.1基本概况1、交流UPS 供电存在的问题随着通信网络和业务需求的不断发展，通信设备对电源安全供电要求也越来越高。
特高压换流站直流电源系统方案设计
特高压换流站直流电源系统方案设计发表时间：2019-01-09T10:00:56.880Z 来源：《电力设备》2018年第24期作者：郭宝锤白龙生张源[导读] 摘要：电源的安全直接关系到变电站甚至电网的正常运行。
（国网山西省电力公司检修分公司 030000）摘要：电源的安全直接关系到变电站甚至电网的正常运行。
本文首先分析了变电站、发电厂直流电源系统，原架构模式简介，最后分析了“五充三电三母线”直流电源系统。
关键词：特高压；换流站；电源系统一、变电站、发电厂直流电源系统电源好比变电站的“心脏”，对变电站的安全可靠运行至关重要。
电源的可靠稳定是保护装置、自动化设备安全稳定运行的前提。
特别是随着无人值班变电站、综合自动化变电站的广泛采用，程序化变电站、数字化变电站的推广应用，智能电网、智能变电站的发展和变电站自动化水平的不断提高，电源系统的问题日渐显现，重要性越来越突出。
变电站电源系统应以其对整个变电站甚至电网(系统)的影响来衡量，应按变电站的综合要求来配备，并应加强对其监测以安全、可靠运行，减少因变电站电源系统故障扩大为事故，导致大型设备损坏或引起电网事故的可能性。
二、原架构模式简介直流电源系统的“两充两电”和“三充两电”的架构模式中，后者在前者的基础上多配置了1套公用充电机。
下面选取“三充两电”的直流电源系统模式进行分析说明。
（一）“三充两电双母线”直流电源系统“三充两电双母线”直流电源系统是电力标准中推荐的系统组合方式，在对直流电源系统可靠性要求较高的变电站、发电厂中较为常见。
（二）“三充两电三母线”直流电源系统“三充两电三母线”直流电源系统是为了适应特高压变电站对直流电源系统的新需求，在“三充两电双母线”系统的基础上衍生出来的解决方案，C段母线的电源切换装置分为手动和自动2种。
手动切换可进行先合后分操作，C段母线不会失电。
自动切换会导致C段母线短暂失电，失电时间由切换元件类型决定。
（三）“三母线”系统分析“三充两电双母线”直流电源系统是经过时间和实践检验的成熟直流电源系统方案，不多做讨论。
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按照丝印接线即可。柜体内有接地铜排，安装时需要良好接地。交流配电柜内若需要单 相开关时，请按三相四线制的接法引入中线。可参考高压直流系统操作手册等。
CPHV-400-200A-S 一体化系统标准配置：
名 称型
号
1 交流配电 S4-250A
2 直流开关模 DCB40A 块
3 配电监控模 CPHV-MC400A 块
4 系统监控模 CPHV-MS400A 块
5 整流模块 CPHV-400-25A
6 电池组接入 S3-250A 空开
说
明
四极交流空开+40KA 防
的冲击； IP21
木箱包装
单个整流柜 负载 50%以上
+20% -20%
回缩点,判断输出电 压
50％负责以上 10mA,1min 无闪落
对地 带软启动 LED 10 段，+3 LED
(YD/T 983-1998)A 级 储藏：-40℃～70℃ 储藏：95%（40±2℃）
以上时降额使用 模块（MM）
承受频率为 10～55H z、振幅为 0.35mm 的
285±5V
≤30A
≥95 %
0.2%
≤3 % 2000VAC/50Hz
10 无 LED 显示输出直流电 流
≤±10%
CAN2.0A EN55022 CLASS A
-20℃～45℃ ≤90%（40±2℃）
1500M
544X88X430
15Kg 承受峰值加速度为 150 m/s2、持续时间为 11ms
两组 700K 直流系统既可以单独带负载工作，也可以做成 1+1 冗余方式工作。若果负 载时两路输入，建议采用两组共同带载工作。
分系统图（700KW 直流系统）：
分系统介绍： 交流配电柜：标准机柜：800*800*2000，内配双路市电自动切换开关，容量 380V， 1250A。可自动、手动切换，切换时间 0.08～30S 可调。安装 100KA 防雷器模块，实现浪 涌电压防护。两路市电接入后再由 8 路 250A-3P 空开分 8 路输出。给 7 个整流柜供电， 一路留用。 交流配电柜内装一个配电监控模块(CPHV-MC240A)，用于两路市电检测，防雷器空开检测，
中国电信陕西公司 IDC 机房动力改造方案 根据客户要求：原 2400KVA 的 UPS 并联动力系统，其有功功率：2400*0.7=1680KW, 再考虑 20%的余量，实际负载功率=1680*0.8=1344KW。所以该系统可以由两组 700KW 的高 压直流电源系统组成的动力系统方案替代。如下图所示：每组系统由一个交流配电柜，7 个整流柜，2 个总输出配电柜，5 个列头柜、两组电池组成。 总系统图：
适用于大功率，多负载的应用。直流配电部分可以采用单母线方式，也可以采用双母线
方式。也可以再增加一个直流配电柜（做为列头柜）（一个直流配电柜可配置 36 直流开
关模块，带 36 路直流负载）。
CPHV-400-600A-F3 标准配置：
名 称型
号
说明数量 备注 Nhomakorabea1 交 流 配 电 CPHV-400-300A 2 个 四 极 交 流 空 开 1 带电流、
随时增减直流配电开关模块数量，使用非常方便。 交流配电柜、直流配电柜均 配置有独立监控单元，可脱离系统独立使用。CPHV 系列高压直流系统具有：
系统图片：
运行节能、环保； 操作方便、直观； 安装简单、轻便； 维护容易、快捷； 扩容即插、即用。
系统性能参数表
技术指标名称
技术指标内容
说明
输入指标
输出指标
连接在一起（单母线），由一组或两组直流配电模块给 18 路～36 路负载供电。
系统配置
根据不同客户的要求，高压直流系统的配置方案有，一体化系统，分屏系统 1，分屏
系统 2，分屏系统 3，非标系统等。以下简单介绍。
方案一：400V/200A 一体化系统：交流配电、直流配电、整流模块、配电监控模块、系
统监控模块均安装在一个柜体中。整个系统是一个柜体。适用于小功率系统。
模块负载指示
输出电流显示 精度 通信接口 电磁兼容 环境温度 环境湿度 海拔高度
外形尺寸(W×H× D)
模块重量
震动冲击
防护等级 包装形式
380 交流三相三线
45-55 120KW～160KW
0.99 ≤5 % 456±5V 303±5V 400+10V 0～30A ≤0.5% ≤0.5% ≤+0.2%
8 路负载（整流柜、其他交流设备）开关状态检测。通过 CAN 总线将交流配电柜的监测数 据发给总监控模块（在直流总输出配电柜内）。两路交流输入电流检测可选，用户自定。 机柜防护等级 IP20，上进、上出线方式。其原理图如下：
直流总配电柜：标准机柜：800*800*2000。直流总配电柜分为两个，一个接 4 个整流 柜的输出，一个接 3 个整流柜的输出。每个直流总配电柜接入一组电池组。这样相当于 将 7 个整流柜的输出分为 A、B 两组，每组根据容量配相应的电池组。两组可以独立带载 工作，也可以并联带载工作。根据试点技术要求，各整流柜的输出通过熔丝在总配电柜 内并联连接。再与电池组连接汇流。然后通过熔丝分配给各列头柜（直流配电开关柜）。 总直流配电柜内装配一个系统监控模块，一个配电监控模块。系统监控模块与电池组、 整流柜监控模块之间通过 CAN 总线通信。控制各整流柜调压、调流、遥控、遥测、遥信
R
CPHV-MS400A+13 个整流
冗余
模块 CPHV-400-25A
系
统柜采用 2000mm*800mm*800mm 服务器标准机柜
方案三：400V/300A 分屏系统 2：由一个交流配电柜、一个直流配电柜、一个整流柜组成。 适用于中功率应用。单独配置直流配电柜主要是为了增加直流输出支路数量（列头柜）。
雷
40A 空开+绝缘监测+开
关量+指示灯
配电部分电量检测
数量 1
6
1
备注
电流可 选
系统智能控制中心
1
8+1 冗余整流模块配置 9 最大配
置
三极交直流两用空开， 1 电压检
带开关量，绝缘监测，
测
电流检测，
系统柜采用 2000mm*800mm*800mm 服务器标准机柜.
方案二：400V/300A 分屏系统 1：由一个整流柜、一个配电柜组成。适合于中功率系统
CPHV-400-300A-F2 分屏系统Ⅱ标准配置：
名 称型
号
说
明
数量 备注
1 交 流 配 电 CPHV-400-300A 2 个四极交流空开+40KA 1 交流输
屏
S
防雷
入带电
+6 个二极交流空开+2～
压、电流
4 个三极交流空开+1 个
检测
配电监控模块 +开关量
等
2 直 流 配 电 CPHV-400-300D 2 组电池开关+18～36 个 1 可选增
屏
S
直流开关模块+2 个配电
加开关
监控模块+开关量、绝缘
模块数
监测等
3 整流屏
CPHV-400-300A 1 个系统监控模块+13 个 1 12+1
R
整流模块
冗余
系统柜采用 2000mm*800mm*800mm 服务器标准机柜
方案四：400V/600A 分屏系统 3：由一个交流配电柜，一个直流配电柜，两个整流柜组成。
整机指标
环境指 标 机械指标
线电压(V) 电压类型 频率(Hz) 功率(KW) 功率因素 电流 THD 值 输入过压（V） 输入欠压（V） 输出过压（V） 输出电流 (A) 稳压精度 稳流精度 纹波 RMS 系数 输出欠压（V）
短路电流(A)
满载效率 0Hz～20MHz 杂波 V
P-P 不均流度 绝缘强度（V） 绝缘电阻（MΩ） 开机浪涌
高压直流电源系统简介 CPHV-400-25A CPHV-240-40A 电源系统是志成冠军集团集多年开发和网上运行经 验，采用 DSP 技术、为满足核心网供电需求而设计的高可靠、高功率密度、高性能全数 字化分立式通信电源整流模块，适用于大中小型交换局、数据中心、移动交换局及移动 汇接局等场合。该系统由整流柜、交流配电柜及直流配电柜组成，单柜容量达 300A （400VDC），并可通过并机扩容方式实现 600A(400VDC)容量。系统特点：
屏
S
+40KA 防雷+6 个二极
电压检
交流空开+2～4 个三极
测，
交流空开+1 个配电监
控模块+若干开关量等
2 直 流 配 电 CPHV-400-300D 2 组电池开关+36 个直 1
屏
S
流开关模块+2 个配电
监控模块+开关量、绝
缘监测等
3 整流屏
CPHV-400-300A 1 个系统监控模块+13 2
12+1
R
个整流模块
冗余
系统柜采用 2000mm*800mm*800mm 服务器标准机柜。
方案说明 本文向客户提供了四种解决方案，客户根据自己的负载功率选择整流模块数量（整流 柜功率）；根据负载路数选择配电柜是一体化交直流配电柜还是独立的交流配电柜、直流 配电柜。包括直流配电柜中直流开关模块的数量（每个开关模块 1 路），电池组的组数等。 上述方案中柜体数量、模块数量、开关数量、市电输入路数，电池组数，负载支路数， 负载电流检测，母线连接方式等都可以选择。直流侧需要加防雷器时需要在订货时特别 注明。客户可以参考我司直流产品技术手册、高压直流系统操作手册等，做设计选择、 设备选型等。如有不明白的问题可以直接向公司研发人员咨询。