高压直流供电在IDC机房中的应用探索
高压直流电源系统-解决方案
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
hvdc在数据中心的原理
hvdc在数据中心的原理
HVDC在数据中心的原理
1. HVDC是什么？
HVDC（High Voltage Direct Current）是指高压直流输电技术。
与传统的交流输电技术不同，HVDC技术可以通过将电能转换为直流电来实现更高效的电力传输。
2. HVDC在数据中心的应用
在数据中心中，HVDC技术可以用于数据中心的电力传输。
传统的交流输电技术存在能量损耗较大、传输距离限制等问题，而HVDC技术可以有效地解决这些问题。
3. HVDC在数据中心的工作原理
HVDC技术通过将交流电转换为直流电，然后通过直流电缆进行传输。
在数据中心中，HVDC技术可以通过将电源转换为直流电，然后通过HVDC电缆将电力传输到数据中心的各个设备中。
4. HVDC技术的优势
HVDC技术具有以下优势：
（1）能量损耗小：HVDC技术传输电力时，能量损耗较小，可以实现更高效的电力传输。
（2）传输距离更远：与传统的交流输电技术相比，HVDC技术可以实现
更长距离的电力传输。
（3）稳定性更高：HVDC技术可以通过控制电压和电流来实现更高的稳定性，可以减少电力传输中的波动。
5. HVDC技术的局限性
虽然HVDC技术具有很多优点，但它也存在一些局限性：
（1）成本较高：HVDC技术的建设成本较高，需要投入大量的资金。
（2）技术要求较高：HVDC技术需要高水平的技术人员来进行维护和运营，技术要求较高。
6. 结论
HVDC技术在数据中心中的应用可以有效地解决传统的交流输电技术存在的问题，具有很多优点。
随着技术的不断发展，HVDC技术将会在数据中心中得到更广泛的应用。
IDC高压直流供电方案解读
传统的交流UPS供电方式
UPS 市电 输入 旁路开关 整流器 逆变器 静态 开关 整流器
服务器电源 变换器 PFC
服务 器主 板
AC 电池 power train
直流供电系统备用能源的可靠性
能源1—主供电 电网+直流系统
负载
能源2电池系统 备用供电
结论: 只要在交流输入端使用合适范围的高压直
流, IT设备的开关电源是可以正常工作的
5
整流模块
• 工作频率高，体积小 • 带电插拔，维护方便
• 完整的告警保护功能
• 内部工艺简洁，抗干扰能力强
• 效率高，均流性能好
• 容量：
240V /10A
240V/20A
6
高压直流供电系统
主屏
副屏
高压直流供电系统
HVP电源
增值业务开发PC 机和服务器（机 型有惠普、戴尔 SUN、IBM等）、 电信营业厅PC机 和票据打印机各 20余台，二、三 层网络交换机20 余台，光端机等
HVP电源
某电信分公司 号百中心 有部分设备不 能用直流供电 （20A左右）
负载设备
13
IDC机房高压直流电源与UPS投资比较
序 号 项目 新建UPS系统 （双机并联冗余） 4台400kVA UPS 160万元 新建高压 直流系统 6套 148kW电 源 12组 600Ah 144万元 对比结果
8
运行安全性
9
10 11
主设备运行寿命
投资阶段性 维护方式
高压直流系统比 UPS系统运营成 本显著降低
复杂
简单
1600kVA 100kW
30万元
高压直流供电在数据中心的作用及影响
高压直流供电在数据中心的作用及影响1. 引言1.1 高压直流供电的定义高压直流供电是一种技术，将交流电转换为直流电，然后通过高压传输到设备中进行供电。
相较于传统的交流供电系统，高压直流供电具有更高的效率和稳定性。
在数据中心中，高压直流供电系统可以有效地提高能源利用率，减少能源损耗，提升数据中心的性能，并降低能源成本。
通过高压直流供电系统，数据中心可以更加高效地进行能源管理，实现更精确的电量控制和分配。
这使得数据中心的整体能源利用率得到提升，进而降低了能源浪费，减少了对环境的负面影响。
高压直流供电系统还可以提升数据中心的运行性能，降低了系统的故障率，提高了数据处理的效率和稳定性。
在当今不断增长的数据需求下，数据中心对能源的需求持续增加。
而采用高压直流供电系统可以有效地降低能源成本，减轻企业的经济压力。
高压直流供电在数据中心中的应用愈发重要，对未来数据中心的发展具有重要意义。
【高压直流供电的定义】已逐渐成为数据中心设计和建设的必备选项，其重要性不容忽视。
1.2 数据中心的能源需求数据中心作为信息技术基础设施的核心，承载着大量的数据处理和存储任务。
随着云计算、大数据、人工智能等技术的快速发展，数据中心的能源需求也在不断增加。
根据统计数据显示，全球数据中心的能源消耗占比逐年增长，已经成为一个不可忽视的问题。
数据中心的能源需求主要包括服务器运行、网络设备、空调制冷、照明等多个方面。
在现代社会中，大规模的数据中心通常需要大量的电力供应来保证正常运行，而传统的交流供电系统存在能源损耗大、效率低的问题。
可以通过使用高压直流供电系统来提高能源利用率，减少能源损耗，降低成本，提升数据中心的性能。
由于数据中心的能源需求与供应之间存在着巨大的矛盾，采用高压直流供电技术已经成为解决方案之一。
高压直流供电系统具有高效率、节能、稳定性好等优点，能够满足数据中心快速发展的能源需求，提高整体运行效率。
高压直流供电在数据中心中具有重要的作用和影响。
240 V高压直流供电在IDC机房设计中的应用
Telecom Power Technology设计应用高压直流供电在IDC机房设计中的应用李世峰（吉林吉大通信设计院股份有限公司，吉林大规模商用和固网用户提速的加快，数据量将会迸发式的增长。
5G会使数据种类和数量呈指数级上涨，市场规模翻倍，数据中心需求将达到前所未有的程度。
IDC对数据中心的发展起到关键作用，高效率和低成本的配套电源将推动IDC高压直流供电技术及设备的成熟，可以进一步提高电源效率，降低成本，因此高压直流供电方案，以期对IDC机房配套电源的设计和改造提供参考。
Application of 240 V High Voltage DC Power Supply in IDC Room DesignLI Shifeng(Jilin Jlu Communication Design Insitute Co., Ltd., ChangchunG large scale commercial and fixed network users, the amount of data willgrow abruptly. The corresponding landing of various 5G application scenarios will usher in the exponential rise of data图1 UPS 1+1并机系统结构图1.2 240 V高压直流电源系统240 V高压直流电源系统主要由交流柜、整流柜、直流柜、蓄电池、直流分配柜以及列头柜组成。
相对于UPS系统，高压直流供电系统具有转换环节少、 2021年2月10日第38卷 第3期Telecom Power TechnologyＦｅｂ． １０， ２０２１ Ｖｏｌ．３８ Ｎｏ．３ 李世峰：240 V高压直流供电在IDC机房设计中的应用效率高、可靠性高及使用寿命长等优点。
此外，UPS 系统主机不需要1+1配置，易于维护，投资成本低，相对能耗低且节省空间，其工作原理如图2所示。
高压直流输电技术在电力系统中的应用
高压直流输电技术在电力系统中的应用一、引言电力是现代社会中不可或缺的能源之一，其发电、输电、配电等环节的安全、高效、可靠都至关重要。
在整个电力系统中，输电环节是其中最为重要的环节之一，不仅涉及设备、系统的安全，也直接与国家的经济发展和社会稳定息息相关。
而当前，随着城市化进程、电气化普及，以及新型设备的不断涌现，环境与能源等问题已经成为我们面临的最大挑战之一。
因此，在这个趋势下，高压直流输电技术（简称HVDC）应运而生，不仅体现了能源可持续性发展的要求，也更多地成为了电力系统中的重要组成部分。
二、高压直流输电技术的发展历程1. HVDC的标志性事件二十世纪五十年代，HVDC技术被首次用于瑞典之间的一次跨国接口，而后在八十年代以后，HVDC的研究和应用日益成熟，被不断引入到电力系统中。
为了更好地说明HVDC技术的发展历程，这里，我们将HVDC的发展历史划分为“四个时期”。
1. 第一阶段:1900年~1950年这一时期主要以直流输电的基础理论的研究为主，早期的电力系统使用220V、380V等低压交流电，随着电气化的发展，电网的规模不断扩大，输电线路的损耗和交流电容问题愈发明显.2. 第二阶段:1950年~1965年HVDC技术的诞生和发展始于这一时期，人们开始采用半控型晶闸管，而后HVDC技术逐渐用于跨越海峡的直流电缆输电，随之，HVDC技术的应用场景也逐渐拓宽。
3. 第三阶段:1965年~1990年在这一时期，人们不断完善和提高了HVDC技术的稳定性、传输效率和负载能力，将其用于大规模的交流网络，推动了HVDC 技术的广泛应用。
4. 第四阶段:1990年~现在在这一时期，HVDC技术得到了更加全面和系统的发展，不仅在技术推广、特种用途方面有了广泛和深入的研究，也逐渐形成了应用范围广泛的HVDC系统 IPM（集成功率模块）技术，以及基于仿真模型的HVDC模拟分析和实验技术等。
2. HVDC技术的优势从HVDC技术的性质来看，其主要优势有以下三个方面：1. 传输效率更高HVDC不同于传统的交流输电，其输电线路加上高压直流线路后，能有效减少线路电阻及电感等的近似等效电路参数，从而大幅降低了能耗，在大跨越、高山、河流等难以使用高压交流输电的场合，HVDC技术不仅能够更好地满足输电需求，也能够有效保证输电所需要的效率。
IDC机房240V直流系统供电方案
d lt i iIDC机房240V直流供电方案—中达电通公司中达电通公司目录•机房供电现状及高直流供电的可行性•中达高压直流系统介绍•IDC机房高压直流供电的解决方案3IDC机房供电最关注的两个问题机房供电关注的个问可靠性节能4数据中心输入能源消耗分布制冷33%加湿3%空调9%IT 设备30%电能输入热量输出PDU5%UPS18%转换开关，线缆及其它1%照明1%系统条件N+1AC 5N+1 AC 双路供电30% 额定负载IDC机房供电模式UPS供电DC48V供电DC240V供电6在我国IT设备一直采用UPS电源系统供电或低压直流系统（48V）供电方式。
但近年来，随着计算机网络的迅速普及和数据业务的快速发展，特别是IDC业务的快速发展，传统的UPS供电模式的可靠性、安全性、经济性方面凸现的问题越来越多同时能源紧张的形式下寻求种低投资高可靠性低运营成题越来越多，同时能源紧张的形式下，寻求一种低投资、高可靠性、低运营成本的新供电模式成为当务之急，即高压直流供电模式。
目前两种主要供电模式目前两种主要供电模式：1).UPS 供电2).48V 直流供电UPS 旁路负负交流输入整流器逆变器静态载交流输入电整流器载7电池开关池UPS 与直流供电比较目前应用未来应用UPS 48V直流240V直流400V直流U S8V直流0V直流00V直流输出电压AC220V/380V DC48V DC240V DC400V 可靠性低高高高安全性较低高较低低系统容量大小较大大模块化否（部分模块化）是是是扩容简易性低高高高主设备通用性最高低高低功率因数低高高高效率低较高高高8维护方便性低高较高较低当前成本较高较低低较高高压直流供电可行性12VDC/DC5V3.3V12V5VDC/DC3.3V 9高压直流供电可行性1、数据设备电源具有高频开关电源特性——输入侧没有工频变压器，输入直流不产生短路阻抗，可输入直流2、数据设备电源模块输入直流——整流桥半桥导通，可用一定电压值的直流电提供能量3、数据设备电源是恒功率模块提高输入电压，降低整流二极管载流量，提高直流状——提高输入电压降低整流二极管载流量提高直流状态下稳定性只要输入合适电压的直流电, IT设备是可以正常工作10优势对比—可靠性可靠性高（1）蓄电池直接并联在负载端，当停电时确保供电的不间断.（2）不存在相位、相序、频率需同步的问题，系统（2）不存在相位相序频率需同步的问题系统结构简单很多，可靠性大大提高。
高压直流供电在数据中心的作用及影响
高压直流供电在数据中心的作用及影响【摘要】高压直流供电在数据中心中具有重要意义，可提高数据中心的效率和性能。
本文首先介绍了高压直流供电系统的优势，包括高效能转换和减少能源损耗等。
其次阐述了高压直流供电系统在数据中心中的作用，如提高设备的可靠性和稳定性。
然后探讨了高压直流供电系统对数据中心性能的影响，以及在节能降耗方面的重要性。
最后说明了高压直流供电系统在数据中心规划中的应用，为数据中心的构建和运行提供了重要支持。
总结指出高压直流供电在数据中心中的重要性，展望了其在未来的应用前景，预示着其在数据中心领域将发挥越来越重要的作用。
【关键词】关键词：高压直流供电、数据中心、优势、作用、性能、节能、规划、重要性、未来应用前景1. 引言1.1 介绍高压直流供电在数据中心中的应用高压直流（HVDC）供电系统在数据中心中的应用越来越广泛，这种技术通过传输高压直流电能来代替传统的交流电供电系统，以提高数据中心的效率和性能。
HVDC供电系统可以有效降低传输损耗，提高能源利用率和稳定性，同时减少对电缆和变压器等设备的需求，减少设备故障率和维护成本。
在数据中心中，HVDC供电系统可以提供更稳定、更可靠的电能供应，确保服务器和其他设备的正常运行。
HVDC供电系统还可以帮助数据中心实现动态调节电压、频率和功率因数等功能，提高系统的适应性和灵活性。
越来越多的数据中心开始采用HVDC供电系统来提升整体运行效率，降低能耗成本，并实现更环保的能源利用方式。
HVDC供电系统在数据中心中的应用将为数据中心的发展带来重要的推动力，带来更高效、更可靠的供电解决方案，有助于提升数据中心的性能和竞争力。
随着技术的不断进步和HVDC供电系统的不断发展，相信HVDC供电系统在数据中心中将发挥更加重要的作用，为数据中心的可持续发展做出贡献。
1.2 解释为什么高压直流供电在数据中心中具有重要意义高压直流供电系统相比传统的交流供电系统具有更高的能效。
在数据中心这样对能源消耗要求极高的场所，高效能源利用是非常重要的。
交流电源的高压直流直供可行性分析
交流开关电源的高压直流直供可行性分析腾讯计算机系统网络平台部李典林艾默生网络能源一次电源开发部张超华IT设备240V高压直流供电，我国已经从实验室迈进了通信网络3年多。
电信运营商和一些大型互联网公司，已经有数以万计的IT设备、多个IDC机房、多套核心网络和业务平台采用270V（标称值240V，默认值270V）高压直流供电。
从电信运营商的运行数据结果统计，用高压直流替代传统的交流UPS供电，在UPS整个生命周期内平均节能大于20%；从新建系统统计分析，高压直流系统替代传统的交流UPS系统，平均节省投资大于40%；由于高压直流系统比UPS系统结构简单，而且采用了电池直挂输出母线，在进一步提高系统可靠性的同时还作为一个很大的滤波池，给设备提供了更为洁净的供电环境。
从实际运行数据上看，设备可靠性不但没有降低，故障率还减少了一半。
此外，从通信电源系统和电力操作电源系统衍生出来的模块化高压直流系统运维更为安全简单，而且没有UPS并机要求相同的幅值、频率和相位等需求可直接并机扩容，系统安全性能提高一个数量级，维护操作方法得到简化，倍受各大运营商、互联网公司和设备制造商的高度关注。
高压直流带来的好处：1、设备负载率高，加上节能休眠管理，大大提高系统整体效率2、拓扑简单，电池直接挂母排上，且电源模块N+1冗余，可靠性高3、电源模块达到插拔式的便利程度，可在机柜内按需在线扩容4、并机扩容无交流电源幅度、相位和频率的同步要求，机柜扩容简单5、标准机柜设备，可以集中能源池布置，也分散到网络设备群中布置6、现场更换故障电源模块简易，一线运维人员即可操作但是，现有的服务器等IT设备多数采用交流220Vac供电，尚没有IT设备厂商明确表态支持可以采用直流270Vdc输入，从而可能会影响设备的维保服务。
那么高压直流能否可直接应用于现有的服务器呢？会不会对服务器的可靠性产生影响呢？这是运营商和IDC运营企业关注的首要问题，也是制约高压直流应用的主要障碍。
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。
IDC机房UPS供电模式及供电需求分析
IDC机房UPS供电模式及供电需求分析IDC机房建设中,动力系统的建设无疑是其重中之重，各项业务的开展,各种服务器的稳定工作，都离不开稳定、可靠、不间断的电力供给。
本文简单探讨IDC机房几种电源系统结构的基本原理、优缺点、实现的可行性等。
一、IDC机房对供电的需求有如下几个特点1、对供电要求高靠性IDC面对的客户一般都是企业级客户,有的甚至为门户网站,若负载中断，IDC业务提供者，将会面临巨大损失，因此对供电的可靠性要求很高.2、负载容量大IDC机房建设投入巨大，并且会考虑到未来几年的业务增长,因此其要能承接足够大的业务量。
一般一个机房约放置50-100个机架,每个机架的负载量约为几千瓦,因此一个机房的负载量约为几百到上千千瓦，一个IDC中心可能建设多个机房。
3、相对集中的供电方式为了分担风险,同时又考虑到集中供电的方便管理性，一般按一个机房的负载容量来考虑,负载量约在几百到上千千瓦。
4、对设备的谐波污染要求高随着国家对节能、环保的要求越来越高，电信运营商积极响应，同时，IDC机房也是用电大户,是供电单位的重点关注对象，对谐波关注的程度高，这已经是趋势.二、传统的UPS供电解决方案传统的数据通信设备要求交流输入电源，一般是与市电电源的电压和频率相同的电源,即220V，50Hz的单相交流电源.传统的数据通信设备的电源系统是UPS系统, UPS系统一般由整流器、逆变器、蓄电池和静态开关等组成，市电正常时,市电经整流器变换为直流电供给逆变器,同时给蓄电池充电，逆变器将直流电变换为交流电供给负载。
UPS本身故障时负载可经静态开关转换为旁路市电供电,市电长时间停电时，由备用发电机组供电。
虽然IDC机房内的设备是单相供电,但功率越来越大，单相UPS功率不能做的很大,受到限制，解决的方法是用三相UPS供电，功率一般平均分到三相上，同时进行UPS并机，解决其供电的可靠性。
由于UPS最终通过逆变换流供电给数据设备，如果逆变与切换部分出现故障，电池不是直接给数据设备供电，会导致数据设备中断。
高压直流供电在数据中心的作用及影响
高压直流供电在数据中心的作用及影响随着信息技术的快速发展，数据中心已成为一个不可或缺的组成部分。
数据中心的重要任务是存储、处理和传输大量的数据，因此对电能的需求量也非常高。
在传统的交流供电系统中，电能需要经过多次转换才能为数据中心所用，这会导致能量损失、设备故障和供电不稳定等问题。
相比之下，高压直流（HVDC）供电系统能够提供更高效、更可靠的电力供应，对于数据中心具有独特的作用和影响。
高压直流供电可以提高能源利用效率。
由于数据中心的电能供应需求量大，如果采用传统的交流供电系统，就需要通过多次电能转换，包括交流-直流-交流转换，这样就会产生大量的能量损失。
而HVDC供电系统将电能直接输送给数据中心，不需要多次转换，能够有效减少能量损失，提高能源利用效率，降低运营成本。
高压直流供电有助于提升数据中心的可持续发展。
随着全球对环境保护和能源消耗的关注度不断提高，数据中心也承担着减少能源消耗和碳排放的责任。
HVDC供电系统能够高效利用电能并减少能量损失，提高能源利用效率。
HVDC还能够与可再生能源（如太阳能和风能）相结合，实现清洁能源的分配和利用，促进数据中心的可持续发展，减少对传统能源的依赖。
值得注意的是，高压直流供电系统在应用于数据中心时也面临一些挑战。
HVDC供电系统的建设、运行和维护成本较高，需要投入相应的资金和技术支持。
与传统的交流供电系统相比，HVDC供电系统对设备和组件的要求更高，需要进行更复杂的设计和优化。
在HVDC 供电系统与数据中心设备的连接方面，也需要考虑到相应的技术和设备兼容性。
高压直流供电在数据中心具有重要的作用和影响。
它能够提高能源利用效率、增强数据中心的可靠性和稳定性，促进可持续发展。
虽然面临一些挑战，但随着技术的不断进步和应用经验的积累，相信HVDC供电系统将会在数据中心领域发挥更大的作用。
240V高压直流供电技术在通信行业的应用
240V高压直流供电技术在通信行业的应用摘要：随着近年来大量高压直流供电试验机房的建成以与行业标准规的相继出台，高压直流供电系统的建设正逐步进入高速发展的阶段，其系统容量在不断扩大，机房类型也在由运营商自有机房向大型数据中心机房发展。
本文结合工程实际，分析了高压直流供电系统的在工程应用中需要关注的问题，并给出了相关的建议，希望能够为工程建设人员提供新的思路。
1. 引言随着数据通信和互联网业务的发展，通信设备对电源安全供电的要求也越来越高，而且随着数据机房规模的扩大，其用电量也大大超过了传统的交换、传输等通信业务。
数据机房通常采用UPS系统供电，其可靠性和能源消耗等问题随着UPS设备应用规模的扩大越来越突出。
交流UPS供电存在诸多问题，因此对可替代交流UPS供电的其它系统的研究日益繁荣，业界大力推荐的高压直流供电系统也渐渐形成规模。
高压直流供电技术由于其简单可靠，减少了两次能源转换，日益受到业界的广泛关注。
近几年，伴随着高压直流供电技术行业规的相继出台，国各大运营商也加大了对高压直流供电技术的研究与测试力度，众多实验机房不断建成，为高压直流供电技术的应用提供了良好的平台。
2. 通信行业高压直流应用现状2.1 各运营商应用现状中国电信：2007年开始建设240V高压直流供电试验局，2010 年开始推广扩大试点，在、、、、、、、、、、、、地区，相继进行高压直流试点，截至2010年底已建成110套高压直流系统，特别是电信已有多个IDC机房、多套核心IT系统和业务平台改用高压直流系统进行供电。
中国移动：2009年开始高压直流供电系统试验局建设，先后在、等地进行了高压直流供电的测试，且除240V的试验局建设，还选择另外一类336V的直流电压等级进行试验，目前、、蒙、、也在进行试点。
中国联通：2010年开始建设240V高压直流供电试验局，已在、等多地开展试验测试，并准备扩大高压直流供电系统的应用。
2.2 标准与规出台情况随着众多试验机房的建成，国也加快了有关240V直流供电的标准编制工作，相应出台的标准主要有：1、通信标准类技术报告：通信用240V直流供电系统技术要求（YDB_037-2009）。
通信网络电源讲义7 高压直流技术介绍
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高压直流业界情况－国际应用
INTELEC 最早对数据中心采用新型直流供电进行研究与应用
美国Intel 、Microsoft 、
Facebook 等公司试用400V 高压直流供电系统
2000年发表《电信和数据
通信融合的rAC 供电技术的新研究》
2013年HP 为美国政府项目提供380Vdc
供电方案
日本NTT 电信公司试用270V/380V 高压直流供电系统
法国电信公司试用rAC 高压直流供电系统HVDC
套240A系统。
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台；
240Vdc是当前HVDC主流应用，2011-12-20
380Vdc（即移动336标准）标准发布
267V、270V等。
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IDC 机房供电系统现状l
高压直流系统发展现状l
高压直流系统原理l
高压直流系统优缺点
n 无论idc 前级什么供电方式，其计算机负载最终电路板芯片都是低压直流供电，如12V 、5V 、3V 和1.1V 等，其结构图如下：
156V~336V
区别在这
里
380V~400V
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基于Intelec2007, Intel刷
新
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高压直流模块；
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备
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备
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IDC机房高压直流供电方案
d lt i i
IDC机房供电方案—中达电通公司
电信机房供电现状
ＩＤＣ机房供电方案介绍串联热备份
UPS
48V系统解决方案
系统采用-48V母线作为输入电源。
在市电或整流器故障时，48V
48V
高压直流供电的可行性
服务器电源原理
交直流供电原理
高压直流供电系统解决方案一日本NTT公司试用
高压直流供电系统解决方案一
高压直流供电系统解决方案二
以INTELEC 2001年发表的《新电信网络和服务的最佳新型供电》
年发表的新电信网络和服务的最佳新型供电
高压直流供电系统解决方案
高压直流供电系统解决方案三
高压直流供电系统解决方案四
高压直流供电系统解决方案四
高压直流供电系统解决方案四
直流供电的优点
UPS
高压直流供电系统配置
直流供电系统原理框图
•带电插拔，维护方便
•完整的告警保护功能
内部工艺简洁抗干扰能力强•内部工艺简洁，抗干扰能力强•效率高，均流性能好
•容量：
240V /10A 240V/20A
240V/10A240V/20A
高频模块的原理框图
高頻模塊原理示意圖
现场情况。
连载20:通信用高压直流(HVDC)供电技术
连载20：通信用高压直流(HVDC)供电技术中国电信集团公司电源技术支撑中心【摘要】文章主要介绍了高压直流供电技术的工作原理、主要特点和优势,提出了利用高压直流供电技术节能应用时应注意的事项和适用的条件和场合,并提供了实际使用的案例.【期刊名称】《广东通信技术》【年(卷),期】2010(030)001【总页数】5页(P55-59)【关键词】通信240V高压直流;供电技术【作者】中国电信集团公司电源技术支撑中心【作者单位】【正文语种】中文1 概述目前中国电信及其它运营商IDC的服务器设备都是交流输入电源，即220V，50Hz的单相交流电源。
传统的服务器设备的电源系统是交流UPS系统。
交流UPS系统存在负荷率低、转换效率低及不可维护性的缺点，不仅成为通信电源维护的难点，也同时浪费大量电能。
高压直流供电技术是有效的解决办法。
2 工作原理2.1 传统UPS供电2.1.1 工作原理交流UPS系统一般由整流器、逆变器、蓄电池和静态开关等组成。
市电正常时，市电交流电源经整流器变换为直流电供给逆变器，同时给蓄电池充电，逆变器将直流电变换为交流电供给负载。
在停电的时候，蓄电池放出电能，通过逆变器变换为交流电，供给负载。
为了提高设备供电的可靠性，通常采取了多台UPS冗余并机的方式，如1＋1系统。
根据客户的重要性，一般分为两种供电方式，一种是单套（N+1）UPS系统，如图1，这种供电方式比较普遍，广泛用于各种IDC机房。
图1 单套（N+1）UPS供电系统一种是两套（N＋1）UPS系统并联冗余供电系统，如图2，这种供电方式适用于一些高端客户，但前提是服务器必须具有两个电源，可以两路输入。
图2 两套（N+1）UPS供电系统2.1.2 存在问题众所周知，交流电之所以叫交流电，是因为其电压方向、幅值每时每刻都在变化。
当采用多台UPS并机输出，就必须保证并机的每台机输出的相位、频率、幅值相同。
为了在有需要切旁路的时候能做到不间断供电，就必须保持对市电的相位、频率、幅值的跟踪，市电受大范围的影响，其各种参数总会在一定范围内波动，因此UPS系统也在不断的调整输出参数。
[新版]240v高压直流电源系统
![[新版]240v高压直流电源系统](https://img.taocdn.com/s3/m/874f84140640be1e650e52ea551810a6f524c834.png)
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。
hvdc在数据中心的原理
hvdc在数据中心的原理
HVDC是High Voltage Direct Current的缩写，是一种新型的电力传输技术，它可以将直流电电压传输距离更远，而且可以同时在同一直线上传输多路电流。
传统的交流电无法实现如此，因为交流电的电压和电流在距离上会有衰减，受到限制，而HVDC则在传输距离上有更大的优势。
在数据中心中，HVDC可以用来传输大功率的电流，从而使数据中心具有更高的效率和安全级别。
HVDC在数据中心下连接元件的原理是将数据中心外部的直流电源调节成24V或48V的电压，而HVDC 直接传输则不需要调节电压，从而减少了数据中心内部的调节器的使用，从而减少了数据中心系统的故障率。
使用HVDC传输电流可以大大减少线路衰减，这样就可以灵活布线，而不会影响数据的传输，而使用交流电时涉及到电压和安全等因素，而使用HVDC时则可以避免这些因素。
此外，HVDC还可以实现延时的传输，使得数据中心系统更加可靠。
HVDC不受极性的影响，这样就可以实现双向传输，这在某些应用中尤其有用，例如用来传输大规模的数据中心的数据。
总之，HVDC在数据中心中的使用可以实现更高的效率、更低的故障率以及更高的安全性，是一种有效的电力传输技术。
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关 键 词 ： Ｃ机 房 降 本增 效 高压 直 流 ２ ０ Ｄ ４Ｖ
１ 引 言
不 问 断 交 流 供 电 系统 （ Ｓ 目前 已 经广 泛 应 用 ｕＰ ） 据业 务 的飞 速发 展 ， Ｐ Ｕ Ｓ供 电系统 规 模 越来 越 大 ， 加 剧 了供 电压力 ， 大 了安 全 隐患 ， 增 也加 大 了设 备维 护
３２ 测 试 结 论 ．
在 浮充 电压 为 ２５ 的高压 直流供 电 系统 中 ． ６Ｖ 电池 备 用 时 间为 １小 时 。服 务 器 、Ｃ 机 和 路 由器 等 Ｐ 设 备 可 正 常 运 行 。但 Ｃ Ｔ显示 器 显 示 颜 色 不 正 常 。 Ｒ
在 市 电 中 断 的情 况 下 ， 载 可 由蓄 电池 组 正 常 供 电 ， 负 各 设 备 工作 正 常 。
４１现 场 情 况 ．
本 次 试 验 Ｉ Ｃ 机 房 是 某 电 信 运 营 商 市 分 公 司 Ｄ 的 通信 枢 纽 之 一 ， 电 电源 的 高可 靠 性 异 常重 要 。 供 电
力 机 房 的供 电情 况 如 图 ５所 示 。 房共 有 ６列 负 载 ． 机 绝 大 部 分 为单 相 服 务 器 。 由两 套 １ ０ ＶＡ 的 ＵＰ ２ｋ Ｓ为
１ － ｈ。 ＂＇ ３
量 。 确保 Ｕ Ｓ供 电 系 统 的 安全 运 行 ， Ｐ 已成 为 网 络 安
全 工作 的重 要 内容 。尽管 并 联 冗余 、 联 热备 份 、 串 双 总线 Ｕ Ｓ供 电 等方 式 能够提 高 Ｕ Ｓ供 电 的可 靠 性 ． Ｐ Ｐ 但 随 之 又 加 大 了机 房 使 用 面 积 和设 备 投 资 ， 同 时 Ｕ Ｓ供 电 系 统 的效 率 问 题 越 来 越 被 业 内人 士 所 关 Ｐ 注 。 所 周知 ， 众 直流 供 电系统 的可靠 性 和 高 效性 要 高 于 Ｕ Ｓ供 电 系统 ， ２ ０ Ｐ 自 ０ ９年起 ， 电信 运 营 商 市 分 某 公 司 开 始 探 索 使 用 高 压 直 流 系统 向 Ｉ ＤＣ机 房 供 电 。 通 过 几 年应 用 。 得 了安全 性 提 高 、 本 降低 的 良好 取 成
程 中各 设备 运行 正 常 。
在 正半 周 ， 电流 的走 向 如虚 线 ａ标 注所 示 ； 负 半 周 入 开 关 ，此 时各 设 备 立 即 由电池 供 电 ， 电压 迅 速 下 在
的 时候 ． 流 的走 向是点 划 线 ｂ标 注走 向 ， 电 四个 整 流 管 轮流 导 通 。 当采 用 直 流 电压 直 接 输 入 时 ， 而 由于 电 压 不变 相 ， 中两 个 整 流管 长 期 导通 （ ４ 。根 据 所 其 图 ） 加 电压 不 同 ， ａ或 ｂ一 直 导 通 ， 此 也 可 以为 后续 沿 如
电。市 电停 电时 ， 电池 放 电为 电信设 备 供 电 ； 时 蓄 长
间市 电停 电 时 ， 由备 用 发 电机 组 替 代 市 电 ， 供 交 流 提 输入 电源 。 与传 统 的 ．８ 直 流 电 源 系统 一 样 ， 电 ４Ｖ 蓄
＂ ４ ，典 型 的 蓄 电 池 备 用 时 间 为 于各 电信 运 营商 的 Ｉ Ｃ机 房 和通 信 局 站 中 。随 着数 池 备 用 时 间 为 ｌ￣２ ｈ 【 ）
第３ ２卷 第 ２期 ２１ Ｏ ２年 ６月
Ｓ ａ ｄ ｎ ｍｍｕ ｉａｉｎＴｅ ｈ ｏｏ ｙ ｈ ｎ ｏ ｇＣｏ ｎ ｃ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｏ
山 东 通 信 技 术
ＶＯ． ． １ ２ＮＯ２ ３
Ｊｎ２ １ ｕ ．０ ２
高压直流供 电在 Ｉ ＤＣ机房 中的应 用探 索
王 成祥 周 舰 庄 波
（ 中国 联通 淄博 市 分 公 司 ， 淄博 ２ ５０ ） ５ ００
摘
要 ： 解 决 传 统 ＵＰ 为 Ｓ供 电模 式 安 全 性 、 济 性 方 面 存 在 的 问题 ， 电信 运 营 商 市 分 公 司积 极 探 索使 用 高 压 直 流 系 经 某 统 向 Ｉ 机 房 供 电 ， 得 了安 全 性提 高 、 本 降低 的 效 果 。 ＤＣ 取 成
２１供 电 示 意 图 ．
与 传 统 ４ Ｖ 供 电系 统 类 似 ， 压 直 流 供 电系 统 ８ 高
电路所 用 的直流 电 。 计算 机设 备 高频开 关 电源 的基本
工作原 理如 图 ２所 示 。
是 由多 个并 联 冗 余 整 流器 和 蓄 电池 组 成 的 ，如 图 １ 所 示 。正 常 情 况 下 ，整 流 器 将 市 电交 流 电 源 变换 为 ２ ０ 直 流 电源 供 给 电 信 设 备 ，同 时 为 蓄 电池 组 充 ６Ｖ
效 果
Ｉ■静
图 １供 电 示意 图
２２ Ｉ Ｃ 机房 服 务 器 电 源 直 流 供 电的 可 行 性 分 ． Ｄ
析
现 在 Ｉ Ｃ 机 房 的服 务 器 内部 一 般 使 用 Ｓ Ｉ 范 【 ） Ｓ规
高 频开关 电源 。 外 部输 入 的交 流 电转 化 为 内部 电子 把
２ 高 压 直 流 供 电 系统 原 理
驾 ｝Ｔ Ｉ： ｕ ∞ 厂 ｔ ｊ
图 ２ 高频 开 关 电 源 的基 本 工作 原 理
第 ２期
王 成 祥 等 ： 压 直 流 供 电 在 Ｉ Ｃ机房 中 的应 用 探 索 高 Ｄ
３ ６
图 ２可 以简 化 为 图 ３ 。实 际 上交 流 输 入 的 时候 ，
（ ） 拟 市 电停 电 ， ３模 拉掉 高压 直 流 系统 的 交 流输 降 ，８秒 后 达 到 最 低 点 ２ ０８Ｖ 开 始 回升 ，整 个 过 ４ ４ ．７
滤 波 电路 提供 正 常 的电 流供 应 。进 而 保 证 服 务 器 正 常供 电 。
交流 输
Ｊｌ 一 ｔ
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－＝｛ ｌ Ｉｒ ＝ 一： Ｅ 一 ： Ｌ
图 ３交 流 输 入
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．
４ 高压 直 流 供 电 系 统 运 行 和 节 能 测 试