杭州中恒高压直流电源HVDC的应用
杭州中恒_高压直流电源(HVDC)的应用
与HVDC相比UPS系统存在的问题
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）！ 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。 由于UPS并联数量上的限制，电信系统一般采用 1+1并联运行，单台UPS的实际运行负荷小于30%， 这样就导致UPS的运行效率小于70%， HVDC采用N+X并联，整机系统的负荷可以工作在 60%--70%的负载，整机效率可以达到90以上！
单位：万元
突出案例
核心客户：
通信：中国移动 中国电信 中国联通 电力：中国水电顾问集团、中国国电集团公司、中国华能集团公司、中国大唐集团、中
国华电集团公司、中国电力投资集团公司
重点项目：
通信：浙江移动、江苏移动、福建移动、四川联通、浙江电信、江苏电信、重庆联通等
电力：国电北仑电厂、国电宁海电厂、国电泰州电厂、上海外高桥电厂、大唐乌沙山电
厂、华电宿州电厂、中国原子能研究院游泳池反应堆项目、秦山核电站、宝兰二线铁路、 京沪铁路、塔吉克斯坦变电站、印度电厂、越南西山水电站及30多个国内500KV变电站
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
销售排名第3名
销售排名第2名
2007年
2008年
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。
5、高压直流(HVDC)供电系统的发展和应用(国内)-精选文档
➢ 经测试，目前大部分服务器可直接输入高于296.2V的高压直流电， 但仍有小部分服务器不能直接输入高压直流；
➢ 由于IDC机房的服务器为各客户的托管设备，无法强制性规定服务器 输入电源的电压标准；
➢ 建议参照IDC机房等级评定办法，调整IDC机房的商业运营模式，对
高压直流供电的机房进行等级划分与倾斜，为推进高压直流的技术
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源系统结构。
2021/4/9
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3、高压直流供电的组成
AC200V
DC270V
DC270V
日本NTT公司的由交流200V整流变换为直流270V的系统
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4、高压直流供电方案的发展的特点及优势
4.1、可靠性：高压直流可靠性远高于目前UPS； 4.2、效率和节能：n+1的UPS系统考虑谐波的综合因素其负载率不
发展奠定基础；
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二、国内高压直流供电的准规范解析
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1、准规范的起草背景：
1.1、2009年，工业和信息化部电信研究院、中国电信集团联合国内知名 的通信电源厂商的国内知名专家起草了《通信用240V直流供电系统 技术要求》的征求意见规范稿；
1.2、该技术报告由中国通信标准化协会提出并归口； 1.3、该技术报告参与起草单位：中达电通股份有限公司、广州珠江电信
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。
中恒HVDC高压直流电源系统使用说明书 V
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。
中恒HVDC高压直流电源系统使用说明书 V2 1
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
6.1 日常维护要点...........................................................................................................56
HVDC技术的发展和优势以及作用
浅谈HVDC技术的发展和优势以及作用摘要：高压直流输电（hvdc），是利用稳定的直流电具有无感抗，容抗也不起作用，无同步问题等优点而采用的大功率远距离直流输电。
输电过程为直流。
常用于海底电缆输电，非同步运行的交流系统之间的连络等方面。
中图分类号： tm621 文献标识码： a 文章编号：一、为什么采用高压直流输电？追溯历史，最初采用的输电方式是直流输电，于1874年出现于俄国。
当时输电电压仅100v。
随着直流发电机制造技术的提高，到1885年，直流输电电压已提高到6000v。
但要进一步提高大功率直流发电机的额定电压，存在着绝缘等一系列技术困难。
由于不能直接给直流电升压，输电距离受到极大的限制，不能满足输送容量增长和输电距离增加的要求。
19世纪80年代末，人类发明了三相交流发电机和变压器。
1891年，世界上第一个三相交流发电站在德国竣工。
此后，交流输电普遍代替了直流输电。
随着电力系统的迅速扩大，输电功率和输电距离的进一步增加，交流输电遇到了一系列技术困难。
大功率换流器（整流和逆变）的研究成功，为高压直流输电突破了技术上的障碍，直流输电重新受到人们的重视。
1933年，美国通用电器公司为布尔德坝枢纽工程设计出高压直流输电装置；1954年，建起了世界上第一条远距离高压直流输电工程。
之后，直流输电在世界上得到了较快发展，现在直流输电工程的电压等级大多为±275～±500kv，投入商业运营的直流工程最高电压等级为±600kv（巴西伊泰普工程），我国计划在西南水电送出的直流工程中采用±800kv电压等级。
在现代直流输电系统中，只有输电环节是直流电，发电系统和用电系统仍然是交流电。
在输电线路的送端，交流系统的交流电经换流站内的换流变压器送到整流器，将高压交流电变为高压直流电后送入直流输电线路。
直流电通过输电线路送到受端换流站内的逆变器，将高压直流电又变为高压交流电，再经过换流变压器将电能输送到交流系统。
4、高压直流(HVDC)供电系统的发展和应用(国外)
2021/5/13
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1、 国外HVDC 电源系统发展应用概述
1.3、现况 ① 由于HVDC 系统的实施是一个涉及面十分广泛的工作，不是仅仅
由电源一个专业就可以解决的问题，虽然讨论了10年，至今仍未 能大规模成功地实施，仍处于试验研究阶段； ② 近年来，电源研究单位和处理器/服务器厂家，网络设备厂家、IT 运营商，电源厂家，以及一些大学等多次联合召开了“DC for data center workshop”的研讨会。还进行了一些试点工程。HVDC 电源系统有了新的发展； ③ 上述这些 DC for data center workshop 会议，对于HVDC 的应用 和发展具有非常重要的意义。
④ 目前，国内外普遍认为，高效率电源方案是采用较高电压的直流电
源方案，即高压直流（HVDC）方案，这个方案在世界范围内已经
讨论了10 年之久。目前仍处于试验阶段。
2021/5/13
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1、 国外HVDC 电源系统发展应用概述
1.2、INTELEC 对HVDC 的特别关注
① 1999年，在21届INTELEC 99（哥本哈根） 会议：法国电信首次提出
（PCU），此功率变换器将550VDC 变换到48VDC】 此变换器需要隔 离，因为要求安全电压输出（SELV）； ➢ 当今，直接配电到PSU 的设备级DC 的配电被限制到48VDC【因为仅 生产通用AC 输入范围的或48VDC 输入的服务器】；
了高压直流（整流的交流，rectified AC）是比较实际的电信设备与电
源设备的接口；
② 日本NTT 发表论文《270VDC 系统—用于电信和数据通信的高效率高
可靠性的电源系统》，阐明270VDC 电源系统比常规的48VDC系统优
杭州中恒HVDC系统设计及使用与维护
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
数据中心用HVDC设计与应用
HVDC（直流UPS） AC/DC
IT负载电源 DC/DC
HVDC设计理念 备用能源可用性最高
主供电电网
交流 UPS
IT负载电源
电池
AC/DC DC/AC
寄生于UPS
主供电电网 HVDC（直流UPS）
AC/DC DC/DC IT负载电源
电池
AC/DC
100%可用性
DC/D C
HVDC设计理念 系统模块化最简单
主供电电网
HVDC（直流UPS）
AC/DC
AC/DC AC/DC AC/DC
100%可用性
交流并机 （三同“同频”、“同幅”“同方向”）
IT负载电源 DC/DC
直流并机 （正接正、负接负即可）
HVDC与UPS原理对比简要分析
N+X 模块化
HVDC安全设计：高安全浮地工作
输出正 输出负
为什么要浮地输出
股改
上市
重组 整合
再次 整合
1996 2001 2010
2013 2015
使命：致力于创新应用电力电子和互联网技术，为用户提供世界一流的产品 价值观：至诚至精、中正恒久
公司简介 产业布局
使命：致力创新应用电力电子和互 联网技术，为用户提供一流产品
协同创新
杭州滨江总部
电力电子硬件研发创新
富阳现代化生产基地
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
高压直流电源系统（HVDC）替代化工企业交流不间断电源系统（UPS）的可行性研究
高压直流电源系统（HVDC）替代化工企业交流不间断电源系统（UPS）的可行性研究发布时间：2021-07-31T06:32:33.173Z 来源：《电力设备》2021年第3期作者：卢亮[导读] 不管是控制还是结构都因为要求的不断提高而变得越来越复杂，造价也是一直居高不下。
UPS的基本结构如下图：（恒力石化（大连）炼化有限公司（电气部） 116318）摘要：目前化工企业的自控用电源系统均采用交流不间断电源系统（UPS），该系统已经应用近60年，性能可靠稳定，产品系列齐全，但随着电子电源的逐渐兴起，高频开关电源技术的不断发展成熟，受UPS供电的设备绝大多数已经采用高频开关电源，不再拘泥于交流电源的供电，使这些设备直流供电成为可能。
UPS的交-直-交结构已经明显表现出臃肿，与之相比直流电源供电则更加简洁、高效、经济、灵活、可靠，本文对高压直流电源系统（HVDC）替代化工企业交流不间断电源系统(UPS)进行分析与探讨，通过技术层面的分析及对HVDC在电信行业应用的借鉴,充分验证HVDC替代UPS的可行性。
关键词：高压直流系统（HVDC）；交流不间断电源系统(UPS)；高频开关电源交流不间断电源（UPS）的结构：目前化工企业自控系统的电源均采用交流不间断电源（UPS）供电，自控系统对UPS的要求很高，一旦UPS发生故障将会导致整个生产系统停运，因此UPS在多年的发展过程中经历了多次改造、升级、优化，不管是控制还是结构都因为要求的不断提高而变得越来越复杂，造价也是一直居高不下。
UPS的基本结构如下图：高压直流电源系统（HVDC）结构图HVDC大致由交流配电单元、滤波元件、整流模块、蓄电池、电池管理单元及监控模块组成。
系统在向负载提供稳定的直流电源的同时给电池充电，当市电故障或主机故障时，能够自动通过蓄电池放电，不间断输出直流电的电源。
高频开关电源：化工企业自控系统包括DCS系统、服务器、交换机、现场仪表、电磁阀、PLC系统、分析仪表等用电设备，以上所列除电磁阀外内部实际所用电源均为直流电压，直流5V、24V居多，都是经过开关电源转换而得，目前的绝大多数的开关电源的基本原理如下图：高频开关电源基本原理图从开关电源的原理图可以看出，不管是交流电源输入还是直流电源输入，只要满足开关电源的输入条件，均可在输出端得到期望的直流电压。
通信用高压直流HVDC(240V)应用交流
ZHM07
ZHM05
240V直流电源发展 � 系统发展
高效240V系统 新一代大功率高功率密度240V系统 ，预计2012年年底上市 240V系统 工艺全面升级，目 前主推系统
600X600X2000 800X600X2000 800X600X2200
240V直流电源发展 �系统工作原理
AC1 AC2 交 流 配 电
ZHR2406K：单个模块6KW ， 绿色环保THDi<5%,高效可靠 ，同等功率体积进一步缩小 1/3,顶级工艺，全数字化控 制 ZHR24020-4：效率达95%以上 ，同等功率体积缩小1/3, 模 拟控制，单个模块6KW ZHR24015K:单个模块15KW ， 功率提高2.5倍，体积相对 6KW 只增大1/3，极高”性价 比”
值得推荐
� 成本（建设、营运成本）：HVDC（低），UPS（高）
HVDC应用维护注意事项
2 IT 设备是否适用 HVDC 问题？ IT设备是否适用 设备是否适用HVDC HVDC问题？
集团 IT设备适用性统计表
不适用, 35种, 7%
适用, 466种, 93%
2011年，中国电信统计的数据，可以看出IT设备能使用高压直流高达96~98%， 只有2~4%之类的设备不能使用HVDC。
开关电源
应用背景
传统数据中心机房供电系统分析
市电 UPS
路由器、防火墙等 Internet
计算设备终端
服务器
发电机
机房环境监控
应用背景
传统数据中心机房供电系统分析
数据机房一直采用UPS电源系统供电，但是传统的UPS供电模式的安全性、可 靠性、经济性、特别是操作和维护方面均凸显很多问题。
UPS 事故 惨不忍睹的 惨不忍睹的UPS UPS事故
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。
2024年高压直流输电系统(HVDC系统)市场需求分析
2024年高压直流输电系统（HVDC系统）市场需求分析引言高压直流输电系统（High Voltage Direct Current，简称HVDC系统）是一种通过直流电进行能量传输的电力系统。
随着能源需求的不断增长和传统交流输电系统的局限性，HVDC系统在电力行业中的应用越来越广泛。
本文将对HVDC系统市场需求进行分析，包括市场规模、市场趋势及未来发展方向。
市场规模HVDC系统市场具有巨大的潜力和吸引力。
根据市场研究机构的数据，2019年全球HVDC系统市场规模超过100亿美元，并预计在未来几年持续增长。
这主要得益于HVDC系统具有传输效率高、输电距离远、输电损耗低等优势，能够满足不同地区的能源需求。
市场趋势能源转型推动市场需求全球范围内的能源转型趋势是HVDC系统市场增长的主要推动力之一。
随着可再生能源的不断发展和普及，如风能、太阳能等，HVDC系统成为了连接分布式能源和电力网络的重要工具。
HVDC系统可以有效地将分散的可再生能源转化成可靠的电能并输送到消费地，解决传统输电系统面临的限制。
互联互通需求增加随着经济全球化进程的不断推进，国际间的电力互联互通需求也在增加。
HVDC 系统作为跨国能源合作的工具，可以实现多国电网之间的互联互通。
此外，HVDC系统还能够有效地解决不同国家之间的电压和频率差异问题，提高电力互联互通的可行性和稳定性，满足不同地区间的能源供应需求。
增加的海底电缆项目HVDC系统在海底电缆项目中的需求也在不断增加。
随着海上风电场、跨海电力输送项目的兴起，HVDC系统作为海底电缆的主要传输技术，具有优越的性能和可靠性。
预计未来几年将有更多的海底电缆项目投入运营，进一步推动HVDC系统市场的发展。
未来发展方向技术创新驱动市场增长在HVDC系统市场中，技术创新是推动市场增长的关键因素之一。
未来，随着科技的进步和投资的持续增加，HVDC系统的功率密度、输电距离、输电效率等方面将进一步提升，满足不断增长的能源需求。
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％。
高压直流输电系统(HVDC)基本概念和应用
高压直流输电系统（HVDC）基本概念和应用1HVDC的基本概念高压直流输电（HVDC）的基本原理是通过整流器将交流电变换为直流电形式，再通过逆变器将直流电变换为交流电，从而实现电能传输和电网互联。
典型双极HVDC的主系统如图2-1所示。
图2-1 高压直流输电系统原理接线图根据直流导线的正负极性，直流输电系统分为单极系统、双极系统和同极系统。
为了提高直流现路的电压和减小换流器产生的谐波，常将多个换流桥串联而成为多个多桥换流器。
多桥换流器的接线方式有双极和同极。
图2-1即为双极接线方式。
换流站中的主要设备有：换流器、换流变压器、平波电抗器、交流滤波器、直流滤波器、无功补偿设备和断路器。
换流器的功能是实现交流电与直流电之间的变换。
把交流变为直流时称为整流器，反之称为逆变器。
组成换流器的最基本元件是阀元件。
现代高压阀元件的额定电压约为3～5kV，额定电流约为 2.5～3kA。
由于阀元件的耐压值和过流量有限，换流器可由一个或多个换流桥串并联组成。
用于直流输电的换流桥为三相桥式换流电路。
一个换流桥有6个桥臂，桥臂由阀元件组成。
换流桥的直流端与直流线路相连，交流端与换流变压器的二次绕组相连。
换流变压器的一次绕组与交流电力系统相连。
换流变压器与普通的电力变压器相同，但通常须带有有载调压分接头，从而可以通过调节换流变压器的变比方便地控制系统的运行状况。
换流变压器的直流侧通常为三角形或星形中性点不接地接线，这样直流线路可以有独立于交流系统的电压参考点。
换流器运行时，在其交流侧和直流侧都产生谐波电压和谐波电流。
这些谐波分量影响电能质量，干扰无线通讯，因而必须安装参数合适的滤波器抑制这些谐波。
平波电抗器的电感值很大，有时可达1H。
其主要作用是减小直流线路中的谐波电压和谐波电流；避免逆变器的换相失败；保证直流电流在轻负荷时的连续；当直流线路发生短路时限制整流器中的短路电流峰值。
另外，换流器在运行时需从交流系统吸收大量无功功率。
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政府扶持
每年获得政府近百万 元的项目支援经费
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知识产权
软件著作权14项，实用 新型专利8项，外观专 利14项，并有1项发明 专利正在领证；正在申 请中专利13项
产品分布
• 电力产品主要销售地区:浙江、 福建、上海、山东、安徽、 云南、湖北、湖南、河南等 十多个省市
• 通信产品主要销售地区： 江 苏、浙江、福建、四川、重 庆、贵州等二十多个省市
• 中国电源学会会员；
• 电力系统直流电源技术委员会会员；
• 《通信维护企业移动基站维护规程》的主要起草单位之一；
• 省级高频开关电源研究开发中心；
• GZDZ1型智能高频开关直流电源柜是“国家重点新产品”（2002年）
• 中恒牌高频开关电源是“浙江省名牌产品”；
• “全国城乡电网建设与改造所需主要设备产品”
移动基站、交换机房
主要 用户 领域
电网公司、发电厂及铁路、城 市轨道交通、采矿、冶金、石 化等非电力行业的用户
中国移动、中国电信、中国联 通等通信运营商
中国移动、中国电信、 中国联通等通信运营商
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。
综合排名第7名 销售排名第7名
2007年
综合排名第5名 销售排名第6名
2008年
综合排名第4名 销售排名第5名
2009年
经营理念
服务客户 信守承诺 中正恒久
企业理念
发展愿景
“立足华东，面向全国，走向世界”！ 引领行业发展， 成为国内著名的电力电子产品供应商和服务商。
HVDC与UPS的比较 及应用环境
UPS的发展历史
UPS产生于上个世纪60年代，1972年2月 21日尼克松访华，带给我国的礼物之一就是 UPS，从此中国开始了UPS的研究。很遗憾， 到目前为止中国大陆没有一家像样的公司。 而中国唯一一家具有国际竞争力公司被美国 人收购了！
• 产品出口印度、越南、塔吉 克斯坦等国
服务体系
优秀服务队伍
杭州设有售后服务 中心和24小时服务 专线。
北京、上海、广州、 南京、济南、武汉等 二十多个主要城市设 有售后服务响应机制， 为用户提供优质快捷 服务。
业绩增长
近年来主营业务收入
35000 30000 25000 20000 15000 10000
通信：浙江移动、江苏移动、福建移动、四川联通、浙江电信、江苏电信、重庆联通等 电力：国电北仑电厂、国电宁海电厂、国电泰州电厂、上海外高桥电厂、大唐乌沙山电 厂、华电宿州电厂、中国原子能研究院游泳池反应堆项目、秦山核电站、宝兰二线铁路、 京沪铁路、塔吉克斯坦变电站、印度电厂、越南西山水电站及30多个国内500KV变电站
•
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
1
合作伙伴
华北电力大学、浙江 大学、浙江省电力试 验研究所、南京航空 航天大学等等
14560 5000
0 2005
23458 2006
26390 2007
单位：万元
28213 30186 2008 2009
突出案例
❖ 核心客户：
通信：中国移动 中国电信 中国联通 电力：中国水电顾问集团、中国国电集团公司、中国华能集团公司、中国大唐集团、中 国华电集团公司、中国电力投资集团公司
❖ 重点项目：
通信产品
中恒室内通信电源系统凭借 其优秀的内在品质、稳定可靠的 性能及优质的产品服务，已成为 通信行业和铁路、电力等领域通 信电源的重要供应商之一
通信产品
为适应移动通信的发 展，中恒推出了集配电、直 流电源、温度调节、动力及 环境监控等一体化组合设计 的室外通信电源系统。
主要资质
• 全国电网建设与改造所需产品选型厂推荐企业；
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996年，朱国锭先生创立杭州中恒电讯设备公司； • 1998年，销售额首次突破1亿元人民币； • 2001年，股份制改建； • 2010年2月5号 中小板上市 股票代码002364
主要业务与产品
• 公司目前主要从事高频开关电源系统的研发、制造、销售和服务。 • 公司生产的通信电源系统、电力操作电源系统在通信网络、电网、电
❖ 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。
电力产品
满足不同需求的各系列监控装置和品种齐全,功能强大,运行稳定的各系列 AC/DC、DC/DC、DC/AC等模块
高压直流系统
（HVDCS）
杭州中恒研发中心
目录
公司简介
HVDC与UPS的比较及应用环境
HVDC系统产品 应用案例
公司简介
地理位置
地理位置
天堂硅谷
- 硅谷天堂
杭州国家高新技术产业开发区
概况
• 2001年7月11日杭州中恒电气股份有限公司成立 • 省级高新技术企业 • 注册资本：5000万元 • 占地面积3万多平方米，拥有2万平方米的研发生产大楼 • 现有员工430人
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
应用 环境
发电、输变电、配电、用电环 节
户外环境恶劣、缺乏机房建设 条件的山地、丘陵等偏远地带 及征地困难的居民区
厂、铁路、城市轨道交通、采矿、冶金、石化等领域中得到广泛应用。 • 公司是国内少数几家能满足客户个性化定制要求、提供成套电源系统
产品及综合解决方案的企业之一。
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