336V高压直流供电
通信机房高压直流供电技术的节能性研究
通信机房高压直流供电技术的节能性研究摘要:通信行业在这几年内得到了快速的发展,由此要求通信设备也应当及时进行改进与优化,传统运行中IDC机房一般运用不间断电源的使用方式进行供电,随着其在现网中的大范围使用,运行的工作效率比较低,容易出现故障问题,因此应当加大对通信机房技能技术的充分研究。
关键词:通信机房;高压直流供电;技术;节能;分析引言:为了提高IDC的供电效率,降低机房PUE值,减少转换层级,直接为服务器类的通信负载提供240V或336V直流电压的直流供电技术理论开始被一些发达国家应用和研究。
1.高压直流供电系统与UPS供电系统比较1.1系统可靠性对比UPS供电系统可通过UPS主机冗余方式大幅提高系统的可靠性,但整个UPS供电系统还是会存在单点故障点,如同步并机板等,高压直流供电系统采用直流模块化工作方式则不存在此问题。
虽然UPS设备也可采用模块化备份,但交流不同于直流,不仅需要各模块输出交流幅值同步,还需要及时地均流控制和输出频率、电压、相位同步控制,而控制对象越多,系统可靠性更低。
高压直流供电系统的后备电池与系统输出直接并联给负载供电,形成两路冗余供电,系统故障时可由电池直接为负载供电,可靠性高。
而UPS的后备电池只是在前段并联给DC/DC供电,如果DC/DC发生故障,电池无法直接为负载供电,导致系统发生故障时存在负载直接断电的风险。
1.2后期维护及扩容可操作性对比UPS系统扩容需考虑到电源的频率、电压、相序、相位、波形等较多参数,所以UPS在线扩容存在较大风险,并且需要专业人士进行操作。
而直流电源系统扩容只需要关注电压,不需要考虑频率、相序、相位、波形等问题,由于采用模块化设计,模块支持热插拔,可直接扩容,一般电源维护人员都可操作,较为方便。
1.3能耗对比UPS设备转换次数多、效率低,一般工频机单机满载效率在90%左右,部分高频机可达到95%,系统所带负载供电可靠性要求高时,系统需采用N+1或2N运行方式。
直流UPS系统输出电压值选择的分析
直流UPS系统输出电压值选择的分析中兴通讯股份有限公司谢凤华工业和信息化部电信研究院齐曙光1、前言:随着近期云计算等技术迅猛发展,IDC(Internet Data Center)机房设备对供电的可靠性、安全性、节能的要求也越来越高。
业界对于高压直流供电方案探讨和研究兴趣日渐浓厚,同时对于系统输出电压值的选取争议较大。
工信部电信研究院在ITU SG5(International Telecommunications Union)工作组Q19课题会议上提出C418提案被采纳,会议认为:240Vdc作为一种过渡时期电压是合适的,380Vdc是最终的目标。
本文从各国电网国情、安全标准符合性、AC-ICT(Information Communication Technology)电源中器件电应力数据,对现有可选几种电压等级进行分析,得出240Vdc比较能与中国、欧洲等地电网交流电压兼容。
而更高等级的直流电压无法与现有交流供电的ICT负载兼容。
美日等国由于电网原因无法做到交直流兼容,故不采用240Vdc而直接选择一种380Vdc输出方案。
2、直流UPS几种电压等级分析:2.1 相关标准和ITU提案的几种电压等级标准号或ITU提案号YD/T 2378、ITU –C418-2011ITU –C117、C123 -2010中国移动深圳试验局ETSI-300-132-3-2003ITU-C107-2010ITU-C144-2010提出或使用组织中国通信标准化协会、中国电信韩国电信中国移动欧洲通信标准化协会法国电信日本、美国等设备商和运营商标称电压Vdc240300336Up to 400Vdc 380电压范围Vdc 204~288250~360 286~403188~392366~401电池120*2V或20*12V 标称300V锂电168*2V或28*12V156*2V或26*12V电池电压需DC/DC变换是否兼容交流ICT 要求与220Vac兼容希望与220Vac无改动兼容无法与230或220Vac兼容无法与230或220Vac兼容无法兼容说明:上表中电压范围下限是基于铅酸电池的放电终止电压1.7V/cell,上限是基于均充和温度补偿后2.4V/cell,与原文标称电压范围稍有不同。
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
中国移动企业标准:336v直流电系统
中国移动通信企业标准QB-H-008-2012336V直流电源系统336V D i r e c t C u r r e n t P o w e r S y s t e m版本号:1.0.02012-10-30发布2012-10-30实施中国移动通信集团公司发布目录前言 .......................................................................................................................................... I V 1.范围 (1)2.规范性引用文件 (1)3.术语、定义和缩略语 (2)3.1 监控模块 (2)3.2 悬浮方式 (2)3.3 绝缘监察 (2)3.4 电涌保护器 (2)4.产品组成和分类 (2)4.1 产品组成 (2)4.2 产品规格 (3)5.技术要求 (3)5.1 环境条件 (3)5.2 交流输入 (3)5.3 直流输出 (4)5.4 输入功率因数 (5)5.5 输入电流总谐波失真度 (5)5.6 系统效率 (6)5.7 整流器 (6)5.8 整流器配置 (6)5.9 系统稳压精度 (6)5.10 峰-峰值杂音电压 (6)5.11 系统接地 (6)5.12 开机电流缓起模式 (6)5.13 保护功能 (6)5.14 告警性能 (8)5.15 监控 (8)5.16 整流器在线插拔功能 (9)5.17 电磁兼容 (9)5.18 系统接触电流 (10)5.19 并联工作功能 (10)5.20 直流配电柜压降 (10)5.21 绝缘电阻 (10)5.22 抗电强度 (10)5.23 接地连续性 (10)5.24 防雷要求 (10)5.25 噪声 (11)5.26 运输试验要求 (11)5.27 跌落试验要求 (11)5.28 温升要求 (11)5.29 RoHS (11)5.30 绝缘监察 (11)5.31 蓄电池管理功能 (11)5.32 材料阻燃性能 (12)5.33 系统设备外观与结构 (12)5.34 环境适应性 (12)5.35 可靠性 (12)6.试验方法 (13)6.1 试验环境条件 (13)6.2 试验前准备 (13)6.3 交流输入电压变动范围试验 (13)6.4 交流输入频率变动范围试验 (14)6.5 输入电压波形畸变率试验 (14)6.6 交流输入电源转换试验 (14)6.7 整流器试验 (14)6.8 直流配电部分电压降试验 (14)6.9 蓄电池管理功能检查 (14)6.10 直流输出电压可调节范围及工作方式试验 (15)6.11 输入功率因数、输入电流总谐波失真度、效率试验 (15)6.12 峰-峰值杂音电压试验 (15)6.13 稳压精度试验 (16)6.14 开机电流缓起模式试验 (17)6.15 遥测、遥信和遥控功能试验 (17)6.16 直流输出电流限制和输出功率限制试验 (17)6.17 均分负载(并联工作)性能试验 (17)6.18 保护功能试验 (18)6.19 防雷性能试验 (19)6.20 音响噪音试验 (19)6.21 安全试验 (19)6.22 电磁兼容试验 (20)6.23 可靠性指标试验 (21)6.24 环境试验 (21)6.25 冲击、震动试验 (22)6.26 检验项目及要求表 (22)7.检验规则 (24)7.1 检验分类 (24)7.2 出厂检验 (24)7.3 型式检验 (25)7.4 老化 (25)8.标志、包装、运输、储存 (25)8.1 标志 (25)8.2 包装 (26)8.3 运输 (26)8.4 储存 (26)9.编制历史 (26)前言随着我国通信行业的高速发展,数据业务的快速增加,通信局站的UPS使用量大增,系统的可靠性和维护的简便性越来越受到关注,而UPS在这两方面均存在很多问题。
浅谈 数据中心 . 高压直流
浅谈数据中心 . 高压直流作者: @KPang 支付宝- 网络架构师编辑: @陈怀临, 弯曲评论前言本人只是普通的网络工程师,本文来源于日常学习积累笔记,仅供大家当成科普,文中尽可能量化数据,少用“很多”“极大”类词汇,同时由于是笔记,文字均有出处,凡是雷同全因照抄,幸运的是不涉及版权纠纷。
一、传统数据中心采用UPS供电的缺点传统的数据中心大都是由UPS实现掉电保护,通常所有IT负载都要经过UPS供电,假定实际运行UPS的平均效率为90%(虽然目前UPS最高效率是可以达到95%以上,但UPS的效率和负载率有关,随着负载率的提升,效率才会变提升,因此正常情况下20%-40%负载率很难会达到最优的效率点。
根据在运行UPS的实际测试数据,绝大多数情况下的效率不高于90%),即每100度电,经过UPS这个环节就白白损耗掉10%。
不仅如此,由于 UPS自身散也需要空调交换带走热量,按数据中心典型PUE为1.8来算,那么UPS环节带来的总能耗达18%,很不节能。
交流系统一般运行在低负荷下(通常在30%),实际运行效率较低,直流系统通过模块休眠可以提高负荷率,实际运行的效率较高。
二、采用240V高压直流的特点:从上图的对比,我们可以清晰地看到:1、减少变化级数,整体效率更高;2、电池直挂在输出母线上,相当于提供另外一路备份,可靠性更高;3、兼容现有绝大多数IT设备的高频开关电源,用电设备几乎不用任何更改,推广容易;4、拓扑非常简单,可靠性提高;5、高压直流系统为模块化热插拔设计,运维简单方便,减低运维成本6、易于扩容高压直流可靠性,扩展性,管理性,以及谐波等优势明显,随着数据中心技术的发展以及降低运营成本和节能减排的需求,高压直流技术不管是在节能、投资成本、可靠性以及运维便捷性等方面较传统的UPS都有明显优势,随着高压直流供电方案在大型的互联网数据中心等场合的越来越广泛应用,将逐步成为未来数据中心供电的趋势【注1】:上图“酒泉新型配电设计”是服务器和交换机为12VDC Input,服务器主板和交换机电源输入都是定制的。
数据中心供配电系统方案设计
数据中心供配电系统方案设计摘要:目前,科技的快速发展,社会在不断进步,数据中心是指在一个物理空间内实现信息的集中处理、传输、交换、存储、管理。
数据量的大量增长使得现有应用系统及存储容量难以适应企业需要。
因此数据中心的大容量、高可靠性非常重要。
供电供给是数据中心基础中的基础,数据中心发生的故障因素中,供电系统影响力是最大的,无论IT设备设计的多么精密、系统功能配置多么优越、可靠性多么高,一旦供电系统故障断电,再好的设备系统也无法再运转,下面就数据中心的三代供配电架构进行阐述。
关键词:数据中心;供电电源;供配电系统引言近年来,数据中心在我国得到广泛应用,而供配电系统运行可靠性直接影响整体数据中心的应用水平,因此需要准确评价数据中心供配电系统的可靠性,并利用合理的方式增强其安全性。
1数据中心供配电系统设计的基本原则实现低压配电系统的数据中心建设的设计方法应遵循分区和分类原则。
同一基本功能区域中各种相关设备的电源的稳定性和可靠性应能够确保每个使用的设备能够持续按照该区域中的特定标准以及该区域的供电和配电网络进行操作和稳定可靠运行。
对数据中心影响较大的区域应将可能潜在的故障风险控制得尽量最小。
数据中心具有较高的功率负载密度和较大的总负载密度。
低压配电系统实施方案的详细设计应充分利用有效成熟且节能的措施,以减少配电网系统实施的成本。
与数据中心过高的电力负荷相关的数据应分为几个级别:UPS电力系统实现过载和电力变换低压配电系统功能性过载。
UPS电源线软件系统负载(可输出)是UPS电源线系统独特设计的基础,配电架构网络系统功能负载是配电网软件系统和软件系统设计方法为应对突然的电源切换应急保障。
当清理各种具有特定负载的设备时,统计结果应基于设备和最终数据;根据设备和机柜的平均负载相关数据,当没有明确指出相关设备机柜的数量时,可以根据机器的平均负载进行估算。
回路设计需考虑三相负载供电均衡。
当有各种大容量负载同时运行时,应设计考虑同时运行系数。
5G基站供电方案6.10
5G基站供电方案5G 通信网络演进带来 CRAN、DRAN、杆微/DIS(数字化室分)立体组网模式,基站的供电架构需全场景覆盖,从站点快速部署,高效节能应用的角度考虑,依据不同类型基站以及CRAN-DRAN 的分离,基于不同供电电压等级,可分为-48V 供电、升压供电、高压直流供电及远端供电几种不同供电方案。
一、48V 供电方案考虑到与现有系统的兼容性以及从 4G 到 5G 的平滑过渡,若条件允许时,5G 基站一般可采用-48V 直流供电,如图 1 所示。
图1 5G -48V 直流供电系统架构高频开关电源系统(一)48V/600A高频开关电源系统1、系统配置系统型号ZT-48V/600A整流模块整流模块规格50A ,满配12个交流配电单元输入三相五线输入,C 级防雷;63A/3P*1pcs;整流模块开关20A/1P*12pcs直流配电单元负载输出一次下电:熔丝 30A*4pcs;二次下电:熔丝 63A*8pcs1P/32A*4 (MCB);1P/16A*2 (MCB);1P/10A*2 (MCB)。
电池接入熔丝500A*2pcs2、外观3、性能指标输入参数最小典型最大单位注释额定工作电压范围220 Vac输入电压范围90 220 290 Vac 三相五线输入相对相380V/相对零线220VAC 输入频率435067Hz电池输入43.2 53.5 58 Vdc 蓄电池组的正、负极与整流模块的直流输出并联(极性一致)输出参数最小典型最大单位注释输出电压范围42 53.5 58 Vdc输出电流范围(最大电流)0 600 A输入170~285VAC,当输入电压低于170Vac时,按降额方式输出稳压精度±1 %负载调整率±1 %源调整率±1 %均流度±5 %电池输出500A*2 A纹波(峰-峰值) 200 mv 带宽为20MHz测量。
输出效率95 % 220Vac 输入(二)48V/1000A高频开关电源系统1、系统配置系统型号ZT-48V/1000A整流模块整流模块规格50A ,满配20个交流配电单元输入开关160A/3P*1pcs 整流模块开关25A/1P*20pcs直流配电单元负载输出一次下电:熔丝 100A*6pcs;微断63A/1P*6PCS, 32A/1P*2PCS二次下电:熔丝 200A*2pcs;微断63A/1P*4PCS, 32A/1P*4PCS 电池接入熔丝630A*2pcs2、外观3、性能指标输入参数最小典型最大单位注释额定工作电压范围220 Vac输入电压范围90 220 290 Vac 三相五线输入相对相380V/相对零线220VAC 输入频率435067Hz电池输入43.2 53.5 58 Vdc 蓄电池组的正、负极与整流模块的直流输出并联(极性一致)输出参数最小典型最大单位注释输出电压范围42 53.5 58 Vdc输出电流范围(最大电流)0 1000 A输入170~285VAC,当输入电压低于170Vac时,按降额方式输出稳压精度±1 %负载调整率±1 %源调整率±1 %均流度±5 %电池输出630A*2 A纹波(峰-峰值) 200 mv 带宽为20MHz测量。
336v高压直流 标准
336v高压直流标准336v高压直流电源是一种常见的电源类型,广泛应用于工业生产和科研实验中。
为了确保安全和稳定的使用,制定了336v高压直流标准,下面将对336v高压直流标准进行详细介绍。
一、336v高压直流标准的定义。
336v高压直流标准是指对336v高压直流电源在设计、生产、安装和使用过程中的技术要求和规范的统一规定,旨在确保336v高压直流电源的安全可靠运行。
二、336v高压直流标准的适用范围。
336v高压直流标准适用于各类工业生产和科研实验中使用的336v高压直流电源设备,包括但不限于电力系统、通信设备、医疗设备等领域。
三、336v高压直流标准的技术要求。
1. 设计要求,336v高压直流电源设备应符合国家相关标准和规定,具有良好的抗干扰能力和稳定性。
2. 生产要求,生产厂家应按照标准要求进行生产,确保产品质量可靠,符合安全标准。
3. 安装要求,336v高压直流电源设备的安装应由具备相应资质的专业人员进行,符合相关安全规范。
4. 使用要求,使用336v高压直流电源设备时,操作人员应严格按照产品说明书进行操作,确保安全使用。
四、336v高压直流标准的检测方法。
对336v高压直流电源设备的检测应按照国家相关标准进行,包括但不限于输入输出电压检测、绝缘电阻测试、漏电流测试等。
五、336v高压直流标准的质量控制。
生产厂家应建立完善的质量控制体系,对产品的每一个环节进行严格把控,确保产品质量符合标准要求。
六、336v高压直流标准的维护和保养。
336v高压直流电源设备在使用过程中需要定期进行维护和保养,以确保设备的正常运行和延长使用寿命。
七、336v高压直流标准的意义。
336v高压直流标准的制定和执行,可以有效规范336v高压直流电源设备的生产、安装和使用,保障设备的安全性和稳定性,促进相关行业的健康发展。
综上所述,336v高压直流标准是对336v高压直流电源设备在设计、生产、安装和使用过程中的技术要求和规范的统一规定,其制定和执行对于保障设备的安全可靠运行具有重要意义。
HVDC效率真的高于UPS?
0 引言工业和信息化部、国家机关事务管理局、国家能源局2019年发布了关于加强绿色数据中心建设的指导意见《工信部联节〔2019〕24号》,要求到2022年,数据中心平均能耗基本达到国际先进水平,新建大型、超大型数据中心的电能使用效率值达到1.4以下。
《北京市新增产业的禁止和限制目录(2018年版)》要求,PUE值在1.4以下;上海要求存量改造数据中心PUE不高于1.4,新建数据中心PUE限制在1.3以下;深圳实施减量替代,“以高(能效)代低、以大(规模)代小、以新(技术)代旧”,PUE1.4以上的数据中心不享有支持,PUE低于1.25的数据中心可享受新增能源消费量40%以上的支持。
从政策层面看,数据中心节能设计和运行已刻不容缓,而从运维角度看,电费支出也占到了数据中心整体运维费用的一半,节能需求对于企业来说非常必要。
在数据中心节能研究上,各种新技术纷纷涌现,其中高压直流(HVDC)技术最为受人关注,相比传统UPS系统方案,其节能效果据测算可以提高8%,因此,本文试着从产品原理及系统组成加以分析,探讨其节能效果。
1 HVDC的拓扑演绎传统的UPS(拓扑图参见图1)是由整流器进行AC/DC整流、电池组挂在中间、逆变器进行DC/AC转换三个环节来完成整个供电过程。
相对而言,HVDC常见的拓扑图(参见图2)变得简单,据生产商宣传,HVDC减少一个DC/AC转换后,可靠性提高的同时,也使得电能利用效率大大提高。
以下便从两种设备的基础电路加以分析。
无论高频UPS还是HVDC,其前级都是IGBT整流器(此处忽略工频UPS采用的SCR整流),常见的整流电路为Boost电路(图3),整流方式是升压整流,经过AC/DC转换后,直流母线电压为800V。
我国现行两大通信用HVDC电压标准分别是336V和240V,显而易见,800V是不能直接提供给负载使用的,必然需要经过DC/DC转换为更低的直流电压。
从电力电子学角度看,DC/DC转换是将一个直流电压转换成另一个直流电压的过程,也称为直流斩波,其工作原理是先将直流电逆变(升压或降压)成交流电,然后再整流变换成另一种直流电压。
数据中心大功率直流供电解决方案研究
供电技术数据中心大功率直流供电解决方案研究吴华勇,陈 柱,刘亚伟(维谛技术有限公司,广东 深圳 数据业务的发展,及由此带来的数据中心IT 设备激增的趋势,迫切需要节约供电基础设施占地,从设备提供更充足的空间,这成为数据中心规划和设计逐渐显露的难题。
文中以高压直流供配电系统为例,提数据中心;功率密度;高压直流Research on High Power DC Power Supply Solution for Data CenterWU Hua-yong ,CHEN Zhu ,LIU Ya-weiVERTIV Technology Co.,Ltd.,Shenzhen G data business and the increasing trend of IT equipment in data center ,it is urgent to save the land occupation of power supply infrastructure so as to provide more sufficient space for it equipment.This has become a difficult problem in data center planning and design.Taking the high voltage DC power ,this paper puts forward the design ideas and solutions to improve the 主机房柴油发电机房空调机房空调机房空调机房空调机房主机房变配电室A变配电室B电池室A电池室B主机房冷冻站领取间值班室运维办公室门厅值班室卫生间总控中心备件库外包测试区进风间B进风间A图例:主机房辅助区支持区行政管理区(a ) 典型大中型数据中心主机房 (b ) 典型大中型数据中心区域划分图1 典型大中型数据中心主机房及中心区域划分图收稿日期:2020-08-28作者简介:吴华勇(1982-),男,辽宁沈阳人,硕士研究生,高级工程师,主要研究方向为电信和数据中心供电解决方案。
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。
直流系统介绍ppt课件-2024鲜版(1)
直流电定义及特点电流始终沿一个方向流动的电流称为直流电。
与交流电不同,直流电的电流方向始终保持不变。
在恒定负载下,直流电压能够保持相对稳定。
直流电的控制相对简单,可通过调整电压或电流实现。
直流电定义电流方向不变电压稳定易于控制电源负载工作原理电源将交流电转换为直流电,为负载提供稳定的直流电能。
控制保护设备根据需要对负载进行通断控制,并监测电路状态,确保系统安全运行。
电力系统交通运输工业自动化直流电机驱动、自动化设备供电等。
通信领域通信电源、数据中心等。
01020304高效率高可靠性智能化绿色环保直流电源类型及特性分析线性电源化学电源通过变压器降压、整流滤波得到直流电压,具有纹波小、稳定性好等特点,但效率低、体积大。
开关电源变换器拓扑结构与工作原理Buck变换器Boost变换器Buck-Boost变换器Cuk变换器PWM控制脉冲宽度调制技术,通过改变脉冲宽度来控制输出电压或电流的大小,实现精确控制。
闭环控制采用负反馈原理,将输出量与给定值进行比较,通过调节控制量来减小误差,提高PFM控制优化方法控制策略及优化方法电阻性负载电感性负载电容性负载030201负载类型及其特性分析保护装置功能及实现方式过流保护过压保护欠压保护处理策略根据故障类型采取相应的处理措施,如更换故障元件、调整参数等。
故障诊断通过监测电流、电压等参数,判断故障类型及位置。
预防措施定期对设备进行维护保养,提高设备可靠性,减少故障发生。
故障诊断与处理策略设计原则与方法论述安全性稳定性•高效性:提高系统的转换效率,减少能源浪费,降低运行成本。
拓扑结构选择根据实际需求选择合适的拓扑结构,如Buck、Boost、Buck-Boost等。
控制策略设计采用合适的控制策略,如PWM控制、PFM控制等,以实现输出电压和电流的稳定调节。
保护电路设计为防止系统出现过压、过流、过热等故障,需设计相应的保护电路。
电源芯片电感器选用具有低损耗、高饱和电流、小体积的电感器。
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。
数据中心机房大批量、后备时间15分钟蓄电池集中运维管理
数据中心机房大批量、后备时间15min 蓄电池集中运维管理目录1 IDC机房后备时间15min蓄电池系统介绍 (1)1.1 15min蓄电池系统介绍 (1)1.2 15min蓄电池运行环境条件 (1)2 15min蓄电池运行及维护工作重点 (2)2.1后备时间15min蓄电池安全运行的关键参数 (2)2.2后备时间15min蓄电池维护工作重点 (2)3 IDC机房后备时间15min蓄电池维护要求 (3)3.1 15min蓄电池使用一般要求 (3)3.2 周期性维护项目 (3)3.3 周期性维护项目工作内容 (4)3.4 15min蓄电池组更新周期 (4)3.5 维护仪表及测量精度要求 (4)3.5.1 维护配备仪表 (4)3.5.2 维护仪表测量精度 (5)4 15min蓄电池组集中监控管理要求 (6)5 15min蓄电池组现场验收要求 (7)5.1 外观检查 (7)5.2 安装检查 (7)5.3 设计后备时间核对性测试 (7)5.4 质保期要求 (7)6 附录 (8)1 IDC机房后备时间15min蓄电池系统介绍1.1 15min蓄电池系统介绍IDC机房后备时间15min铅酸蓄电池主要应用于IDC机房的交流UPS系统及336V高压直流供电系统,后备时间应满足自动化柴油发电机组启动、投入时间要求,一般按15min~30min考虑。
数据中心的蓄电池配置与现有机房蓄电池系统相比,具有后备时间短、对安全可靠性要求高、电池只数多、维护工作量大等特点,对维护工作提出了更高要求。
15min蓄电池的容量应根据电源系统带载容量、电池组工作电压、后备时间及质保期内的容量衰减等因素计算。
1.2 15min蓄电池运行环境条件运行温度范围:+5℃~+30℃;相对湿度范围:10%~90%。
2 15min蓄电池运行及维护工作重点2.1后备时间15min蓄电池安全运行的关键参数蓄电池组运行的关键参数如下:(1)电池单体的运行稳定性(无漏液、爬酸、开裂、变形等情况);(2)电池连接条工作正常(无松动现象);(3)电池组内浮充电压一致性(重点关注落后电池);(4)电池组容量每年衰减情况。
2023年动力值守人员技术能力等级模拟题1试题及答案
2023年动力值守人员技术能力等级模拟题1试题及答案一、单选题(每题1分,合计50分)1.用数字万用表的红表笔接开关电源的正极,黑表笔接负极,开关电源正在浮充状态,万用表可能显示以下哪个电压值() [单选题] *A.-53.5B.53.5(正确答案)C.-48D.482. 低压三相交流电的A、B、C三相任意2根火线之间的电压为()V。
[单选题] *A.220B.380(正确答案)C.400D.03. 在通信机房中使用的为三相五线制,分别为A相、B相、C相、零线和保护地线,其色标按顺序为:黄、绿、红、蓝、( )。
[单选题] *A.黄绿(正确答案)B.红蓝C.黑色D.褐色4.值班的时候看到生产楼的灯全部灭了,过了一两秒钟又亮了,以下原因中最可能的原因是()。
[单选题] *A. 市电停电双路市电自动切换(正确答案)B. 市电停电后切换到油机供电C. 油机供电切换到市电供电D. UPS转旁路供电5.三相交流电火线之间的电压为线电压,线电压等于相电压的()倍。
[单选题] *A. 1B. 1.5C.D.(正确答案)6. 电流通过人体时,破坏人体内细胞的正常工作,主要表现为() [单选题] *A.生物学效应(正确答案)B.热效应C.化学效应D.机械效应7.()是电流对人体内部组织的伤害,是最危险的一种伤害,绝大多数(约85%以上)的触电死亡事故都是由它造成的。
[单选题] *A.电击(正确答案)B.电伤C.烧伤D.电离8.有高压10KV电缆掉落在地上,如果人走到电缆接地点附近,会造成() [单选题] *A.单相触电B.两相触电C.三相触电D跨步电压触电(正确答案)9.以下不能提供交流电源的设备是() [单选题] *A.开关电源(正确答案)B.柴油发电机组C.UPSD.逆变器10.以下设备的结构中,不包含有整流器的是() [单选题] *A.开关电源B.UPSC.逆变器(正确答案)D.336V高压直流电源11.如果蓄电池单体标称的浮充电压是2.23V,48V开关电源的浮充电压应设为() [单选题] *A.48VB.53.5V(正确答案)C.53.8VD.54V12.以下哪种情况会导致开关电源输出电压升高() [单选题] *A.均充(正确答案)B.浮充C.整流模块故障D.电池充电限流13.蓄电池组的均充周期一般设为()天。
750 V高压直流供电技术分析
关键词:750 V 高压直流远供;通信基站供电;供电能力
Technical Analysis of 750 V HVDC Remote Power Supply
WANG Xu, CHEN Dongxu (Cina Tower Corporation Limited, Beijing 100195, China)
1 750 V 高压直流供电系统原理 1.1 系统原理及组成
摘要:密集分布的小 / 微基站和 Maaaive MIMO 天线是 5G 基站的两大主要特征。随着 5G 大规模商用,通信基 站共享需求的增加,传统的交流拉远、48 V 直流远供电源系统已经不能满足 5G 网络设备高密度分布、网络总体能 耗大幅增加的需求。为增强通信基站供电能力,进一步解决高功率密度及传输线路上的压降问题,可采用 750 V 高 压直流电源系统供电。在现有 240 V/336 V 直流远供技术的基础上,提升系统工作电压至 750 V,不仅可有效降低线 路压降,提升供电系统能效,还可配置退役大 Pack 电池,实现电动汽车电池的梯次利用。
Abstract: Densely distributed small/micro base stations and Massive MIMO antennas are the two main features of 5G base stations. With the large-scale commercial use of 5G, the demand for communication base station sharing is increasing. The traditional AC and 48 V DC remote power supply system can no longer meet the needs of high-density distribution of 5G network equipment and a significant increase in overall network energy consumption. To enhance the power supply capacity of communication base stations, 750 V high voltage DC power supply system could be used for power supply, which will further reduce the high power density and the voltage drop on the transmission line. Based on the existing 240 V/336 V DC remote power supply system, it increased the operating voltage of the system to 750 V. The system not only can effectively reduce the line voltage drop and improve the energy efficiency of the power supply system, but also can be equipped with retired large Pack batteries to realize the echelon utilization of electric vehicle batteries.
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三、336V和240V高压直流电源比较
序号 1
对比项目 运行电压
336V直流
运行电压380V,运行电流较240V降低40%,节省了AC/DC电路,可节约 成本和提高效率。
240V直流 直流270V
2
供电系统效率
336V系统效率一般可达到95.5%以上
240V直流系统由220V直流合闸电源改造而来,技术水平较低,其效率一 般低于93%
序号 对比项
高压直流
传统UPS
备注
1 效率
高,同等比较大约高 5%~10%
低
由于高压直流取消了一级DC/AC, 所以效率高。
2 成本
低
高
高压直流由于去掉逆变器和静态 开关,成本下降约40%左右
3 输入特性 PF>0.99,THDi<3% PF>0.85,THDi<5% 功率因数、谐波畸变
4 可靠性
高
由于大部分服务器可支持240V高压直流供电,但服务器厂商不承诺对交流 服务器直接应用于高压直流供电模式下的服务器配电单元的故障进行维修
服务。
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
VRM VRM VRM VRM VRM VRM
12 V
Loads
5V
using
Legacy
3.3 V Voltages
1.2 V
Loads
1.8 V
using
Silicon
0.8 V Voltages
二、336V高压直流电源技术特点(2)
336V高压直流供电系统可以很好的解决交流UPS存在的诸多问题,各种参数 对比如下表
未通过安规
可选择
二、336V高压直流电源技术特点(4)
从电源维护角落看,高压直流的优点: 1、可靠性:高压直流电源系统安全可靠性高于UPS电源系统
高压直流电源系统相对UPS电源系统而言仅有整流环节,无需逆变过程,隐患环 节较少,安全可靠性高。另外高压直流电源具备多模块冗余,相比而言安全可靠性 高于UPS电源系统。 2、维护便利性:高压直流电源系统维护便利性优于UPS电源系统
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:
5
技术标准
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》;
低
高
8
对 IT设备的 要求
需 要 IT设备厂家更改 电源输入接口
不需要
采 用 定 制 化 IT设备来解决电源接 口不兼容问题
二、336V高压直流电源技术特点(3)
序号
对比项目
UPS
336V直流
240V直流
48V直流
1 服务器供电电压
~220V
直流400V或12V 直流270V
直流54V
2
系统运行结构
高压直流电源系统维护类似常规48V/24V直流电源系统,仅多一项绝缘性能检测, 日常维护一般技术人员简单培训可胜任;UPS电源系统维护难度较高,其中包括 UPS电源交直流电容性能检测、谐波检测、告警测试等一般均需要厂家技术工程师 方能操作,且UPS日常维护风险较高。 3、维护成本:高压直流电源系统维护成本远低于UPS电源系统
2N
模块化单系统 模块化单系统 模块化单系统
3
供电系统效率
70%~90%
94%~97%
90%~92%
90%~95%
4
电源设备造价
1
0.42
0.5
0.65
5
设备占地面积
1
0.5
0.55
1.1
6
用铜量
1
0.9
1.2
6
7 功率密度适用性 0~40kW/机架 0~40kW/机架 0~40kW/机架 0~4kW/机架
1、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;
3
电源厂家产品情况 2、艾默生、志成冠军、中达生产的产品相对成熟稳定,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。
具备240V高压直流产品的电源厂家众多
4
服务器设备支持情 况
需要进行专门定制,国际上400V直流供电相关标准已正式发布,国内外 服务器厂家将陆续推出400V直流服务器。
UPS
DC/AC
220V
12 V
DC/DC PSU
Server
VRM
12 V
Loads
VRM
5V
using Legacy
3.3 V Voltages VRM
VRM
1.2 V
VRM VRM
Loads
1.8 V
using
Silicon
0.8 V Voltages
AC/DC
12 V
DC/DC
PSU
Server
高压直流电源系统结构简单,维护方便,远低于传统UPS电源维护成本。
从电源维护角度看,高压直流的缺点: 绝缘要求高:高压直流电源系统对于绝缘的要求高于UPS电源系统。 高压直流设备电源系统的输出电压(浮充电源约380V左右)约等于UPS的输出
电压(相间电压);相同电压等级下,由于交流电源系统有自然的过零点,灭弧相 对容易,因此,直流电源系统对绝缘要求、对于开关技术要求高于UPS电源系统。
低
单 套 高 压 直 流 电 源 比 2N 双 总 线 UPS电源提高了4个9以上
5 旁路
电池直接作为后备输 出,出现故障没有转 换过程
市电旁路,出现故障 可能有转换中断
6
扩容灵活性
可小步幅,多批次灵 活扩容,在线无风险 扩容
步幅大,扩容可靠性 差
7 工程
工 程实 施简单 ,成 本 工程实施复杂,成本
一、336V高压直流电源技术
高压直流 系统
UPS系统
二、336V高压直流电源技术特点(1)
➢高压直流AC/DC DC POWER380V突出特点:
✓电路简单、可靠性高、可维护性高、 效率高、体积小、成本低 ✓电池直接挂在输出母排上; ✓模块结构,系统可靠性,远高于传统 UPS 2N系统的可靠性
➢交流供电 AC/DC
8
设备容量
0~1200kVA
0~800kW
0~580kW
0~116kW
9
系统可维护性
低
高
高
高
10
零地电压
须增加隔离变压器
无此问题
无此问题
无此问题
11
输入谐波含量
高频机≤8% 12脉≤20%
≤5%
≤5%
≤5%
12
总体评价
一般
最优
较优
适用范围窄
13
技术标准
完善
制定中
部分已制定
完善
14
服务器设备
标准产品
目前需定制
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。