高压电源技术指引数据中心未来供电发展方向
来源:    发布时间: 2014-06-03 09:05   2863 次浏览   大小:  16px  14px  12px

    高压直流电源主要借鉴了通信高频开关电源的设计思路,在通信电源-48V高频开关电源的基础上,通过提高输出电压、采用悬浮供电,并引入电力电源监控技术。它是基于原有交流设备供电的一种新型供电模式,同时也是对传统交流设备供电系统的一种创新。自2007年以来,一场围绕通信用高电压直流电源技术应用研究的运动,在中国轰轰烈烈地开展。到目前为止,相关的标准已经制定完毕,中国通信标准化协会CCSA行标《240V直流电源系统》YD/T2378-2011已发布。中国电信两个企业标准已发布了QCT2461-2012《中国电信240V直流电源供电总体技术要求、,QCT24622012《中国电信240V直流电源供电设备技术要求》。国家建设施工标准《通信高压直流电源系统工程设计规范》已编制。同时,根据相关部门的统计,到2012年底,已经部署的240V直流系统已达到550个,其中中国电信约450个、中国联通40个、中国移动44个、其他17个,近8000台设备已经使用高压直流供电技术。

 
     与普通的交流供电相比,高压直流的优势明显。由于高压直流采用的是直流供电模式,蓄电池可以作为电源直接并联负载端而无需经过逆变器供电,能够确保更好的供电不间断性,供电稳定,可靠性高。高压直流采用直流直接为负载供电,省掉了逆变环节,从而可以节省由于逆变产生的电能损耗,工作系统效率高。高压直流采用模块化结构设计,支持热插拔操作,便于系统维护。高压直流系统的一次性投资较交流供电系统的低,设备集成化程度高,占用机房面积较小,系统在经济性方面的表现十分优越。
 
    虽然高压直流在技术上已经不存在难点,但由于早期的数据中心基本清一色采用的交流供电,不可能全部切换到高压直流供电上。这就要求原有的设备电源支持由交流供电改为高压直流供电,这对设备电源提出了更高的要求。采用240V高压直流供电,必须考虑的是现在的设备是否能输入直流电压,现在设备内部一般使用高频开关电源,把外部输入的交流电转化为内部电子电路所用的直流电。近几年随着电源制造商的重视,交流电源模块也基本都开始支持高压直流供电了,但是仍存在一些问题,对于长期运行的可靠性无法保证,各类安规测试无法通过。一般设备的额定电压都是220V,因此,有些设备的电源在设计时会有高电压保护线路,当输入电压太高时,电源就会保护而不起动,这样就使输入的直流电源电压不能太高。所以对于数据中心的管理者来说,是否将在网运行的设备大规模都供电方式都切换到高压直流上,是一个两难的选择。
 
    高压直流电源系统做为一种前沿的电源应用新技术,目前尚未在国内广泛建设使用,无论是运营商、互联网企业、设计院还是施工单位,均对高压直流电源系统缺乏足够的建设经验。IT类设备使用交流电源习以成俗,要改变使用者的习惯需要一个过程,而且建设经验的不足也阻碍了这种技术的普及。对于一个较老的设备,则根本不具备交换供电转换高压直流供电的可能,这也阻碍了高压直流供电的普及。和传统UPS交流供电相比,高压直流供电系统具有较高的系统供电效率、智能休眠节能功能和成熟的智能电池管理功能,能够有效地降低能耗,节省电力资源,符合国家节能减排的指导思想,是数据中心供电系统的未来发展趋势。
 
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