广电网络机房高压直流UPS供电模式的探讨

2015-02-27叶耀军

西部广播电视 2015年11期

关键词：广电网络

叶耀军

（作者单位：江西省广播电视网络传输有限公司宜春市分公司）

广电网络机房高压直流UPS供电模式的探讨

叶耀军

（作者单位：江西省广播电视网络传输有限公司宜春市分公司）

摘要：在广电网络机房供电系统中，主要有两种主要的供电模式，一种是传统的UPS供电系统，另一种是新型的高压直流供电模式，由于新型高压直流供电模式在供电质量及安全稳定性等方面，具有更加优越的性能，因而在广电网络行业具有非常良好的应用前景。本文就传统UPS供电系统存在的缺点进行详细分析，并在此基础上对高压直流UPS系统的主要特征及其性能优势进行探讨。

关键词：广电网络；机房供电；高压直流UPS

随着社会经济的快速发展，网络信息时代的到来，人们日常生活、工作与学习对网络等新兴媒体的依赖度越来越高，这也间接使人们对广电网络服务质量的要求急剧提升，在这样一个大环境下，广电网络行业为了适应社会发展的需要，也逐渐对其服务的核心部分供电系统进行了改革创新，尤其是在供电模式的改革方面，由于传统的UPS供电模式存在较大的缺陷，其供电成本较高，安全稳定性也较差，而新型的高压直流UPS则具有供电稳定、安全，以及成本低等优异性能，使其广泛应用于广电网络机房中，并极大地提升了网络设备的供电质量和效率，这对于促进广电网络服务行业的健康可持续发展有着积极意义。

1 传统UPS供电系统存在的缺点

1.1 冗余系统整体利用率低

冗余系统整体利用率低是传统UPS供电系统最主要的缺点之一，其主要原因有以下几个方面：一是为了保障该系统稳定供电，其在系统设计方面使用的2N模式，这导致每台UPS设备负荷容量过大，因而其待载率还不到总容量的一半，加之由于实际需要，系统往往会盈余少量容量以备后用，使其待载率只能达到额定负载率的三分之一左右；二是由于其存在三相不平衡问题，这也意味着其需要降容。该系统的整体利用率较低。

1.2 系统可靠性不高

由于该系统在给用电器供电时，其经常需要进行AC/DC之间的连续变化，而该过程不仅会造成能源的大量损失，还会极大地增加设备的故障发生概率，尤其是作为直流交流电源转变器的逆变器设备，成为该系统发生故障概率最高的单点设备之一，加之该系统电容器在此环境下容易出现老化情况，因而极大地降低了该系统的可靠性。

1.3 系统安全性不高

系统安全性较差的本质原因是，该系统在开关电源等整流电路中，谐波的存在，其对系统供电质量及安全性有着重要影响，而传统UPS系统为了减少谐波对系统安全性的影响，往往采用高频IGBT整流技术等来对其进行抑制，然而其不利后果就是会造成系统的臃肿，增大了电路的复杂性，从而间接降低了系统的安全性。

2 高压直流UPS系统的主要特征以及性能优势

2.1 简化主机设计，降低系统成本费用

高压直流UPS系统在主机设计方面，相较于传统UPS系统，省略了负载前端及逆变器等设备，这使得其主机设备得到了极大的简化，在设备成本方面，大概节约了将近一半，同时在满载情况下，它还可以有效地降低设备能耗，因而高压直流UPS系统是一种模块化结构的系统，其不仅降低系统冗余，还极大地降低了设备及运营成本。

2.2 蓄电池组的功能得到全面发挥

与传统UPS系统相比，高压直流UPS系统器和蓄电池组的关系属于冗余配置的，其并不从属于主机备份，因而传统UPS系统逆变器一旦出现问题，将导致蓄电池失去供电效用，而高压直流UPS系统则不存在这样的问题，其和蓄电池的冗余配置关系，使蓄电池随时都可以发挥其供电功能，其供电的安全稳定性得到极大的保障，同时在电池能量利用方面，其利用率也提高了近一成。

2.3 处理谐波电流对于系统以及电网的污染

传统UPS系统的最大问题就是存在谐波电流，而高压直流UPS系统则能有效地解决这一问题，可以极大地降低输入谐波电流，同时提升输入功率，从而降低谐波对系统的污染和影响。这主要是因为该系统其负载电流为直流，因而在相关设备输入电流时，其谐波成分可以完全消除，从而也就解决了零地电压的问题，这使系统在传输线配置方面，可以得到极大优化，进而简化各滤波环节。

2.4 提升了系统可用性

由于高压直流UPS系统去除了静态开关及逆变器等元件，其只保留了整流设备等主要元件，这使得系统在运行时，极大地降低了单点故障发生的可能性，从而提升了系统的安全稳定性。