新形势下的高压直流供电技术及发展探究

马千里

国网上海市电力公司检修公司 上海 200063

在通信技术不断发展下，IT 设备得到了大力的推广及应用。在IT 设备供电方式中，UPS 电源占据重要位置，不过此种供电方式也存在不足，比如转换效率与可靠性并不高。当UPS 系统发生故障时，往往会发生通信阻断的现象，在这样的情况下，不但影响了社会，而且能造成极大的损失。所以为了取代UPS 供电，大多数企业都会使用高压直流技术[1]。

1 高压直流供电技术概述

何谓高压直流供电，就是针对220 伏特交流，使用高压直流向其输入设备，从而直接供电。应用该技术，电源系统会继承原有系统的优势。针对该供电技术，本文主要从技术层面、投资建设等方面进行分析，以供参考。

1.1 技术层面

极大提升可靠性：引入该技术，其目的就是为了提高系统安全性。对于以往的UPS 系统而言，冗余备份只可并在主机上，在绝大多数系统组件中，皆是串联关系，往往将组件连乘结果定义为组件的可行性，和一个组件的可靠性对比，整体可靠性相对较低。然而在该技术中，冗余关系通常由两部分构成，一是整流模块，二是并联蓄电池组，和一个组件的可靠性对比，体可靠性相对较高。大幅度降低能耗：借助直流电源系统，该系统有着模块化结构，可结合输出负载值，促使监控系统更好控制开机数量，这一点同样适合值班人员。基于此方式，针对整流器模块，可促使其有着较高的负载率，在此基础上，促进系统具备较大的转换效率，随之能大幅度降低能耗[2]。

有效改善输入参数：基于PFC 电路的使用，当处于额定工况时，整流模块的功率因数大于0．99，对于输入电流，其数值小于5%，由此能有效改善输入参数。基于此，明显减少了前端设备的容量，此外，针对低压配电柜，用不着配置电抗器，通过这样的方式，助于放宽电容耐压要求。大幅度提高带载能力：通常而言，能影响系统带载能力的因素主要有两个，一是功率因素，二是电流峰值系数。在该技术没有功率因数问题，这主要基于大容量蓄电池组，采用了并联的方式，此外，在整流器模块中，含有较多的富余，由此该技术有着较好的负荷能力，所以在进行处理时，用不着分析安全富裕容量。

1.2 投资建设方面

关于电源系统投资内容，通常包含3 个部分，也就是UPS 电源、机房以及前端电源。使用高压直流方案，并进行初步计算，大概能降低油机25%，供电系统20%；针对UPS 与供电方案而言，两者占有一样的地方面积，与UPS 机房对比，使用直流供电方案，对机房荷载的要求相对较低[3]。总而言之，通过对直流供电方案的使用，在很大程度上，能减少总投资数额。此外，使用直流供电方案，可结合实际需要，针对系统电源模块，采取分期的方式来进行建设，当然，也可分期建设电源系统。基于投资折现率，通过对该方案的使用，投资节约率是相对较低的[4]。

2 发展前景

该技术发展至今，有着诸多的优势，不过对于系统工程而言，大量商用电源技术，会涉及到诸多方面的内容，比如技术标准，基于这些方面的内容，需确保具备一定的可行性，在此情况下，方可大规模运用该供电技术。关于高压直流供电，一直以来得到了电信运营商的关注，且与电源系统厂商进行合作，对该技术进行了相关的理论研究。此外，对于一系列问题，比如供电电压问题，在业界形成了一定的共识，并对一些高压直流供电，开展了相应的试点。不过发展到现在，对于后端IT 设备，仍然不存在电源技术规范，与之有关的高压直流供电，并未获取IT 厂商的大力支持。针对高压直流供电，有着多种类型的电压可供选择，然而因为未得到设备厂商的足够支持，由此在直流供电思路上，通常就是为了防止对后端设备进行改造，对于供电电压的选取，需确保在不同运行模式下，后端设备能正常运转。在业界中，对现有供电标准已形成了一定的共识，具体而言，针对高压直流供电，将240 伏特电压等级视为标准电压[5]。

总而言之，在大规模应用该技术时，受到较多因素的制约，在影响高压直流供电的因素中，后端设备不够规范化是主要因素。在其他行业，一些后端设备得到了广泛的应用，比如IT 设备，所以为了更好改进电压标准，并能起到较大的促进作用，不可只取决于行业力量。要促使大众对高压直流供电有一定的了解，以便能充分展现技术标准与有关法律，针对高压直流供电，为实现对IT 设备的大规模应用，发挥较大的促进作用。在后端设备中，若能健全供电条件，则有助于处理系统规范化问题，在市场的推动下，厂商会积极研发与生产，最终消除种种制约[6]。

3 结语

高压直流系统并不大，部署起来较为灵活。通过高压直流系统，在能进行分散供电的同时，也能达到集中供电的目的。站在节省资源及降低投资的角度上来分析，若使用高压直流系统，则应选用分热供电。简而言之，对UPS 电源对比来讲，该供电技术有着较多优势，比如节能与可靠，有效处理后端设备适应性问题，该供电技术将会被大规模应用。