HVDC高壓直流不間斷電源系統(tǒng)DC240V與DC336V電壓的選擇
通信行業(yè)采用直流48V供電已經(jīng)有幾十年的歷史,電力行業(yè)也長(zhǎng)期采用直流220V作為斷路器等設(shè)備的操作和控制電源。
中國(guó)電信結(jié)合DC48V和DC220V系統(tǒng),提出DC240V系統(tǒng)并應(yīng)用在江蘇省自用的數(shù)據(jù)機(jī)房。隨后,中國(guó)移動(dòng)提出了DC336V的系統(tǒng)。
現(xiàn)有主流的高壓直流供電系統(tǒng)圖,與通信行業(yè)48V直流系統(tǒng)架構(gòu)基本一致。與傳統(tǒng)雙轉(zhuǎn)換在線式UPS系統(tǒng)的主要區(qū)別,是取消了逆變環(huán)節(jié),蓄電池掛接在直流母線,與整流器并聯(lián),同時(shí)為IT設(shè)備供電。由于直流電源拓?fù)浜?jiǎn)單,因此故障率較UPS有所降低,因采用模塊化設(shè)計(jì),可在線維護(hù)。
HVDC高壓直流不間斷電源系統(tǒng)DC240V與DC336V電壓的選擇
采用高壓直流供電架構(gòu)遇到的第一個(gè)問(wèn)題就是電壓等級(jí)的選擇。涉及系統(tǒng)效率、元器件耐壓、配電設(shè)備耐壓、配電線路的金屬消耗、與蓄電池的匹配、對(duì)現(xiàn)有IT設(shè)備電源的匹配等因素,最重要的因素是對(duì)IT設(shè)備的兼容。
DC336V系統(tǒng)浮充電壓為380V,采用單體2V電池168只,適用于有PFC電路的IT設(shè)備或?qū)橹绷麟娫囱兄频腎T設(shè)備,其優(yōu)點(diǎn)是配電線路的金屬消耗量小,轉(zhuǎn)換效率高。其主要缺點(diǎn)是對(duì)現(xiàn)有IT設(shè)備的兼容性不如240V直流系統(tǒng)。
DC240V系統(tǒng)浮充電壓為270V,采用單體2V電池120只,對(duì)現(xiàn)有IT設(shè)備的兼容性好,由于電壓較低,因此對(duì)人身的安--全性較好,其主要缺點(diǎn)是配電線路的金屬消耗大,與DC336V相比,電源轉(zhuǎn)換效率較低。
DC240系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)從提出到實(shí)施落地已經(jīng)超過(guò)7年,保守估計(jì),目前應(yīng)有數(shù)以十萬(wàn)計(jì)的IT設(shè)備運(yùn)行在DC240V系統(tǒng)下,其可行性得到較好的實(shí)踐檢驗(yàn)。其效率可以通過(guò)元件的選擇以及采用離線架構(gòu)彌補(bǔ),將電源與負(fù)荷就近布置也可以抵消配電線路金屬的消耗。綜合考慮,建議選擇DC240V。