廣電網絡機房高壓直流UPS供電模式的探討

葉耀軍

（作者單位：江西省廣播電視網絡傳輸有限公司宜春市分公司）

廣電網絡機房高壓直流UPS供電模式的探討

葉耀軍

（作者單位：江西省廣播電視網絡傳輸有限公司宜春市分公司）

摘 要：在廣電網絡機房供電系統中，主要有兩種主要的供電模式，一種是傳統的UPS供電系統，另一種是新型的高壓直流供電模式，由于新型高壓直流供電模式在供電質量及安全穩定性等方面，具有更加優越的性能，因而在廣電網絡行業具有非常良好的應用前景。本文就傳統UPS供電系統存在的缺點進行詳細分析，并在此基礎上對高壓直流UPS系統的主要特征及其性能優勢進行探討。

關鍵詞：廣電網絡；機房供電；高壓直流UPS

隨著社會經濟的快速發展，網絡信息時代的到來，人們日常生活、工作與學習對網絡等新興媒體的依賴度越來越高，這也間接使人們對廣電網絡服務質量的要求急劇提升，在這樣一個大環境下，廣電網絡行業為了適應社會發展的需要，也逐漸對其服務的核心部分供電系統進行了改革創新，尤其是在供電模式的改革方面，由于傳統的UPS供電模式存在較大的缺陷，其供電成本較高，安全穩定性也較差，而新型的高壓直流UPS則具有供電穩定、安全，以及成本低等優異性能，使其廣泛應用于廣電網絡機房中，并極大地提升了網絡設備的供電質量和效率，這對于促進廣電網絡服務行業的健康可持續發展有著積極意義。

1 傳統UPS供電系統存在的缺點

1.1 冗余系統整體利用率低

冗余系統整體利用率低是傳統UPS供電系統最主要的缺點之一，其主要原因有以下幾個方面：一是為了保障該系統穩定供電，其在系統設計方面使用的2N模式，這導致每臺UPS設備負荷容量過大，因而其待載率還不到總容量的一半，加之由于實際需要，系統往往會盈余少量容量以備后用，使其待載率只能達到額定負載率的三分之一左右；二是由于其存在三相不平衡問題，這也意味著其需要降容。該系統的整體利用率較低。

1.2 系統可靠性不高

由于該系統在給用電器供電時，其經常需要進行AC/DC之間的連續變化，而該過程不僅會造成能源的大量損失，還會極大地增加設備的故障發生概率，尤其是作為直流交流電源轉變器的逆變器設備，成為該系統發生故障概率最高的單點設備之一，加之該系統電容器在此環境下容易出現老化情況，因而極大地降低了該系統的可靠性。

1.3 系統安全性不高

系統安全性較差的本質原因是，該系統在開關電源等整流電路中，諧波的存在，其對系統供電質量及安全性有著重要影響，而傳統UPS系統為了減少諧波對系統安全性的影響，往往采用高頻IGBT整流技術等來對其進行抑制，然而其不利后果就是會造成系統的臃腫，增大了電路的復雜性，從而間接降低了系統的安全性。

2 高壓直流UPS系統的主要特征以及性能優勢

2.1 簡化主機設計，降低系統成本費用

高壓直流UPS系統在主機設計方面，相較于傳統UPS系統，省略了負載前端及逆變器等設備，這使得其主機設備得到了極大的簡化，在設備成本方面，大概節約了將近一半，同時在滿載情況下，它還可以有效地降低設備能耗，因而高壓直流UPS系統是一種模塊化結構的系統，其不僅降低系統冗余，還極大地降低了設備及運營成本。

2.2 蓄電池組的功能得到全面發揮

與傳統UPS系統相比，高壓直流UPS系統器和蓄電池組的關系屬于冗余配置的，其并不從屬于主機備份，因而傳統UPS系統逆變器一旦出現問題，將導致蓄電池失去供電效用，而高壓直流UPS系統則不存在這樣的問題，其和蓄電池的冗余配置關系，使蓄電池隨時都可以發揮其供電功能，其供電的安全穩定性得到極大的保障，同時在電池能量利用方面，其利用率也提高了近一成。

2.3 處理諧波電流對于系統以及電網的污染

傳統UPS系統的最大問題就是存在諧波電流，而高壓直流UPS系統則能有效地解決這一問題，可以極大地降低輸入諧波電流，同時提升輸入功率，從而降低諧波對系統的污染和影響。這主要是因為該系統其負載電流為直流，因而在相關設備輸入電流時，其諧波成分可以完全消除，從而也就解決了零地電壓的問題，這使系統在傳輸線配置方面，可以得到極大優化，進而簡化各濾波環節。

2.4 提升了系統可用性

由于高壓直流UPS系統去除了靜態開關及逆變器等元件，其只保留了整流設備等主要元件，這使得系統在運行時，極大地降低了單點故障發生的可能性，從而提升了系統的安全穩定性。

3 結語

高壓直流UPS系統相較于傳統UPS系統，在供電方面具有質量高、穩定性好、安全性高等優異特點，因此加大對廣電網絡機房高壓直流UPS供電模式的相關研究，對于廣電網絡行業服務質量的提升，及其未來健康持續發展等，有著積極意義。

參考文獻：

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