供電技術在通信行業的應用研究

顧人正

摘要：信息化時代的到來，互聯網技術的日漸發展都進一步的推動了通信行業的發展。同時也使得通信設備對于電源的安全供電要求升高。加之不斷擴大的數據機房規模，更是促使用電量遠遠超越了傳統的交換以及傳輸等通信業務。過去多采用UPS系統來實現數據機房的系統供電，然其可靠性以及能源消耗都會隨著UPS設備使用規模的擴大而受到影響。于是高壓直流供電系統（HVDC）日漸成為業界備受推崇的供電系統之一，其中240V直流供電技術因其電路結構簡單、元器件較少，更是得到了極其廣泛的適用。因此文章重點就240V高壓直流供電技術在通信行業中的應用展開相關探討。

關鍵詞：240V高壓直流供電技術；通信行業；應用

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）02-0122-01

1 HVDC代替UPS的可行性分析

從結構角度而言，UPS的主要構成部分主要有整流、逆變和靜態開關等。當系統運行的時候，交流電將經歷整流階段從而變成直流電，然而再經過轉換器的轉換為需要的交流電，從而提供給設備運行所需的電力資源，同時直流電還可以為蓄電池組充電。簡而言之，其主要采用的是AC——DC——AC模式。在具體應用的適合，無論是單臺供電還是采取并機供電，均會存在一定的缺陷。單臺供電時，無論是可靠性還是效率方面都存在明顯不足，同時對于廠家的技術依賴性過高，無法有效及時排除各種故障。而采取并機供電時，由于蓄電池不能直接進行供電，還需要經過一定的轉換才可以實現供電功能。同時由于UPS較為復雜，若采用1+1或者是2（1+1）的模式，不僅會增加投資成本，還會增加后期維護的難度。但是若采用HVDC供電系統，則能夠有效省略逆變環節。在系統運行的時候，交流電經過整流之后可以直接輸送到設備之中，若系統出現故障，也可以在蓄電池的支撐下快速恢復供電。可以說，HVDC真正實現了不間斷的供電[1]。此外，在HVDC系統中，由于存在電池，N+1或N+X冗余并聯。即便其中一個模塊出現故障，也僅僅是起到預警作用，并非出現故障。同時由于該系統便于維護，且維護的成本低廉，因此推廣HVDC系統顯然比UPS系統更為合適。

2 240V高壓直流供電技術在通信行業中的具體應用

目前，由于HVDC系統的成本低廉，且效率相對較高，因此迅速在我國各大運營商中得到了廣泛推廣。由此可見，該系統已經開始廣泛應用于通信行業之中，在具體使用時，還需注意以下問題[2]：

2.1 系統架構選擇

目前應用HVDC系統時，可供選擇的系統架構主要包含以下三種：（1）獨立電源雙路模式。240V高壓供電系統類似于48V直流供電系統，結構較為簡單，且成本低廉。然而由于是同一套系統提供電源，因此容易出現單點故障現象。（2）雙電源雙路模式。其供電系統類似于前者，主要不同在于其有兩個電源供電，能夠有效防范單點故障問題，并可提升供電的可靠性。不過正是由于兩個電源同時運行，相對來說會增加系統的冗余度，并相對較低帶載率。（3）將HVDC系統增加在傳統模式之上，也就是將UPS電源和高壓直流電源分別進行設置。這樣一來，可以顯著提升供電的可靠性，并且促使終端設備更加靈活的進行電源系統的選擇。不過由于其存在兩個系統，相對來說會增加后期維護成本。對于通信行業來說，應該依據自身實際狀況，選擇適宜的系統架構。通常來說，常規狀況時僅需選擇第一種即可，重要情況下則需選擇第二種。

2.2 配電器件選擇

在240VHVDC系統構建中，通常可選擇雙極直流微型斷路器。這樣一來，當其和熔斷器串聯的時候，可以全面保護整個系統。對于機架配電方式，通常可選擇和列頭柜相對應的隔離開關，諸如插座式PDU，這種類型的插座在安裝接線時較為快捷，但是長期使用中容易出現拉弧現象，容易出現安全隱患，不建議在大型工程中使用。相對來說，端子式的PDU則可以有效保護末端設備，然而其接線量較大，特別是針對大型機房來說，難以有效確保接線質量。因此可以采取整合上述兩種方式在一起的辦法，從而有效突破二者存在的不足，切實提升系統的安全性[3]。

2.3 連接方式選擇

由于通信行業的規模相對較大，且復雜程度也極高。因此為確保營造一個安全可靠的工作環境，可以采取不接地方式進行系統建設。一般來說，綜合成本、結構以及性能等多方面因素，對于通信行業來說，最佳的電纜模式為雙路單芯電纜，同時設置統一的地線網絡，有助于全面提升整個系統的清晰度。

2.4 系統容量選擇

在通信行業標準中，明確規定了“240V系統應采用分散供電模式，且控制容量在1000-1500A之間”。就目前設備生產能力來看，主要可以生產40A/240V與20A/240V兩種。若想實現1500A的容量，則需要配置75個20A的電源，這勢必增加系統故障。因此結合行業現狀，最好將系統容量控制在800A左右，并通過逐漸增加單體模塊的容量來實現整個系統供電能力增強的目標。

3 結語

總之，通信行業的快速發展對于系統供電提出了更高的要求。高壓直流供電技術因成本低廉，效率較高等優勢逐漸呈現快速發展趨勢。因此需要引起高度重視，并不斷完善相關技術，從而確保高壓直流供電系統得到更好的發展。

參考文獻

[1]方學陽.通信用240V高壓直流供電系統中電池管理設計[D].北京郵電大學，2014.

[2]王良根，劉攀.240V高壓直流供電技術研究[J].儀表技術，2013（03）：43-45+52.

[3]賴世能，孫文波，侯福平.通信用240V直流供電體系研究與發展策略[J].廣東通信技術，2013（11）：2-5.