摘要：随着通信行业的不断发展，高压直流供电技术在通信局房供电系统中具备良好的应用前景。目前，高压直流供电系统的电压等级还没有一个统一的标准，对高压直流供电设备及后端设备也没有一个标准化的技术要求，但是应该相信，在业内各大运营商和设备厂商的不断关注和推动下，高压直流供电技术必将成为引领未来通信电源发展的风向标。高压直流供电技术节能、可靠，较之传统的UPS电源具有巨大的优点，在解决了后端设备的适应性后，高压直流供电技术必将得到大规模的应用。
关键词：概述；现状；前景；因素
1直流供电系统概述
在整个直流供电的有关系统之中，只有在供电的阶段是直流电，对于用电系统以及发电系统来说依然是交流电。而在有关供电线路的初始端，整个发电系统之中的交流电通过换流变压器进行升压之后，再输送到整流器之中。在整流器之中的主要部件是能够控制的硅变流器以及对交直流进行变换工作的整流阀，它所具有的功能是把高压交流电转变成高压直流电之后再输人到相关的输电线路，而直流电再经过这条线路输送进逆变器之中。逆变器的有关结构和整流器一样但是作用却恰恰相反，它是将高压直流电转变成高压交流电。然后再通过有关的换流变压器进行降压，在交流系统之中的电能就会被传送至交流系统之中。而在直流输电的有关系统之中，经过转变换流器具体的控制状态，也能够将交流系统之中的电能传输至直流系统中，这也就是说明逆变器与整流器之间是能够进行互相转换的。
2高压直流供电技术的发展现状
自20世纪90年代后，美国、瑞典、日本等各国的通信公司都在研究和实施HVDC供电系统。在国内，中国电信近年来致力于推广240V高压直流供电系统，并于2007年11月起在某分公司试点，供电范围从办公电脑逐步过渡到服务器、网络设备（二层交换机、三层交换机、光纤交换机、防火墙等）、磁盘阵列、小型机、营业厅票据打印机、号百中心、综调中心、各类呼叫中心等2000多台、30多个型号的设备，基本覆盖了该分公司全部机型。240V高压直流系统取代UPS系统负载设备类型。到目前为止，已上线的2000多台设备没有一台发生设备损坏故障。同期在网运行的220V交流UPS供电的服务器中，已发生5起电源模块故障。该分公司于2008年6月份起，所有新装的IT设备全部使用240V高压直流供电，至今运行正常，无一损坏。此外，该分公司已用240V高压直流供电系统替换了16套UPS供电系统，现场装表进行耗能对比，平均节能25%以上。从高压直流供电技术在国内的使用情况可以看出，在高效节能方面，高压直流供电系统有着传统UPS系统无法媲美的优势。在我国，大范围推广高压直流供电技术的呼声越来越高。
3高压直流技术应用前景分析
虽然高压直流供电技术具有很多优点，但是电源技术的大规模商用是一个系统工程，涉及到后端用电设备、技术标准、产业链保障等方面，只有这些方面同时具有可行性，高压直流供电技术才可能得以大规模应用。
3.1高压直流技术在应用方面的现状
高压直流供电具有不同种的电压可以进行选择，由于缺少后端设备厂商给予的响应，我国国内在高压直流供电方面的思路都是在不对后端有关的用电设备改造的基础上进行的，因此，在对供电电压进行选择的方面就一定要确保整个电源系统在不同运行模式之下，其后端设备都能够正常进行工作。当前我国有关业界之内对于高压直流供电在标称电压的方面已经达成一致，即确定使用240v电压等级。
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3.2制约高压直流技术大规模应用的主要因素
从目前运营商的试点情况来看，尽管采用单相UPS电源供电的后端设备绝大多数都支持高压直流供电，高压直流供电基本可保障后端设备的运行。但高压直流供电毕竟不是后端设备的电源标准，采用高压直流供电实质上是改变了设备电源的标称运行环境，因而对电信运营商而言存在较多的风险：
技术风险：使用UPS电源供电的后端设备种类繁多，但从目前运营商的试点情况来看，还是有部分设备不支持高压直流供电，对于具体的设备能否支持高压直流供电，能否在高压直流供电的额定输出电压、最低输出电压、最高输出电压下正常运行，只能针对具体设备进行电路分析和实际实验。对于在高压直流供电下能正常运行的后端设备，也需要用时间来检验其寿命是否会发生变化。
法律风险：改变设备的电源运行环境，实质上是改变了采购合同约定的运行条件，如后端设备发生故障，运营商将处于较为不利的法律地位，面临着较大的风险。同时，对于高压直流供电最大应用场合的IDC机房，运营商通常与客户签订有严格的SLA（服务等级协议），供电电源的改变也会将运营商推向不利的地位，一旦客户托管设备发生故障，尤其是涉及到对服务连续性极为敏感的金融、大型SP等客户时，双方可能陷入长时间的纠纷，或以运营商的让步而告终。从现网试点情况来看，运营商普遍的心态还是感觉“高压直流电源稳定可靠，不会出现问题”，还没有从法律层面认真思考可能遇到的法律纠纷。
3.3高压直流技术在应用方面的推进
限制高压直流供电相关技术进行大规模应用有关因素或许很多，最主要的原因就是没有后端设备进行高压直流供电方面的标准化。基于后端设备，特别是对于IT相关设备来说，其大多数的应用都是在社会之中的其他领域，单单是凭借通讯行业所具有的力量很难促进电源的改进与标准。所以，需要积极促进全社会对于高压直流供电方面的认知，从而逐渐产生能够体现国家意志的相关法律以及技术标准与政府规章，促进高压直流供电方面的IT设备进行应用以及大规模生产。在后端设备拥有高压直流供电相关的条件，并且大规模进行商用之后，对于电源系统在标准化方面的问题将会迎刃而解，而市场将无形的推动着前端电源方面的零部件以及整机厂商进行大力的生产与研发，对于目前阶段在前端电源系统之中存在的诸多侄桔将彻底消失。
在后端设备具备高压直流供电的条件，并大规模商用后，电源系统的标准化将迎刃而解，市场这只无形的手将推动前端电源零部件及整机厂商全力进行研发和生产，现阶段前端电源系统存在的种种制约将不复存在。
4 结束语
近年来，随着通信技术的IP化，IT设备得到了大量的应用，作为其主要供电方式的UPS电源也在通信机房中大量应用。但UPS固有的特点，决定了其具有可靠性差、转换效率低、输入电流谐波大等一系列缺点，大型UPS系统故障造成的通信阻断频繁发生，造成重大的经济损失和社会影响，以至于工信部在 [2009]315文中列出的3大电源技术故障中，“UPS开关转换失灵”就占据了一席之地。在此背景下，采用高压直流替代UPS供电的呼声越来越高，部分省市运营商已经在小规模商用试点，主流设备厂家已经在推出高压直流供电电源，通信标准化协会已经完成高压直流供电技术要求的起草工作，一个崭新的供电技术正在呼之欲出。
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论文作者:赵振远,张岩
论文发表刊物:《防护工程》2017年第21期
论文发表时间:2017/12/26
标签：高压论文; 设备论文; 技术论文; 后端论文; 电源论文; 系统论文; 供电系统论文; 《防护工程》2017年第21期论文;