廣電網(wǎng)絡(luò)機(jī)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(wǎng)絡(luò)傳輸有限公司宜春市分公司）

廣電網(wǎng)絡(luò)機(jī)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(wǎng)絡(luò)傳輸有限公司宜春市分公司）

摘 要：在廣電網(wǎng)絡(luò)機(jī)房供電系統(tǒng)中，主要有兩種主要的供電模式，一種是傳統(tǒng)的UPS供電系統(tǒng)，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(zhì)量及安全穩(wěn)定性等方面，具有更加優(yōu)越的性能，因而在廣電網(wǎng)絡(luò)行業(yè)具有非常良好的應(yīng)用前景。本文就傳統(tǒng)UPS供電系統(tǒng)存在的缺點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析，并在此基礎(chǔ)上對(duì)高壓直流UPS系統(tǒng)的主要特征及其性能優(yōu)勢(shì)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：廣電網(wǎng)絡(luò)；機(jī)房供電；高壓直流UPS

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代的到來(lái)，人們?nèi)粘Ｉ睢⒐ぷ髋c學(xué)習(xí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)等新興媒體的依賴(lài)度越來(lái)越高，這也間接使人們對(duì)廣電網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的要求急劇提升，在這樣一個(gè)大環(huán)境下，廣電網(wǎng)絡(luò)行業(yè)為了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，也逐漸對(duì)其服務(wù)的核心部分供電系統(tǒng)進(jìn)行了改革創(chuàng)新，尤其是在供電模式的改革方面，由于傳統(tǒng)的UPS供電模式存在較大的缺陷，其供電成本較高，安全穩(wěn)定性也較差，而新型的高壓直流UPS則具有供電穩(wěn)定、安全，以及成本低等優(yōu)異性能，使其廣泛應(yīng)用于廣電網(wǎng)絡(luò)機(jī)房中，并極大地提升了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的供電質(zhì)量和效率，這對(duì)于促進(jìn)廣電網(wǎng)絡(luò)服務(wù)行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展有著積極意義。

1 傳統(tǒng)UPS供電系統(tǒng)存在的缺點(diǎn)

1.1 冗余系統(tǒng)整體利用率低

冗余系統(tǒng)整體利用率低是傳統(tǒng)UPS供電系統(tǒng)最主要的缺點(diǎn)之一，其主要原因有以下幾個(gè)方面：一是為了保障該系統(tǒng)穩(wěn)定供電，其在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面使用的2N模式，這導(dǎo)致每臺(tái)UPS設(shè)備負(fù)荷容量過(guò)大，因而其待載率還不到總?cè)萘康囊话?，加之由于?shí)際需要，系統(tǒng)往往會(huì)盈余少量容量以備后用，使其待載率只能達(dá)到額定負(fù)載率的三分之一左右；二是由于其存在三相不平衡問(wèn)題，這也意味著其需要降容。該系統(tǒng)的整體利用率較低。

1.2 系統(tǒng)可靠性不高

由于該系統(tǒng)在給用電器供電時(shí)，其經(jīng)常需要進(jìn)行AC/DC之間的連續(xù)變化，而該過(guò)程不僅會(huì)造成能源的大量損失，還會(huì)極大地增加設(shè)備的故障發(fā)生概率，尤其是作為直流交流電源轉(zhuǎn)變器的逆變器設(shè)備，成為該系統(tǒng)發(fā)生故障概率最高的單點(diǎn)設(shè)備之一，加之該系統(tǒng)電容器在此環(huán)境下容易出現(xiàn)老化情況，因而極大地降低了該系統(tǒng)的可靠性。

1.3 系統(tǒng)安全性不高

系統(tǒng)安全性較差的本質(zhì)原因是，該系統(tǒng)在開(kāi)關(guān)電源等整流電路中，諧波的存在，其對(duì)系統(tǒng)供電質(zhì)量及安全性有著重要影響，而傳統(tǒng)UPS系統(tǒng)為了減少諧波對(duì)系統(tǒng)安全性的影響，往往采用高頻IGBT整流技術(shù)等來(lái)對(duì)其進(jìn)行抑制，然而其不利后果就是會(huì)造成系統(tǒng)的臃腫，增大了電路的復(fù)雜性，從而間接降低了系統(tǒng)的安全性。

2 高壓直流UPS系統(tǒng)的主要特征以及性能優(yōu)勢(shì)

2.1 簡(jiǎn)化主機(jī)設(shè)計(jì)，降低系統(tǒng)成本費(fèi)用

高壓直流UPS系統(tǒng)在主機(jī)設(shè)計(jì)方面，相較于傳統(tǒng)UPS系統(tǒng)，省略了負(fù)載前端及逆變器等設(shè)備，這使得其主機(jī)設(shè)備得到了極大的簡(jiǎn)化，在設(shè)備成本方面，大概節(jié)約了將近一半，同時(shí)在滿(mǎn)載情況下，它還可以有效地降低設(shè)備能耗，因而高壓直流UPS系統(tǒng)是一種模塊化結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，其不僅降低系統(tǒng)冗余，還極大地降低了設(shè)備及運(yùn)營(yíng)成本。

2.2 蓄電池組的功能得到全面發(fā)揮

與傳統(tǒng)UPS系統(tǒng)相比，高壓直流UPS系統(tǒng)器和蓄電池組的關(guān)系屬于冗余配置的，其并不從屬于主機(jī)備份，因而傳統(tǒng)UPS系統(tǒng)逆變器一旦出現(xiàn)問(wèn)題，將導(dǎo)致蓄電池失去供電效用，而高壓直流UPS系統(tǒng)則不存在這樣的問(wèn)題，其和蓄電池的冗余配置關(guān)系，使蓄電池隨時(shí)都可以發(fā)揮其供電功能，其供電的安全穩(wěn)定性得到極大的保障，同時(shí)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(duì)于系統(tǒng)以及電網(wǎng)的污染

傳統(tǒng)UPS系統(tǒng)的最大問(wèn)題就是存在諧波電流，而高壓直流UPS系統(tǒng)則能有效地解決這一問(wèn)題，可以極大地降低輸入諧波電流，同時(shí)提升輸入功率，從而降低諧波對(duì)系統(tǒng)的污染和影響。這主要是因?yàn)樵撓到y(tǒng)其負(fù)載電流為直流，因而在相關(guān)設(shè)備輸入電流時(shí)，其諧波成分可以完全消除，從而也就解決了零地電壓的問(wèn)題，這使系統(tǒng)在傳輸線(xiàn)配置方面，可以得到極大優(yōu)化，進(jìn)而簡(jiǎn)化各濾波環(huán)節(jié)。

2.4 提升了系統(tǒng)可用性

由于高壓直流UPS系統(tǒng)去除了靜態(tài)開(kāi)關(guān)及逆變器等元件，其只保留了整流設(shè)備等主要元件，這使得系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，極大地降低了單點(diǎn)故障發(fā)生的可能性，從而提升了系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。

3 結(jié)語(yǔ)

高壓直流UPS系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)UPS系統(tǒng)，在供電方面具有質(zhì)量高、穩(wěn)定性好、安全性高等優(yōu)異特點(diǎn)，因此加大對(duì)廣電網(wǎng)絡(luò)機(jī)房高壓直流UPS供電模式的相關(guān)研究，對(duì)于廣電網(wǎng)絡(luò)行業(yè)服務(wù)質(zhì)量的提升，及其未來(lái)健康持續(xù)發(fā)展等，有著積極意義。

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