高压直流远程供电技术.ppt

高压直流远程供电技术项目介绍网络部2010年9月,高压直流在通信业内的的应用趋势,1,2,3,高压直流远程供电介绍,项目进展情况介绍,4,下阶段工作安排,高压直流标准的制定及推广情况,一、中国通信标准化协会（CCSA）正在就通信机房用高压直流作相应的标准。2009年制定“240V高压直流供电系统”技术报告，2009年12月发布。2010年提出“直流UPS”技术报告立项，预计2010年完成。电压等级在300V以上。,二、中国移动在制定380V的标准。已经在深圳做了试点，参与厂家有中达、艾默生、奥特迅，服务器为浪潮。8月4、5日在深圳开了第一次试点情况和规范的评审会议。,三、各国、各组织都在制定相应标准。中国移动、欧洲电讯标准化协会（ETSI）、日本NTT、Legrand（比利时)、UPN（瑞典）、FT、DELTA电子（台湾)等在制定380V的标准。TGG（国际数据中心标准化组织）、EPRI(美国电力研究协会)等在推380400V的标准。韩国KT推300V的标准，富士通,NEC,日立等推320V 的标准。,高压直流在通信业内的应用趋势,推广高压直流目的系统安全和节能,1、当前UPS供电系统运行中存在的问题,高压直流在通信业内的应用趋势,2、直流UPS供电系统的优势（1）备用能源的功能得到充分地发挥 可靠性高；系统构成简单，减少了供电系统中不可预见、突发性的故障对负载的威胁；电池供电不需经过DC/AC转换，电池能量利用率提高10%；（2）从根本上消除了谐波电流对系统和电网的污染：最大限度地减少了谐波电流对系统和电网的污染；可去掉各环节滤波设备；（3）简化主机设计、降低成本、提高效率和可靠性：主机（去掉AC/DC）降低30-40%；去掉各级滤波器、负载前端STS、简化线缆等；系统总成本基本结构可降低20-30%，冗余结构可降低30-50%。工作效率高，降低运行能耗6-7%(在满载情况下比较)；不再有频率同步问题，不存在环流问题，冗余并机简单可靠，可方便地组 成n+1模块化系统；,高压直流在通信业内的应用趋势,2、直流UPS供电系统的优势（4）提高系统可用性：系统结构简化、系统设备和元器件减少，有利于提高可靠性；电池可直接向负载供电，因电池“可预见非突发性故障”的特点，把系统可用性提高到1；（5）提高整个供电系统效率：主机（例如10KVA）提高6-7%(在满载情况下比较)；去掉各级滤波器损耗3-5%；与基本传统系统结构比，总效率提高10-12%；与冗余并机传统系统结构比，总效率提高14-17%；,高压直流在通信业内的应用趋势,2、新的IDC机房直流UPS供电系统的优势（6）改善系统配置 UPS输入和输出都不再有三相电流不平衡的问题；不再有负载平衡分配的问题；负载端没有电流谐波，所以不再有零地电压差的问题；系统简化，制式规范，对单相输入负载和三相输入负载都可供电；（7）有利于系统模块化、标准化进程。主机规格由几十种可减少到几种，可复盖5KW-400KW；电池组电压规格由十几种减少到1种；电池配置和结构标准化。,高压直流在通信业内的应用趋势,现有所有交流受电设备的电源模块功能都是AC/DC再DC/DC，第一级将220V交流直接整流后电压约为300V，第二级将300V再变换成12V、5V和3V的电压（见下图）。第一级变换中交流220V输入整流后为300V的直流,当交流输入在15%10%范围内变化时（实际设备的适应范围还要大），这个电压约为260V 338V，因此直接将这个范围内的直流电压（如280V）输入交流输入端，这个电源模块也能正常工作。,为什么可以用高压直流对现网的交流受电的设备供电？,高压直流在通信业内的应用趋势,高压直流远程供电介绍,2,1,3,高压直流在通信业内的应用趋势,项目进展情况介绍,4,下阶段工作安排,高压直流远供在分布式组网系统上的应用,随着移动技术的发展和公司全业务经营展开，分布系统已成为了网络覆盖建设的主要方式，光纤拉远技术得以大量应用，网元不断向用户侧延伸，企业接入业务的质量保障要求也日益显现。由此对现有的通信电源保障体系提出了新的要求，传统的电源保障模式需要有所突破。大量的远端设备有后备电源配置需求；远端设备就近供电存在交流引入、安装及监控困难，维护、抢修难度大等问题；大部分交流供电的通信设备都能接受直流280V的供电；280V的远程供电系统，相比48V远供具有供电距离远、效率高的优点；与交流远供系统相比有安全性高、建设及运行成本低等优点。,高压直流远程供电技术介绍,高压直流远程供电技术介绍,高压直流远供示意图,电压等级：280V直流悬浮供电。,远供场景需求分析：根据现有网络结构，梳理需要电源远供的一些场景。远供电源设备研究：确定电源系统的组成方式，确定电源设备的具体要求，并对厂家提供设备作性能测试及试用改进。远供线缆研究选择：复合电缆的使用研究（规范、安全），专用电缆的选择。远供馈电规范研究：电压等级确定，走线规范制定，安全防护研究（防雷、人身安全等研究）,高压直流远程供电技术介绍,高压直流远供项目研究内容,高压直流远程供电技术介绍,高压直流远供与传统保障模式的比较,高压直流远程供电技术介绍,【保障方案一】网元设备就近安装小电源优势：工程安装方便。设备故障对其他远端的威胁小。存在问题：交流引入可靠性差，后备保障困难。电池运行环境差，寿命短，增加投入。电源监控实现较难，影响抢修的时效。日常维护量增加，维护管理难度增加。小电源设备，尤其是小UPS电源设备故障率高，保障效果差。,传输线路,高压直流远供与传统保障模式的比较,高压直流远程供电技术介绍,【保障方案二】48V集中远供优势：系统结构简单；拉线容易；存在问题：48V远供压降大，对线径要求高。对距离超过100米的保障，线损较大。,远端设备,高压直流远供与传统保障模式的比较,高压直流远程供电技术介绍,高压直流远供与传统保障模式的比较,【保障方案三】220V交流远供优势：供电距离远。交流受电的设备适应性好。维护工作量小，便于集团监控。存在问题：逆变器成本较高，模块化的成本更高。简单的单机远供安全性差。,远端设备,DC/AC48/220,高压直流远程供电技术介绍,高压直流远供与传统保障模式的比较,【保障方案四】280V直流集中远供优势：供电距离远。可扩展性好，保障灵活。模块化配置，保障安全性高。远端网元设备受电模式不限。集中供电便于监控，维护工作量小。电压稳定，不受停电影响。设备效率高，应顺高压直流供电的发展趋势。存在问题：业主协调问题。,远端设备,DC/DC48/280,交流电对人体的损害作用比直流电大，不同频率的交流电对人体影响也不同。人体对工频交流电要比直流电敏感得多，接触直流电时，其强度达250毫安有时也不引起特殊的损伤，而接触50赫交流电时只要有50毫安的电流通过人体，如持续数十秒，便可引起心脏心室纤维性颤动，击导致死亡。交流电中28-300赫的电流对人体损害最大，极易引起心室纤维性颤动，20000赫以上的交流电对人体影响较小，故可用来作为理疗之用。我国采用的工频交流电源为50赫，对人体损害是较严重的。国际电工委员会（IEC）标准规定，在通常状况下，安全电压上限值为交流50 伏或无波纹直流120 伏。在特殊状况下，接触电压上限值为交流25 伏或无波纹直流60 伏。人体通过的安全电流值交流为10mA，直流为50mA。,高压直流与交流电的安全性比较,高压直流远程供电技术介绍,悬浮供电。正负极均不接地，人触碰任何一极均不会触电。采用专用电缆。提高电缆的防护等级，如用铠装电缆、屏蔽电缆等；在电缆上打上警示标志等。漏电、短路、开路保护的应用。防雷措施。,高压直流远程供电技术介绍,高压直流远供的安全性考虑,项目进展情况介绍,3,1,2,高压直流在通信业内的应用趋势,高压直流远程供电技术介绍,4,下阶段工作安排,试点情况完成了全省11个地市85个点的试点安装，主要用于高铁、校园网、小区宽带、室分等场景。其中杭州、嘉兴的高铁、校园网应用取得了较好的效果，各有特色。宁波的室内分布系统中的应用也较好的效果。完成了设备技术要求和施工初稿制定,立项情况针对分布系统、高铁、综合接入类分散式组网系统的电源保障难题，省公司网络部于2010年初起启动了高压直流远供技术创新项目研究。6月，参加集团公司技术部组织的电源类创新项目开题评审。7月22日，集团技术部下发了关于下达2010年第七、八批（业务支撑、IT云计算和通信电源领域）及总部自行开题的集团重点及联合项目委托任务书的通知（技通2010137号），该项目被列为集团重点联合研究项目，由浙江公司牵头实施，湖南、江西、辽宁公司协助实施。8月，集团网络部将该项目列为2010年度网络类创新重点关注项目。,项目实施情况,下阶段工作安排,4,1,2,高压直流在通信业内的应用趋势,高压直流远程供电技术介绍,3,项目进展情况介绍,省公司组长：冯剑明成员：毛松苗、陈建平分公司组长：网络部动力专业分管经理成员：动力专业管理中心主任、动力维护主管、工程动力相关主管,下阶段工作安排,项目总结,实施周报制度，每周上报完成情况,成立项目小组，动力专业和工程共同配合,厂家配合：浙江鼎联科通讯技术有限公司,各配合分公司完成50个点的安装,谢谢聆听,