本刊编辑部         徐红志
　　
　　摘要随着信息技术的发展与数据业务的迅速扩大,高功率密度设备开始大量应用,“建设安全节能的通信供电系统”成为了通信运营企业关注的重点。此时,高压直流供电系统从幕后走向台前。
　　
　　1 多方合推高压直流
　　
　　数据中心承载着重要的信息数据的运行存储,为客户提供业务运行的基础,其设备的可靠性和节能两方面非常关键,各大电信运营商和网络服务企业大量采用UPS供电系统作为电源保障。为了应对高速增长的数据中心服务器规模和能耗,采用高压直流供电系统向IT设备供电,以低投资、高可靠、低成本的优势向传统UPS供电模式提出了新的挑战。
　　
　　在三大运营商中,中国电信是240V直流供电系统的主要推动者。早在2007年,中国电信便在江苏盐城试验240V直流供电系统,并开始试用这一供电方式。有数据显示,截至2011年11月底,中国电信全网络240V高压直流电源系统已经达到251个,高压直流总供电容量超过10万安培。
　　
　　在试点成功的基础上,2012年,中国电信展开了更大规模的高压直流供电系统的招标,在中国电信2012年第二批统谈统签电源空调产品集采中,高压直流产品需求约为185台,而大容量模块化不间断电源产品需求约为4台;大容量不间断电源产品需求约为76台。可见,中国电信已经开始转向高压直流供电产品。
　　
　　当然,高压直流供电系统的规模应用也有赖于标准的出台。这其中,中国通信标准化协会在推动高压直流供电系统的发展过程中,也发挥了积极的作用。中国通信标准化协会通信电源与通信局站工作技术委员会组织制定了《YD/T2378-2011通信用240V直流供电系统》等标准,这为促进高压直流系统的应用、行业节能降耗发挥了积极作用。
　　
　　此标准在2012年2月1日正式实施。中国通信标准化协会此前也曾召开会议,对《通信用240V直流供电系统》标准进行宣传贯彻。业界专家充满信心地表示,高压直流供电是数据中心供电系统的新选择。
　　
　　目前,艾默生、科华恒盛、突破电气等一些企业在高压直流供电领域处于行业领先地位,伊顿电气、中达电通、动力源、奥特迅、武汉鸿飞、易达威锐等企业也都在参与高压直流电源产品的布局。但目前国内电源厂商的高压直流供电产品设备还没有定型,大多通过订单定制方式生产。
　　
　　为了配合高压直流的落地使用,各大服务器厂商也开始打造符合高压直流供电系统的设备。目前已在高压直流系统中主要投用的设备有IBM服务器、DELL服务器、HP服务器、思科路由器、华为交换机、HP及联想台式机等。
　　
　　随着数据通信与网络通信的高速发展,高压直流供电系统将是一个具有发展前途的供电系统结构。
　　
　　2 数据中心的全新供电模式
　　
　　作为一种全新的供电模式,高压直流供电技术已经开始应用于数据中心IT设备供电。在一直强调“绿色节能”的数据中心领域,能成为主供电系统的高压直流没有让人失望。
　　
　　据美国能源部下属的劳伦斯伯克利国家实验室五年的研究成果证明,数据中心使用高压直流配电可节约10%～20%的能源消耗。
　　
　　首先高压直流供电系统具备高可靠性,其主要从三个方面体现:一是采用直流供电,蓄电池可以作为电源直接并联在负载端,当停电时,蓄电池的电能可以直接供给负载,确保供电的不间断;二是直流供电只有电压幅值一个参数,各个直流模块之间不存在相位、相序、频率需同步的问题,系统结构简单很多,可靠性大大提高;三是交流UPS系统虽然可以提高冗余度来提高安全系数,但是由于涉及到同步问题,每个模块之间必须相互通信来保持同步,所以还是存在并机板的单点故障问题。而直流模块没有这些问题,即使脱离控制模块,只要保持输出电压稳定,也能并联输出电能。
　　
　　其次,高压直流供电系统具备高效节能的特点。与交流UPS系统相比,直流供电省略了逆变环节,而一般逆变的损耗在5%左右,因此电源的效率得以提高。并且,由于服务器输入的是直流电,也就不存在功率因数及谐波的问题,降低了线损。而且由于并机技术简单,可以采用大量的模块并联,使每个模块的使用率可达到70%～80%,比起交流UPS系统效率提高了很多。
　　
　　另外,高压直流供电系统还具备可维护、扩容便捷的特点,因为采用高压直流供电,就如现在一直使用的48V直流系统一样,系统由模块组成,维护人员可以自己进行维护。
　　
　　目前,高压直流供电技术已经在国内多个运营商建设项目中得到了大量的应用,并凭借在实际应用中表现出的高可靠性、高节能效果以及运行成本大幅降低的优异特质,得到了各大运营商的高度肯定和大力支持。
　　
　　3 高压直流PDU不可或缺
　　
　　作为高压直流供电系统的重要组成部分——高压直流PDU也在此扮演着重要的角色。
　　
　　通信电源模块根据供电到通信设备电源输入端的电源电压的种类,可分为交流供电系统和直流供电系统。目前,电信网络设备采用48V直流电源供电;数据通信设备采用380/220V交流UPS供电。传统的PDU就是给数据通信设备供电的交流380/220V电源分配单元。
　　
　　而240V高压直流PDU是给数据通信设备供电的直流240V电源分配单元,高压是相对于48V低压直流电源供电而言的,但其供电的对象却不是电信网络设备,而同样是数据通信设备。
　　
　　目前国内直流PDU还在起步阶段,试运营的直流PDU主要来自非专业厂商。而一些专业的PDU厂商生产的通信用240V直流PDU依据《YDT2378-2011通信用240V直流供电系统》标准设计,符合标准的要求,并通过了泰尔实验室的专业检测。并与高压直流供电系统相一致,成为高压直流供电系统的重要组成部分。并可采取定制化服务,按照客户的实际需求定制,以满足现场安装调试的需要。
　　
　　利用高压直流对IT设备供电,改变了传统的供电模式,也得到业界厂商和用户的高度关注,尤其是其经济效益和社会效益比较显著,相信很快将会被通信运营商和IT行业接受和普及。

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