通信電源節能的技術(shù)趨勢
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
當前，根據《通信局(站)電源系統總技術(shù)要求》(YD/T1051-2000)有三種供電系統組成：集中供電方式電源系統組成、分散供電方式電源系統組成、混合供電方式電源系統組成。
這三種供電方式電源系統組成一直長(cháng)期指導著(zhù)通信電源的系統建設，至今仍然發(fā)揮著(zhù)重要指導作用。
社會(huì )在進(jìn)步，應用技術(shù)在發(fā)展，一切都在變。通信電源技術(shù)應用不變是相對的，變是絕對的，在中國電信認真按照《通信局(站)電源系統總技術(shù)要求》付諸實(shí)施當中，發(fā)現許多需求因素已發(fā)生翻天覆地的變化，應該引起對通信電源技術(shù)應用的高度重視。
現狀分析
綜合、大型通信機樓供電容量急劇增大，供電系統趨向龐大、復雜化。
過(guò)去，在一個(gè)供電系統中，配置2-3臺變壓器，已算大系統了，而今，一個(gè)機房、一種業(yè)務(wù)其用電量獨占一臺變壓器、獨配一套發(fā)電機組，已屢見(jiàn)不鮮，已有配置12臺變壓器，配置6臺發(fā)電機組的供電系統。而今，一個(gè)通信機樓用電已達16000KVA，已有兩個(gè)高壓供電系統單獨供電，大有突破之勢。負荷需求急劇增加，勢必對原供電系統造成安全威脅，擴容方案如何制定、如何實(shí)施？自備電源承載能力如何配置？如何確保龐大供電系統安全操作、運行，都是發(fā)展中的變化因素。
單一直流供電模式向直流、交流(UPS)兩種供電模式發(fā)展。
在1990年前，通信設備以使用直流電源為主，很少使用交流。2000年以后，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用發(fā)展迅猛，IDC業(yè)務(wù)的發(fā)展，大容量數據通信系統似雨后春筍般出現，使用交流電源的服務(wù)器、路由器大量增加，造成交流供電(UPS)迅猛發(fā)展，交流(UPS)供電模式已由過(guò)去的弱勢轉變?yōu)閺妱?。一個(gè)非通信供電模式，在突變的形勢下，堂而皇之地進(jìn)入通信專(zhuān)用供電行列，勢不可擋，大有激增之勢。盡管如此，在通信行業(yè)中仍是使用直流電源為主，約占97%，交流(UPS)供電系統只占3%，但是交流(UPS)供電系統的安全性，令人十分擔憂(yōu)。
交流(UPS)供電單系統容量遠大于直流系統。
UPS大系統容量已有超過(guò)1200KVA，(3+1)供電系統其單機容量達400KVA，在非通信環(huán)境應用中，(1+1)供電系統其單機容量有大于600KVA的。UPS系統容量過(guò)大，承擔的供電安全責任也大，一旦出現系統供電故障，其影響面是非常大的，甚至比市電大面積停電的影響還大。這也與我們過(guò)去所倡導的直流系統、分散供電方式是相悖的，俗語(yǔ)道：雞蛋不要放置在一個(gè)籃子里。如果UPS系統容量設置合理，器件、線(xiàn)材選擇難度小，施工難度小，其應急預案好制定及可實(shí)施性強，相關(guān)資源也將會(huì )得到很好的利用。UPS系統容量設置多大為宜，值得深入研究和探討。
在重要、局部環(huán)境中，空調用電已占50%-60%，專(zhuān)用空調用電等級由B類(lèi)向A類(lèi)逼近。
由于大型IDC機房的耗電劇增，迫使機房溫度保障要求趨嚴，專(zhuān)用服務(wù)器、路由器耐溫特性差，大于30分鐘的專(zhuān)用空調系統關(guān)停，將會(huì )使機房溫度急劇上升，會(huì )造成通信設備損毀、通信系統癱瘓，嚴格的溫控需求將不準許專(zhuān)用空調用電有較長(cháng)時(shí)間中斷，迫使自備電源的響應時(shí)間、承載能力全面提升?，F實(shí)的通信樞紐樓、重要的通信局點(diǎn)其自備發(fā)電機組的發(fā)電響應時(shí)間在5-10分鐘內為好，而且要能承載通信設備和空調設備用電。停電后自發(fā)電的切換操作將是一件極不簡(jiǎn)單的事情，容不得絲毫差錯。
以上變化要充分認識、了解，并做好相應對策。
技術(shù)應對策略
設計思路要順應形勢發(fā)展而產(chǎn)生飛躍。
通信樞紐、大型IDC機樓、重要的災備中心其用電量急劇猛增，對設計提出了更高的要求：超大容量的高壓、低壓配電系統如何設計？集中式還是分散式？安全保護和靈活調度怎樣實(shí)現？自備發(fā)電設施是采用燃氣能發(fā)電機組，還是采用柴油發(fā)電機組？自備發(fā)電設施如何在新的配電系統中應用？大容量的交流(UPS)系統對原設計規范中的電源機房的負荷承載指標會(huì )產(chǎn)生什么樣的影響？……，需要設計部門(mén)提出創(chuàng )新的設計理論，需要通過(guò)實(shí)踐檢驗而推廣應用。同時(shí)要注意以下幾個(gè)演變因素；
分散供電將成為供電體系的主導模式。
分散供電在傳統的通信企業(yè)應用中已成為一種普遍遵循的標準，在交流(UPS)大量使用的當今，中國電信已對此提出要求：UPS單機額定容量應不超過(guò)400kVA；由多臺UPS單機組成的UPS系統額定容量不宜超過(guò)800kVA。提倡采用幾個(gè)中等容量UPS系統分散供電，避免大容量UPS系統集中供電。
安全、科學(xué)的變、配電技術(shù)將得到有效應用與廣泛創(chuàng )新。
A)配電將發(fā)生演變，高阻配電將逐步消失，二次配電將成為普遍配電格局；
B)交、直流AB雙路配電；
C)直流系統的頭、尾柜AB雙路配電；D)UPS雙系統、AB雙路供電。
模塊化交流(UPS)供電系統將逐步取代臃腫龐大的(N+1)交流(UPS)供電系統。
目前，模塊化交流(UPS)供電技術(shù)受到關(guān)注，不少廠(chǎng)家正抓緊對相關(guān)技術(shù)的研究。UPS交流系統正處在發(fā)展應用時(shí)期，使用量急劇增加，僅中國電信2006年UPS系統數就比2005年增加了79%，全網(wǎng)已有近3000套設備在使用。在實(shí)際應用中，有很多設備工作在1+0狀態(tài)，此時(shí)，模塊化交流(UPS)供電將發(fā)揮很好優(yōu)勢(模塊數不大于6個(gè)較適合)。中國電信已對其使用技術(shù)進(jìn)行了較深入地研究，技術(shù)支撐部門(mén)已作了部分產(chǎn)品的電器性能測試，也在部分地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)用檢驗。一旦模塊化交流(UPS)供電技術(shù)趨近于高頻開(kāi)關(guān)直流電源系統，將會(huì )大量使用，分散供電方式、模塊化交流(UPS)供電系統將會(huì )逐步取代臃腫龐大的(N+1)交流(UPS)供電系統。
在通信領(lǐng)域中使用高壓直流供電技術(shù)的研究正在興起。
能否讓專(zhuān)用IT設備直接使用高壓直流供電技術(shù)，很多專(zhuān)家在關(guān)注，相關(guān)的研究已經(jīng)展開(kāi)，預期會(huì )有可喜的進(jìn)步。一旦專(zhuān)用IT設備可以直接使用高壓直流供電技術(shù)，供電系統的運行安全性和維護安全將大大提高，應用的靈活性也將很好展現。
在實(shí)際應用中，我們注重對通信電源系統某一部分、單個(gè)子系統的應用研究，已經(jīng)達到了相當高的水平，但對整個(gè)綜合類(lèi)、大型的供電系統的應用研究，顯然不足，眾多系統的電池后備時(shí)間配置為多少既安全又不浪費？后備發(fā)電設施配置多少，在何狀態(tài)下工作為最佳？用什么技術(shù)作為自發(fā)電保障為最科學(xué)、最安全、最經(jīng)濟？諸如此類(lèi)問(wèn)題，缺少深入、細致的研究，值得相關(guān)方面高度重視，期待著(zhù)專(zhuān)家們的研究
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