在前不久结束的通信电源年度盛会——“2011中国通信电源、局站环境标准宣贯与新技术论坛”上，来自电信运营商、电源企业及相关部门的400多名与会代表就高压直流供电系统等技术标准进行了深入探讨。

随着信息技术的发展与数据业务的迅速扩大，尤其是高功率密度设备的大量应用，使得“建设节约又安全的通信供电系统”成为了各大通信运营企业关注的焦点，对通信电源界也是一项新的挑战。近年来，中国通信标准化协会通信电源与通信局站工作环境技术委员会组织制定了240V高压直流供电系统、数据设备用网络机柜、智能新风及热交换节能系统等通信用电源与机房环境标准，为促进行业节能降耗发挥了积极作用。

在前不久结束的通信电源年度盛会——“2011中国通信电源、局站环境标准宣贯与新技术论坛”上，来自电信运营商、电源企业及相关部门的400多名与会代表就高压直流供电系统等技术标准进行了深入探讨。北京突破电气携最新研发的高压直流PDU系列产品亮相此次论坛。

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。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。

380/220V交流供电系统的缺点

现有供电方式，一般的IDC服务器设备要求交流电源输入，即220V，50Hz的单相交流电源。IDC机房的服务器、路由器、磁盘阵列等网络设备的电源系统我们称之为交流UPS系统。交流UPS系统由整流器、逆变器、蓄电池和静态开关等组成。在市电正常时，市电交流电源经整流器变换为直流电供给逆变器，同时给蓄电池充电，逆变器将直流电变换为50Hz交流电供给负载。在停电时，蓄电池放出电能，通过逆变器变换为交流电，供给负载。为了提高设备供电的可靠性，通常采取了多台UPS冗余并机的方式，如1+1系统。此系统结构就决定了以下一些缺点：

可靠性低

UPS交流电源系统，就单台设备而言，通过冗余技术可以使UPS设备本身的可靠性大为提高，但就整个UPS供电系统而言，有很多不可备份的系统单点故障点，比如同步并机板、静态开关、输出切换开关等，这些单点故障点，都可能导致整个通信系统“掉电”瘫痪。即使采用相对可靠的串联热备份系统，切换电路的单点故障也容易造成整个通信系统“掉电”瘫痪，尤其是瞬间过载的容错能力差，一旦主机过载保护切换到备机，备机由于瞬间浪涌也同时过载保护自动切换到旁路，对于过去有人值守的机房可以立即人工处理，但现在普遍采用机房无人值守，一旦发生故障，恢复时间较长，危害很大。

能耗高

由于UPS中采用了逆变器，逆变频率为工频50周，必须采用工频变压器，所以功率因数低，效率低。正常情况下单机效率一般在60%-70%。为保证IT设备用电的安全可靠性，目前通信用UPS电源系统，均配置在线式串联热备份或N+1并机冗余模式;在N+1并机冗余模式中，由于交流电源振幅、频率、相位等参数严格要求同步，使得并机冗余模式控制系统复杂，随着N数值的增大，系统可靠性大大降低，所以最常见的配置为1+1并机冗余系统或2+1并机冗余系统，这就使得系统效率进一步降低，一般在40%-50%，实际使用中业务的发展是一个渐进的过程，兼顾到建设周期和业务发展规划，这使得平均使用效率只有20%-30%。这个能耗指标在过去通信业务以语音业务为主、数据业务比重很小的时代，IT设备耗能的绝对值很小，UPS系统效率低下往往被人们忽视。而目前正处在数据业务迅猛发展时期，数据业务将渐渐变为主流业务，IT设备的能耗越来越受重视，显然，这种低效率是无法忍受的。

维护、扩容难度大

随着通信技术的不断发展，数据通信逐渐成为主体已经成为不争的事实。在网的程控交换必然逐步退网，并且随着数据业务比重逐步增大，按照现在的设备供电模式，会有大量的在网UPS系统扩容、大量新的UPS系统投入运行。因为UPS扩容涉及到电源的频率、电压、相序、相位、波形等问题，不像直流电源系统扩容只关注电压一个参数，所以每一次UPS在线扩容都是一次巨大的风险操作，甚至可能因为UPS制造商产品更新换代使得UPS扩容不可能，使得UPS单台故障时没有设备替换。按照现在的运行状态和维护模式，发生巨大灾难的“掉电”事件将频频引发。

高压直流供电系统的优点

高可靠性

这点可以从三个方面体现：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。

高效节能

工作效率提高和交流UPS系统相比，直流供电省掉了逆变环节，而一般逆变的损耗在5%左右，因此电源的效率得以提高。其次，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。最后由于并机技术简单，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系统提高了很多。
可维护、扩容便捷

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。因为是直流输入没有零线，因此，也就不存在“零地”电压，避免了一些不明的故障，维护部门也无需再费时费力去解决“零地”电压的问题。

由于采用模块化结构，现在一个模块的容量一般在10KW左右，只要预留好机架位置，扩容非常方便。同时在建设时，可以根据服务器的数量逐渐增加模块数，使每个模块的负载率可以尽量地提高，这对于节能也是非常有好处的。

利用高压直流对IT设备(IP设备)供电，改变了传统的供电模式，将以一个全新的理念注入通信电源行业，受到业界的高度关注，尤其是经济效益和社会效益显著，相信很快会被通信运营商和IT行业接受。

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。突破电气通信用240V直流PDU是依据YDB037-2009《通信用240V直流供电系统技术要求》设计，符合标准的要求，并通过了泰尔实验室的专业检测。同高压直流供电系统相一致，是高压直流供电系统的重要组成部分，并延续突破PDU质量可靠、工艺成熟，安全性能高的产品特点;采取定制化服务，安全按照客户的实际需求定制;铝合金型材外壳，输入输出形式灵活;在安装方面，具有横安装和竖安装的产品，可最大限度地满足现场安装调试的需要。