信息通信
INFORMATION & COMMUNICATIONS
2019年第10期(总第202期)
2019
(Sum. No 202)
王琪，杨一宇
(中国移动通信集团内蒙古有限公司云计算数据中心，内蒙古呼和浩特010010)
摘要：论述了 336V 高压直流电源系统加磷酸铁锂后备电池新型供电方式在IDC 数据中心中的应用。从设计、建设、维
护等多个维度分别阐述了 336V 高压直流电源对于传统UPS 系统的优势，并提出了在今后的工程建设中需要特别关注
的问题。同时，分析作为后备电池的磷酸铁锂电池的优点，以及BMS 管理系统的在现实中的应用。
关键词:336V 高压直流；磷酸铁锂电池;BMS;IDC 数据中心
中图分类号:TN86
文献标识码:A 文章编号：1673-1131(2019)10-0271-03
爆破玻璃0引言
随着当代计算机通信技术飞速发展，大型数据中心在我国 建设投入已是常态化，对电量的需求也是越来越大，远远超过了 传统的交换、传输等通信业务”节能减排、节约成本、合理利用
宝贵的土地资源也成为数据中心新兴的发展方向即绿数据中
心。传统UPS 供电系统其系统复杂、单路径故障点多、系统电
流谐波干扰、维护成本高和能源消耗大等问题，在大型集中化数 据中心中越来越明显。正因为传统交流UPS 的上述问题,336V 高压直流电源，依靠其简单的结构电路、稳定的系统性能、节能划线仪
环保的优势，日益受到业界的广泛关注。铅酸蓄电池系作为传
统后备电源，存在着制造、回收污染环境，且体积较大等劣势。磷
酸铁锂电池凭借其环保节能、体积小等特点作为336V 高压直流 电源备用电源的绿供电方式必将成为一种主流趋势。
1高压直流供电系统1.1高压直流原理
高压直流(HVDC)供电系统主要由交流配电屏、整流模块、 直流配电屏、后备蓄电池组、监控单元以及绝缘监察和接地部
分组成叫 整流模块将低压配电柜输出的400V 交流电源变换
为336V 直流电源输出到母排，经设备控制单元分配后给直流 配电系统，于此同时给蓄电池浮充。当市电停电或上端低压配
电柜出现故障时，由直接连接到母排上的蓄电池放电为IT 设 备供电。336V 直流供电系统与传统的UPS 供电系统最大的
区别是减少了 DC/AC 变换和开关电源输入的AC/DC 变换。
336皿压直流系统没有DC/AC ，结构简单,
运彳更率显砂升
图1 HVDC 与传统UPS 内部结构对比图
1.2高压直流技术的优势
1.2.1提高供电系统效率、降低成本
没有了逆变环节，元件和成本可以较少30%左右，系统电
能转换效率得以提高。逆变器的能量损耗大多在5%左右,UPS 能耗占数据中心总能耗的15%左右，按照某大型数据中心一个
机楼20000KW 容量满载运行，每天可节约用电3600度电。
1.2.2提高供电可靠性
由于336V 高压直流电源系统只有整流和输出模块，并没有 DC/AC 逆变环节和静态旁路开关，系统的单点故障率大大较少。 1.2.3提高了扩展性
电化学去毛刺
336V 高压直流电源系统一般釆用模块化工作，且各个模
块之间并联工作，预留多个整流模块插入接口来实现冗余备
份，扩展能力较强。
1.2.4便于维护
变电箱
336V 高压直流电源采用支持热插拔的整流模块，当模块
发生故障时，维护人员不需要设备厂家亲自到场就可直接更 换故障模块，迅速解决故障恢复供电，一般日常维护技术人员 可操作胜任。而UPS 电源对于技术人员要求较高，维护难度 较大,UPS 电源谐波检测、告警测试、三项平衡等都需要专业 技术工程师方能操作。
1.3高压直流电源系统在工程设计建设中需注意的问题
1.3.1电缆选择
电缆选型以450/750V 以上耐压等级RWZ 型电缆为宜。 当电缆布放小于30米时，电缆的截面积通常按照2.5A/iif 估算。
336V 高压直流电缆的截面积A 计算公式如下：A = 乂 a x 厶)/K x AU
其中：A 是截面积(m 2), I 是电流(A), L 是电缆的长度
(m)，是电缆变电变化(V),K 是电缆系数。综合考虑配电安全
性，直流及电池输出负载线缆上的压降要符合规范。
sero-0151
1.3.2高压直流机架配电方式
高压直流配电系统直流配电单元进线可选用与其列头柜自锁装置
相对应的输出断路器同容量的直流负荷隔离开关，主要有以
下2种出线方式：
(1) 端子式PDU ：高压直流设备的接线工作量相对较复杂,
在安装调试过程中需要反复在对应机架布线、压接端子，工作
量很庞大，所以适合在小型数据机房中使用。在安装初期就
应将端子式PDU 插头线安放在机架内，调试及正常运行期间， 仅仅需把插头直接接入用电设备即可。
(2) “端子+插座”式PDU ：此类机架配电方式，一般用在设 备厂家自带供电插头线的IDC 数据机房，后期设备扩容十分
方便。其所需空间较大、费用比较高，在工程实践中宜在机架 内垂直安装。
1.3.3系统应该对地悬浮
电源系统的接地处理是电源工程的重要问题。高压直流
电源系统电源出厂前设计为悬浮接地。若高压直流电源任意
一极误接地，当调试运维人员触碰到没有接地另外一端，瞬间
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