高压直流供电范文精选

摘 要：在由低压直流电源供电的电路中，往往电路的某些部位需要使用高于电源所供的电压，将电源所供的低压转换为较高的电压，常用的方法有3种：自举升压、电感升压、逆变升压。结合实际应用电路对各种升压方法从器件选择、升压原理、升压结果等诸方面进行分析、探讨，解决了总体供电电压不变时，局部高压产生的关键性问题。它对电子电器电路的设计人员有一定的启发作用，对优化电路、遴选器件有较强的参考价值。

关键词：低压直流；高压转换；方法途径；自举升压

High Voltage Direct-current in Low-voltage Direct-current

WEI Bingguo

(Puyang Technical College,Puyang,457000,Chinaオ

Abstract：Because of some circuit node need higher voltage what supplied in the low voltage direct-current circuit,so the source power voltage should be transformed into a higher voltage.There are three general methods,such as bootstrap-boost-voltage,inductance-boost-voltage and inverter-boost-voltage.From choicing components to boost-voltage principle and outcome which are carried on particularly analysised in the paper,and it provids a key to the important problem,what to product higher voltage in low voltage direct-current.this would be give some inspiration to electric circuit designer,although it can beneficial to optimizing circuit or choicing components.

eywords：low-voltage direct-current;high voltage convert;methods;bootstrap-boost-voltageオ

在低压直流供电线路特别是电子电路中，电路的绝大部分使用由电源提供的低压，但在线路的某一个部分或某几个部位，需要供高于电源的直流电压，若将整个线路的供电电压提高，既要重新更换或设计电源，又会给整个电路的部件提出更高耐压的要求：若不提高电源电压，需要高电压的电路部分又不能正常工作，本文就基于整个供电电路的低压电源，在某些部分产生较高的直流电压常采用的方法，通过一些具体实例做阐述总结。

摘 要：随着经济的发展和科学技术水平的提高，人们的生活水平也在不断的提高，各类新型的用电设备在提高生活水平的同时也提高了对于供电系统的要求。本文从各类输电方式出发，对低压直流供电、柔性直流输电、超高压直流输电进行分析，包括他们的结构及其相应的故障类型和保护控制方法，旨在为相关的从业人员提供参考意见。

关键词：低压直流供电；柔性直流输电；超高压直流输电；

1、低压直流供电

1、1低压直流供电系统结构

为了能够满足电力系统的要求，即在孤岛和接入电网的状态下正常运行、连续供电性、电压稳定行、可扩展性等，在符合现行规范标准的前提下，提出了低压直流供电系统的结构，如图1所示[1]。

直流供电系统结构中AC/DC装置是由两个电源型整流器通过并联方式构成的，这两个整流器都采用了脉宽调制的控制方法，并配备了绝缘栅双极型晶体管，调节电压并稳定在正常需求水平上，同时也能降低交流系统中谐波的流入，其目的是为了提高系统的可靠性，使系统能够在孤岛模式下进行工作。分布式发电设备通过电源型整流器来实现与直流系统的连接，这种方法比较简单，稳定性比较好，能够保证供电的连续性。

1、2低压直流供电系统的质量可靠性

电力的稳定性和质量是用户比较关注的重点，其中电能质量对敏感类负载的影响较大，可靠性对应急负载的影响较大，数据类和商业类的负载对于二者都有较高的要求。因此使用直流供电能够有效的提高电能质量，并能进一步的提高供电的可靠性，减低损耗，减少成本，提高经济效益。

【摘 要】本文通过对学习直流电路的重要性；低压直流在电子等各行各业的应用；直流在电力系统中的二次回路中的应用、在柔性直流输电的应用以及在超高压特高压直流输电的应用的分析，提出直流电基础学习的重要性。

【关键词】低压直流；柔性直流输电；超高压直流

目前直流电在我国电力系统应用有低压直流、柔性直流输电和超高压直流输电。低压直流主要用于发电厂和变电站的二次回路中，柔性直流输电正应用于智能电网，而超高压直流用于远距离电能输送或系统联网。低压直流也广泛应用于电子计算机电路中。

1. 学习直流电路的重要性

直流电路，是电类专业的非常重要的专业基础课程学习内容，教师学习和探讨的深度关系到学生专业课程的学习探讨的深度，学生学习的探讨的深度关系到学生未来的发展，也关系到学生职业的发展。

直流电路部分的学习，为学生后续的电子技术基础、电机学、电力拖动、电气自动控制、PLC、检测、电气设备、电力系统分析、供用电系统、供用电设备、继电保护、高电压技术、等等课程的学习至关重要。特别是在电力系统中控制和保护二次回路以及其他电气二次控制几乎采用直流电源。随着电力系统的发展，随着新能源的发展，输电系统采用“柔性直流输电”和超高压直流输电越来越多，这就要求我们要相当重视这一方面的研究。

2.低压直流在电子领域的应用

直流广泛用于电子电路、计算机等电路。电子电路、通信电路、计算机电路等所用直流一般是几伏或几十伏。如直流在晶体管放大电路中它主要作为集电极和基极的工作电源。机床控制电路也广泛应用直流。直流电的基础知识是电气类专业和机电类专业的学生学习专业课的基础。教学中重视直流电教学是提高教学质量和学生质量的关键。

[摘 要]随着我国科技的不断发展，高压直流供电技术得到了广泛地应用，高压直流供电具有一定的优势，但是在高压直流供电技术的应用过程中存在着很多问题，为了使高压直流供电技术得到更好地发展，本研究针对高压直流供电技术概述、高压直流供电技术应用现状、高压直流供电技术的发展前景等内容做了相关综述。

[关键词]高压直流供电技术 应用 前景

中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）21-0051-01

随着社会和我国科技的快速发展，高压直流供电技术的应用也得到了迅猛的发展，高压直流供电技术被广泛地应用到很多领域中。在高压直流供电技术的发展过程中仍然存在很多的制约因素，这些制约因素主要表现在后端设备的适应性、电源系统的定型与量产、配套器件、监控系统等方面，如果想进一步发展高压直流供电技术，就要清除这些限制因素，只有这样才能推动我国高压直流供电技术和整个通信行业的发展。

1.高压直流供电技术概述

1.1 高压直流供电技术简介

高压直流供电指的是采用高压直流电源直接对采用220V交流输入电源的设备供电，采用这种供电技术之后，大大地改善了供电系统的工作效率。随着通信行业的快速发展，这种高压直流供电技术被广泛地应用到了通信行业当中，并且促进了高压直流供电技的发展，因为通信行业中的电源设备的要求在逐渐地提升，特别是互联网数据中心和多媒体数据中心的供电需求表现的更突出。目前，我国通信行业的电源容量的需求很大，已经达到了10000kw，传统的不间断电源系统已经不能满足其供电需求，传统的电源系统逐渐地暴露出了许多问题，比如说工作效率低、高能耗、故障多等。正是由于传统电源系统的诸多问题，所以很多通信公司就把目光投向了高压直流供电系统，这种系统是将将380V的交流输入电源转换为200～400 V的高压直流电，通过并联的整流模块组，接下来再通过高压直流配电设备输送给数据通信设备，并且可以同时给蓄电池组充电，这样就可以保证，当输送电源发生故障的时候，蓄电池组可以继续供电，保证整个系统的正常运转，效率值得肯定。

1.2 高压直流供电技术优点

【摘要】随着工厂数量和人口的增多，对电的需求量也大大增多。因此，普通的供电技术已经不能满足人们对电的需求。而高压直流供电与普通的供电技术相比具有巨大的优势，也得到了人们的青睐。但高压直流供电技术在实施的过程中存在着一些制约因素。所以本文针对高也直流供电技术的发展前景做了详细的分析。

【关键词】高压直流电；供电技术；节约能耗

1 高压直流供电技术的优势

1.1 在技术方面的优势

可靠性大幅提升，高压直流供电技术引入的主要目的就在于提升系统的安全性。UPS系统本身仅并联主机具有冗余备份，系统组件之间更多地是串联关系，其可用性是各部分组件可靠性的连乘结果，总体可靠性低于单个组件的可靠性。反观直流系统，系统的并联整流模块、蓄电池组均构成了冗余关系，不可靠性是各组件连乘结果，总体可靠性高于单个组件的可靠性。

1.2 高压直流供电能大大节约能耗

目前大量使用的UPS主机均为在线双变换型，在负载率大于50％时，其转换效率与开关电源相近。但一个不容忽视的现实是，为了保证UPS系统的可靠性，UPS主机均采用n+1(n=1、2、3)方式运行，加之受后端负载输入的谐波和波峰因数的影响，UPS主机并不能满足运行，通常UPS单机的设计最大稳定运行负载率仅为35―53％。而受后端设备虚提功耗和业务发展的影响，很多UPS系统通常在寿命中后期才能达到设计负载率，甚至根本不能达到设计负载率，UPS主机单机长期运行在很低的负载率，其转换效率通常为80％多，甚至更低。对于直流电源系统而言，因其采用模块化结构，可根据输出负载的大小，由监控模块、监控系统或现场值守人员灵活控制模块的开机运行数量，使整流器模块的负载率始终保持在较高的水平，从而使系统的转换效率保持在较高的水平。

1.3 直流供电的带载能力大大提高

摘要：文章针对东源镇雄煤业高压供电线路冬季覆冰的情况，提出了矿区线路直流融冰方式，并根据线路参数，对直流融冰装置参数的确定进行了较详细的分析计算。

关键词：高压供电线路；直流融冰装置；融冰电流；冬季覆冰

中图分类号：TM726 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）12-0133-03

1 概述

云南东源镇雄煤业有限公司地处云贵高原腹部的乌蒙山区，矿区地表为崇山峻岭的高山，该区具有较为典型的高原山区气候特征，雨雾时间长，日照时间短。冬季最低气温-11.9℃，每年有3～4个月的冰冻期，矿区35/10kV架空线路在设计时就充分考虑覆冰的因素，35kV架空线路选用220kV用铁塔，10kV线路选用110kV用铁塔，线路总长39.51km，该工程从2007年4月开始建设，2008年10月全部投运。截止到目前，因冰雪自然灾害，造成铁塔倒塌3次，报废4基铁塔，直接经济损失105万元，线路停运113天。鉴于上述情况，综合镇雄的气候特点，为保证矿区线路运行的安全性、可靠性，保证煤矿的安全生产，着手在东源镇雄煤业35kV变电站内装设一套供电线路直流融冰

装置。

2 矿区地面高压供电系统简介

东源镇雄煤业矿区35/10kV变电站位于公司长岭煤矿工业广场内，主变压器容量为2×20000kVA，负责向朱家湾、长岭、塘房三对煤矿供电。变电站的进线电源为双回路供电，一回路引自110kV乌峰变电站，导线选用LGJ-3×300，线路长10.3km，二回路引自220kV芒部变电站，导线选用LGJ-3×300，线路长14.8km。变电站对三对煤矿供电均为双回路供电，长岭煤矿的供电为电缆线路，塘房煤矿为在建项目，只有朱家湾煤矿为已建成的10kV架空线路，其中Ⅰ回导线选用LGJ-3×185，线路全长7.3km，Ⅱ回导线选用LGJ-3×185，线路全长7.2km。

（艾默生网络能源有限公司 广东 深圳 518000）

摘 要：高压直流供电相比UPS电源具有巨大的优势，随着通信产业的高速发展，传统的UPS电源已无法满足日益发展的通信系统需求，因此，高压直流供电的应用逐渐普遍。本文详细比较了高压直流供电与交流UPS，并阐述了高压直流电源供电的原理和拓扑结构，探讨了通信高压直流电源供电技术的可行性和可推广性。

关键词：高压直流供电；UPS；原理；拓扑结构

近年来，随着通信技术的不断发展，作为其主要供电方式的UPS电源也在通信系统中大量应用。但UPS固有的特点，决定了其具有可靠性差、转换效率低、输入电流谐波大等一系列缺点，大型UPS系统故障造成的通信阻断频繁发生，造成重大的经济损失和社会影响。在此背景下，采用高压直流替代UPS供电的呼声越来越高，压直流供电就是直流采用高压直流电源直接对采用220V交流输入电源的设备供电，采用该技术后，电源系统将具有直流电源系统本身的天然优点。

1 高压直流供电（HVDC）系统与交流UPS比较

交流UPS系统一般由整流器、逆变器、静态开关等组成，如图1（a）所示。交流市电经过整流后供给逆变器并对蓄电池进行充电，逆变器将直流电重新逆变为交流电并通过静态开关提供给负载，静态开关实现了冗余配置，保证了设备供电的可靠性。同时在整流器和逆变器之间加入了蓄电池组，作为另外的备份，市电正常时，市电经整流逆变供给负载使用；市电故障时，由蓄电池组经逆变后给负载供电。交流UPS一般通过冗余并机的方式提高设备供电的可靠性，根据客户的重要程度，供电方式分为单套（N+1）UPS供电和两套（N+1）UPS系统并联冗余供两种方式，但后者在提高供电可靠性的同时也大大增加了设备成本。

直流供电系统直接将交流市电整流为直流电供给负载侧的直流变换器使用，使用蓄电池作为后备电源。市电正常时，交流市电直接给负载供电并对电池组进行浮充；市电故障时，由电池组给负载供电。直流供电系统如图1（b）所示。高压直流供电系统借鉴了目前成熟的-48V通信电源系统的原理，其可用性及可靠性值得信赖。

通过对图1交流供电系统和直流供电系统的比较分析可知，采用传统的交流UPS并机输出需要保持对市电相位、频率和幅值的跟踪，受市电影响范围较大。交流UPS系统结构复杂，整流器、静态开关、逆变器任何一个设备的单点故障都会造成系统的瘫痪，因此交流UPS系统的可靠性远远低于直流供电系统。

摘要：数据通信是现阶段社会应用不可缺少的内容，保证其供电的稳定性对于数据通信的功能发挥和价值提升有着重要的意义，所以研究数据通信供电的相关内容有着十分重要的现实价值。本文对数据通信供电的基本特点进行探讨，并就我国数据通信供电的现状，尤其是对交流UPS供电系统的可靠性、安全性以及工程设计等内容展开详细的分析。与此同时，从高效节能的角度出发对直流供电系统以及其实施进行试点跟踪，可以更好的发现问题并及时的解决，从而构建起价值功能更加完善的高压直流供电新系统。

关键词：数据通信；电源线状；高压直流供电；新系统

从目前的数据通信具体研究来看，各个国家的通信事业都是以电话为中心进行发展的，电话交换机的供电电源采用的是较为传统的-48V电压供电，而各国的计算机系统供电却都是采用交流供电的体制，这种体制是由交流市电和交流UPS组成的交流系统供电。在进入21世纪之后，通信技术得到了飞速的发展，数据通信和互联网得到了较为普遍的应用，在这样的大背景下电信和信息技术实现了融合，这种融合使得通信机房内需要设置电信和数据通信设备，基于这样的设备配置，通信电源设备和系统又出现了较为明显的改变。简言之，从目前的应用现状分析来看，通信设备不仅需要直流供电，其中的服务器、路由器等计算机设备又需要交流供电，所以对整个系统的供电进行分析现实意义重大。

1数据通信设备供电系统现状

从目前的数据通信设备供电系统现状来看，当前使用的供电系统主要有两种方式，一种是利用直流进行供电，另一种是使用交流进行供电，下文是对两种供电的详细分析。

1.1采用直流供电

在目前的数据通信设备供电当中，采用直流进行供电较为普遍。之所以要利用主流供电系统进行供电主要是因为从一系列的研究结果来看，直流系统供电是通信设备最可靠、最安全和经济的供电方案。之所以此种供电系统可靠，主要是因为在长期的研究和发展中，-48V直流电源在电信行业中已经得到了规范化的应用。此系统通过一个统一的标准接口实现了对不间断电话服务的提供，可靠性十分的显著。再者，此系统采用的双路输入的供电方法也比较容易实现，所以其整体应用突出了经济性。从最近的发展来看，我国数据通信取得了比较明显的进步。在电源利用方面，-48V电源系统虽然还存在着应用，但是其效果却已经明显的弱化。从实际调查的结果来看，目前互联网数据中心IDC机房耗电量高达几百至几千kW的负载如果仍然是使用-48V电压，必然会出现设备利用效率降低、馈电导线界面加粗等突出的问题，所以在数据通信不断进步基础上，不少国家都在积极的进行300~400V高压直流供电系统的研究。

1.2采用交流供电

摘要：数据通信是现阶段社会应用不可缺少的内容，保证其供电的稳定性对于数据通信的功能发挥和价值提升有着重要的意义，所以研究数据通信供电的相关内容有着十分重要的现实价值。本文对数据通信供电的基本特点进行探讨，并就我国数据通信供电的现状，尤其是对交流UPS供电系统的可靠性、安全性以及工程设计等内容展开详细的分析。与此同时，从高效节能的角度出发对直流供电系统以及其实施进行试点跟踪，可以更好的发现问题并及时的解决，从而构建起价值功能更加完善的高压直流供电新系统。

关键词：数据通信；电源线状；高压直流供电；新系统

从目前的数据通信具体研究来看，各个国家的通信事业都是以电话为中心进行发展的，电话交换机的供电电源采用的是较为传统的-48V电压供电，而各国的计算机系统供电却都是采用交流供电的体制，这种体制是由交流市电和交流UPS组成的交流系统供电。在进入21世纪之后，通信技术得到了飞速的发展，数据通信和互联网得到了较为普遍的应用，在这样的大背景下电信和信息技术实现了融合，这种融合使得通信机房内需要设置电信和数据通信设备，基于这样的设备配置，通信电源设备和系统又出现了较为明显的改变。简言之，从目前的应用现状分析来看，通信设备不仅需要直流供电，其中的服务器、路由器等计算机设备又需要交流供电，所以对整个系统的供电进行分析现实意义重大。

1.数据通信设备供电系统现状

从目前的数据通信设备供电系统现状来看，当前使用的供电系统主要有两种方式，一种是利用直流进行供电，另一种是使用交流进行供电，下文是对两种供电的详细分析。

1.1采用直流供电

在目前的数据通信设备供电当中，采用直流进行供电较为普遍。之所以要利用主流供电系统进行供电主要是因为从一系列的研究结果来看，直流系统供电是通信设备最可靠、最安全和经济的供电方案。之所以此种供电系统可靠，主要是因为在长期的研究和发展中，-48V直流电源在电信行业中已经得到了规范化的应用。此系统通过一个统一的标准接口实现了对不间断电话服务的提供，可靠性十分的显著。再者，此系统采用的双路输入的供电方法也比较容易实现，所以其整体应用突出了经济性。从最近的发展来看，我国数据通信取得了比较明显的进步。在电源利用方面，-48V电源系统虽然还存在着应用，但是其效果却已经明显的弱化。从实际调查的结果来看，目前互联网数据中心IDC机房耗电量高达几百至几千kW的负载如果仍然是使用-48V电压，必然会出现设备利用效率降低、馈电导线界面加粗等突出的问题，所以在数据通信不断进步基础上，不少国家都在积极的进行300~400V高压直流供电系统的研究。

1.2采用交流供电

【摘要】通信业的高速发展使其在网络规模上持续延伸、拓展，而通信电源作为维持通信互联网顺畅运行的重要装置，其地位也日益提升。信息通信机房基于高压直流科技能对UPS供电中心发生的问题予以消除，从而增强了供电体系的稳定性，也使得损耗降低、投资减少、维修及保养成本下降。

【关键词】汽机安全监测系统；轴振动；保护；逻辑；串联

高电压直流式供电系统现在仍处于摸索检测时期，在规模化及市场化实现方面仍需要很长的路要走，但就能源节约效率提升方面而言，电源的发展趋势是高电压直流式供电。这项技术或系统的实现及应用将对通信业产生极为深远的影响，同时也能为电力安全及稳定保驾护航。

一、高压直流供电技术应用的必然性

1、系统可靠性大幅提升

引进此项技术是为了解决系统在安全方面及稳定可靠性方面存在的问题，并予以提升。但UPS体系自身也存有不足，即冗余备份，组件和组件的连接方式为串联，而系统是否具有可靠性要靠单个组件间在可靠性方面的结果配合实现，通常系统整体可靠性比单个组件低。某种情况下UPS体系瓦解导致蓄电池无法使用，则IT装置也随之断电。直流供电可解决这种现象，位于系统的并联式整流单元并联蓄电池，之后将其传输至负载供电，系统是否具有不可靠性也是由单个组件决定，通常系统整体可靠性比单个高。相关计算结果及实际操作都说明，直流机制在可靠性方面比UPS系统高。

2、带载能力显著提高，节约能耗

UPS系统的实际负载情况由两个因素决定：功率因数及电流峰值，UPS系统在平稳运转时刻实现的最大负载率是50%，也有可能低于50%。系统历经两次电流变动：从整流到逆变，所测得速率为75%。直流系统很好地解决了这一问题，由于它不需要功率因素的参与，而特殊的结构特点能够由负载输出量自动调整开机次数，从而确保了UPS负载水平的稳定性和可靠性，保证了UPS的转换速率。该系统由于没有逆变环节，因此系统在变流次数上只有一次，但电源率却可超过92%，使能量消耗量大幅度降低。