高压直流节能技术高压直流的概念数据中心的高压直流电压为DCV，DCV，相对于低压DC48V，DC12V，DC5V服务器电源而言其称为高压直流，与电网的电力高压直流±kV,±kV,±kV为两个领域的认知概念。高压直流系统(HVDC)主要由交流配电单元、整流模块、蓄电池、直流配电单元、电池管理单元、绝缘监测单元及监控模块组成。正常工作时,整流模块将交流配电单元输出的V交流转换成V高压直流,后经直流配电单元给通讯设备供电,同时也给蓄电池充电。高压直流应用高压直流技术在国内通信企业与互联网企业有着成熟的应用，中国移动的DCV，中国联通的DCV形成自身的机房标准,百度、阿里、腾讯在自建机房上均推崇高压直流节能技术。数据中心高压直流的供电效率，相比于传统UPS供电模式，节能测算达2%-8%。表5.某厂家UPS与HVDC系统效测算率表高压直流的高效节能主要采用了以下方法:(1)市电+HVDC混合使用；(2)HVDC模块休眠，以保证最大经济负载率；(3)通过技术手段定制IT设备电源模块，使得设备优先使用市电，HVDC回路保持有压无流状态，以提高系统效率。采用高压直流+市电直供时，对市电要求提高，市电直接供电的电源质量应满足电子信息设备正常运行的要求，即服务器能承受市电波动带来的影响。另外为减少对柴油发电机组的影响，服务器电源的功率因数需＞0.95，谐波电流需≤5%，避免容性负载冲击造成柴发机组带载困难。根据对目前服务器电源种类和适用性的评估，如果服务器的PSU由传统的电源结构(扑图2和图4所示)改为直流定制设计(拓扑图3和图5所示)，与传统服务器的PSU相比，能省去一级PFC整流电路，除了能节省15%的内部空间和1.5%的散热量外，还能提高节能效率。UPS电源拓扑图2服务器交流电源拓扑图3高压直流电源拓扑图4服务器直流电源拓扑图5数据中心配电线路节能数据中心的负荷功率从千瓦发展至兆瓦级负荷，配电线路也从百米增长至万米以上，电力线路的损耗越来越大。对于超级耗能大户数据中心来说，需要考虑如何降低线缆损耗，使线路运行更加节能。电缆截面选择由于配电线路有电阻，有电流通过时就会产生功率损耗，其公式为：ΔP=3IR·10ˉ（5）式中：ΔP--三相输电线路的功率损耗(kW)　I-线电流(A)R-线路相电阻(Ω)其中“R”线路电阻在通过电流不变时，线路长度越长则电阻值越大。在具体工程中，线路上电流一般是不变的，那么要减少线损，只能尽量减少线路电阻。而线路的电阻R=ρL/S,即与导线电阻率ρ、导线长度Ｌ成正比，与导线截面Ｓ成反比。要减少电阻值应从以下几个方面考虑：(1)尽量选用电阻率ρ较小的导线，如铜芯导线较佳，铝线次之。(2)增大导线截面积，对于较长的线路，在满足载流量，热稳定，保护配合及电压降要求的前提下，在选定线截面时加大一级线截面。(3)在实际应用中，导体截面的选择对于节能来讲尤为重要。能源费用的增加和高能量损耗有关，很多设计人员和用户，在温升不超过准标规定的情况下，都选择电缆的最小截面，他们忽略了电缆本身的能耗生产的经济损失，虽然减少了电线电缆的初期投资，但却把很多的电能浪费在了传输过程中，不过，如果为了节约电能，减少电路电能损耗，而选择加大线路截面这个方法，势必造成工程初始投资提高。初始费用最小，那么导体截面选择最小；后期损耗最小，那么导体截面肯定会较大，这种情况就导致了初始费用最小与后期损耗费用最小之间的矛盾。现在需要从经济和节能方面考虑电缆尺寸，应尽量减速小初始费用，也应尽量减小初始费用和电缆经济寿命期损耗费用的总和。一般来讲，较大截面的导体比基于最小初始费用所选择的导体截面导致较小的功率损耗。变压器深入负荷中心数据中心的低压电缆和低压母线数量很多，一般工程线路总的不下万米，大工程更是不计其数，造成电能损耗是相当可观的,所以减少线路能耗必须足够重视。尽可能减少导线长度，在设计中线路应尽量走直线少走弯路，另外在低压配电中尽可能不走或少走回头路。中压10kV变压器应尽可能地靠近负荷中心，以减少低压电缆的供电半径，低压供电半径不要大于米。线路运行优化数据中心核心设备为双路供电。为保证供电可靠性，当一路电源发生故障后，另外一路电源不应断电。数据中心的负荷在末端多为单点电源输入，在其前端供电线路上应选择两路电流尽可能平均供电。通过以下计算，我们可以看到当两路电流相等的情况下，线路的用电损耗是最低的。确定负荷总的电流为I,假设其中一路电流为I1，功率损耗为ΔP1另一路电流为（I-I1），功率损耗为ΔP2，由公式（5）可以得到ΔP1=3I1R·10ˉΔP2=3（I-I1）R·10ˉΔP=ΔP1+ΔP2=3I1R·10ˉ+3（I-I1）R·10ˉ经计算，当I1=时，ΔP取得最小值。此时ΔP=·3IR·10ˉ

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