基于数据中心多站融合的直流供电系统的研究

图4 (a)PCS变换环节拓扑

图4(b)DC/DC电力电子变压器拓扑

图4 基于PCS直流供电方案拓扑图

由此可以将两种方案对比如下：

(1)供电效率方面，目前调研结果，变压器效率约为98%，PCS约为98%，带隔离的DC/DC约为97%，HVDC效率约为96%，两种方案供电效率基本一致。

(2)设备数量方面，直流方案能够节省变压器，AC/DC变换，同样储能可以作为UPS，从而节省一部分蓄电池，占地和设备数量相比HVDC方案具有较大优势。

(3)设备使用率方面，直流方案复用了储能PCS作为AC/DC变换，使用储能作为一定的UPS，提高了蓄电池的利用率，因此直流方案设备使用率方面占优。

(4)可靠性方面，DC/DC的直流电压供电质量如供电稳定性、电压纹波、抗交流电压暂降能力更高。

(5)经济性方面，基于储能PCS供电方案中的蓄电池可在用电高峰向DC/DC直流负荷供电，在用电低谷回充电量，具有较好的经济性。

3安科瑞ANDPF精密列头柜介绍

3.1产品介绍

随着数据中心的迅猛发展，数据中心能耗问题也越来越突出，可靠的数据中心配电系统方案，是提高数据中心电能使用效率，降低设备能耗的有效方式。

AMC系列数据中心配电系统是针对数据机房末端设计的，能够综合采集所有能源数据的智能系统，为交直流电源配电柜提供准确的电参量信息，并可通过通讯将数据上传到动环监控系统，实现对整个数据机房的实时监控和有效管理，为实现全面绿色IDC提供可靠保证。

3.2安科瑞精密配电产品解决方案

1)交流系统

功能要求

遥测：输入分路的三相电压、三相电流、频率、有功功率、有功电度;

遥信：输入分路的过压/欠压，缺相，过流，频率过高/过低，输入分路的开关状态，具备电流、功率需用量分析和统计，实现电压、电流、频率等参数的越限报警功能。

配置方案如图5，

图5 交流系统配置方案

2)直流系统

功能要求

遥测：输入分路的电压、电流、功率、电度;

遥信：输入分路的过压/欠压，输入分路的熔丝状态，具备电流、功率需用量分析和统计，实现电压、电流、功率等参数的越限报警功能。

配置方案如图6，

图6 直流系统配置方案

3.3产品选型

表1 精密列头柜产品选型表

　　4 安科瑞智能小母线监控系统介绍

4.1产品介绍

针对数据中心智能小母线的监控要求,安科瑞推出了AMB系列小母线监控解决方案，该方案包括采集模块、配套附件、监控系统,能对母线运行过程中的各种参数进行监控，发生故障则进行告警，以保证系统稳定运行。

AMB检测单元是针对数据中心智能小母线插接箱/始端箱的监控要求新设计的产品，该检测单元安装固定在插接箱/始端箱内部，插接箱/始端箱采用特别的方式与母线连通，它集成全部电力参数的测量(如单相或者三相的电流、电压、有功功率、无功功率、视在功率、频率、功率因数)以及电能监测和考核管理。同时可以实时监控母线接口温度，配合2路Rs45通讯接口(1进1出)或LORA无线通讯，采用MODBUS-RTU协议可以方便可靠的将监测数据上传至主控箱和后台系统，保证系统安全可靠运行。

4.2产品选型

安科瑞智能母线测控仪表选型如表2，

表2 安科瑞智能母线测控仪表选型表

注：AMB100用于始端箱、AMB110用于插接箱、A-交流系统、D-直流系统可选配AMB10显示器，显示器只循环显示电压、电流参数。

　5结束语

本文通过研究多组储能电池系统并联组成的低压直流母线网络拓扑结构，通过双电源系统、核心装置多冗余配置以及能量流传输保护策略掌握，多端口低压直流电源系统可靠性设计;构建多端口低压直流电源系统的总体控制体系，设计电源测端口、负荷测端口、母线双向能量的控制策略，结合各控制策略提出的多端口低压直流电源协调控制方法，实现能源利用;通过对比拓扑结构验证方案的可行性、有效性。

【参考文献】

[1] 林波.浅谈UPS不间断电源工作原理及在电力系统中的应用[J].科技风，2013(23)：92-92.

[2] [2]王佰超，陈彦奎，刘玉振，王浩，徐利凯，李国柱，詹金果.基于多站融合的直流供电系统的研究[J].专题技术,2020,(02):75-76.

[3]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版.

作者简介：

张豪，安科瑞电气股份有限公司

（编辑：应用网_阳江站长网）

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