高压直流电源远程供电技术
高压直流电源远程供电技术

室外型端远模块
第9页
直流远程供电系统部件介绍
室内型端远模块
第10页
直流远程供电系统部件介绍
直流分配器
交直流电源转换器
逆变电源
第11页
直流远程供电组网方式
根据负载设备电源需求的不同分为双端供电和单端供电 (1). 双端远供组网原理 ----- 输入为- 48VDC的受电设备
远端恒功率的情况下直流与交流远供的线 损测试比较
受电 类型 交流 直流 输出 电压 220 280 输出 电流 5.28 4.18 输入 电压 203 266 输入 电流 5.07 4.18 压降 V 17 14 损耗 W 132.39 58.52
输出同功率的情况下直流与交流远供的线损测试 比较
受电 类型 交流 直流 输出 电压 280 280 输出 电流 5 5 输入 电压 261.3 263.5 输入 电流 4.75 5 压降 V 18.7 16.5 损耗 W 158.825 82.5
局端设备
•防护等级:应达到IP55的防护标准 •最大通流量:宜为20KA、8/20μs •防护等级:C •防雷箱外壳应与联合地网的接地扁钢 切实有效地电气连接 末端设备
远端设备 末端用电设备
复合光缆
远端防雷 -48V输入
供电线路
户外防雷盒
当杆路至末端通信设备的电缆达不到50米 的埋地长度时 •最短埋地长度:≥15m •应在末端通信设备前加装防雷设备Leabharlann 供电效率供电稳定性
技术优势
•不受外电干扰 •没有输入电压浪涌波 •没有频繁加断电冲击
•远供技术+复合光缆 •应用于室外基站、综合设备接入等项目 •节约管孔资源 •降低施工费用
直流远供电源系统

RRU基站
远端单元
远端单元
RRU基站
远端单元
直流280V---400V
专用电缆或复合光缆
ZYYG-JD局端
长距离级联供电方式主要应 用于城际高铁沿线、高速公路 沿线等长距离带状区域覆盖场 景等
传统方式供电存在的问题
1、安装、维护需供电局、外单位(业主或市民)协助,管理 成本高; 2、拉闸停电以及电力维修、电网故障会造成服务中断; 3、城乡电网电压波动大、畸变严重,容易引入浪涌和雷击,影 响设备功效,甚至损坏设备; 4、专线供电,专用电表、商用电价等高额的运营成本; 5、采用UPS,其后备时间受限制、体积大、置放及维护成本高、 容易被盗; 6、无电力供应区域:诸如风景区等无供电保障而又必须提供通 信信号的区域,另行铺设专用电力电缆,工程量大,施工时间 长。
1、降低通讯设备断电时间 ZYYG系列直流远供电源系统直接将局端机房内稳定的-48V电源经
远供电源处理以最大效率的方式通过复合光缆或电力线直接给远方或 接入端的通讯设备供电。不受通讯设备本地(接入端区域)任何停电 情况的影响,相对于用电设备的室内机可称为永久性供电,增加了通 讯设备的工作使用率。
2、降低建设成本和运维成本 ZYYG系列直流远供电源系统的供电源头是机房内标准且稳压的-
1、输入过欠压保护 机房-48V电压高于60V或低于40V时,局端设备停止输出。保证了局 端设备的安全可靠或防止机房电池组放电过量,保证了电池组的安全 使用。 2、输出过压保护 远端设备输出电压高于DC400V时,远端设备保护,停止输出。保证 了通信设备输入电压的可靠性。 3、输出过流保护 经过传输电缆的电流大于额定值时,局端设备保护,停止输出。防止 了电缆过热或损坏,保证了传输电缆的安全可靠。 4、开路保护 开路保护:当传输回路部分或全部被破坏时,为确保维护人员与设备 安全,系统切断高压输出。 5、短路保护
直流远程供电设备技术规范书

效率
转换效率:≥93%
8
保护功能
远端设备采用无极性输入方式
输入过压、欠压,输出过压、欠压,输出过流及短路保护,过温等保护功能并可自恢复,部分保护功能可自行设定保护值
(三)、能量分配器技术指标要求:
序号
项目
技术要求
1
工作环境要求
工作温度:-40℃~+55℃
工作湿度:0%~90%非结露
气压:70kpa~106kpa,海拔超过3000m允许降额使用
AC 12KV或DC 18KV
阻水要求
光缆护套内的所有间隙应有有效的阻水措施,阻水材料满足YD/T901-2009的规定
产品保质期
25年
光纤
4芯至96芯,采用单模光纤,全色谱识别
电线
使用不同颜色或数字进行区分,导体符合GB/T 3956-2008中第2种铜导体。
护套厚度(mm)
1.8±0.2mm
中心加强件
光缆用磷化钢丝,中心加强件不允许有接头
松套管
改性聚对笨二甲酸丁二醇
外护套
线性低密度聚乙烯
2
电缆技术要求
绝缘平均厚度(mm)
0.75、1.5、2.5、6、10(mm)
0.7mm
导体最高工作温度
90℃
成品电缆耐压试验(V)
2000(电线)
20℃时导体电阻(Ω/km)
0.75(mm)
≤24.5
1.5(mm)
②系统应具有告警记录和查询功能,告警记录可随时刷新;告警信息在系统完全断电状况下应继续保存。
开启侦探功能后,设备在侦测线路没有问题时,才会高压输出
通信接口:支持RS232
软启动开关:对设备进行软启动和关闭
10
远供电源要求

直流远供电源系统技术要求1. 局端设备(48VDC/280VDC)技术要求1.1标准配置注1:即插即用,具备无损伤热插拔功能;能承受电压脉冲(10/700μs、5kV)和电流脉冲(8/20μs、20kA)正向和反向各5次的冲击。
注2:输出断路器额定工作电压满足DC400V。
2.绝缘监测:设备应具有绝缘监测功能,绝缘出现异常时,监控模块应发出告警信息。
输入对输出1500V或输出对地1000V,漏电电流≤50mA。
3.其他要求1.2电源模块效能1.电源模块效率(1)10%以下负载,额定输入电压(280V~320V):≥85% ;(2)10%~70%负载,额定输入电压(280V~320V):≥90% ;(3)70%以上负载,额定输入电压(280V~320V):≥92% 。
2.电源模块功能(1)模块规格单台电源模块(48VDC/280VDC)功率规格为600W、900W为宜。
(2)模块即插即用,具备无损伤热插拔功能。
(3)系统中模块并联工作,并且具有按比例均分负载性能(负载从25%~100%额定输出电流时),其不平衡度应优于±3%的输出额定电流值。
(4)当某个模块出现异常时,应不影响电源系统的正常工作。
(5)开关机过冲幅度开关机引起直流输出电压变化的最大峰值应不超过直流输出电压整定值的±2%。
(6)启动冲击电流(浪涌电流)由于启动引起的输入冲击电流应不大于额定输入电压条件下最大稳态输入电流峰值的150%。
(7)软启动时间软启动时间(从启动至直流输出电压爬升到标称值所用的时间)可根据用户要求确定,一般为3s~8s。
(8)负载效应(负载调整率)不同负载情况下的直流输出电压与输出电压整定值的差值应不超过输出电压整定值的±0.5%。
(9)强迫风冷,风扇寿命应当≥50000小时。
(10)模块监控功能遥测:整模块输出电压,每个模块输出电流;遥信:每个模块工作状态(开/关机,限流/不限流),故障/正常,系统输出状态;遥控:开/关机,测试;遥调。
直流远供电源原理及解决方案

2G宏站(小容量宏蜂窝基站)远供电源
3. 远端:(HGX-DCL-48S3200)
① 输入电压:DC250~400V,输出电压:DC48V。 ② 输出功率:3200W。 ③ 19英寸、3U结构,安装在该站标准机柜内。
4. 传输距离:
1. 具有DC/DC隔离升压功能; 2. 输出电压:采用隔离升压技术,保证直流电
压;
3. 输出电压可根据传输距离和负载的大小进行 调整,调整范围为:250V~410V;
4. 具有输出过压保护功能,保护时间≤30 ms; 5. 具有输出过载保护功能,保护时间≤30 ms; 6. 具有输入过压、欠压保护功能;
② 如果两个站点距离较远,这两个站点分别使用一个防 雷模块,即每个站点使用一个防雷模块和一个远端; 在防雷模块的输入侧完成并联连接。
3G和2G共址基站远供电源
5. 传输距离: 局端到第一个站点的距离一般≤3Km;第一个站 点到第二个站点的距离一般≤2Km。
6. 传输线缆: 一般采用复合光缆(铜芯截面积2.5 平方毫米、 平方毫米)。
3. 远端:(HGX-DCL-48S600或HGX-DCH-320S600)
① 输入电压:DC250~400V,输出电压:DC48V或DC320V。 ② 输出功率:600W。 ③ 结构:防水型,外挂于直放站下部。
4. 连接方法:
① 如果两个站点距离较近,这两个站点使用一个防雷模 块;防雷模块的输出分别连接到这两个站点对应的远 端输入侧。
远供电源功能介绍
• 系统结构图
–48V
DC/DC直流升压变 换
远供电源 局端
宏基站
复合光缆 (或专用铝缆)
高压直流输电技术的应用与发展

高压直流输电技术的应用与发展随着现代社会的不断发展和科技的日新月异,电能成为人们生活中必不可少的一部分。
电力的传输线路是电力系统中一个非常重要的环节,同时也是电能传输的主要手段。
传统的交流输电系统存在着能量损失大,远距离输电过程中线路电压波动大的问题,因此人们开始研究和应用高压直流输电技术,并在实践中获得了很多成功的经验,促使了高压直流输电技术的不断发展与完善。
一、高压直流输电技术的简介高压直流输电技术,简称HVDC技术,是一种能够将电能进行远距离或海底输送的高效而可靠的电力输电技术。
它的理论基础来自于电力系统的稳态分析和电气发展的进步。
它利用高压直流电源驱动输电线路上的直流电流,从而实现电能的高效输送。
与传统的交流输电技术相比,HVDC输电技术具有输电功率大,输电距离远,能源转换效率高等优点,可以满足大规模电能传输的需要。
二、高压直流输电技术的应用领域1. 长距离输电HVDC技术具有输电距离远,功率大的特点,因此广泛应用于长距离输电。
它可以有效地解决交流输电存在的线路电阻、电感等问题,从而减少电能的损耗,在长线路上实现稳定高效的电能输送。
2. 降低传输线路成本HVDC队列路的成本较传统的交流输电路线更低,传输损失也较低,比如在远程海底输电、联合B网的传输、地区供电与区域供电等领域都有广泛的应用。
与此同时,一些发电站、变电站等设施也可以采用HVDC技术,从而降低电气设备的投资成本和运行维护的费用。
3. 不受载波影响的通讯HVDC技术的通讯方式不受交流载波信号的影响,其频带可适用于自动装置的控制和保护方面。
4. 特殊用途HVDC技术在船舶上也得到了广泛的应用,因为大型船只需要通过电力驱动推进器、作业设备等,HVDC技术能为电池系统、电动机系统提供高压直流,同时实现海底电缆对船只的供电。
三、HVDC的技术概念高压直流输电技术的实现需要涉及到一些技术概念,例如电势、电压、电流等。
其中,电势是用来表示电场强度的物理量,主要是用于描述带电体之间的相对差异;电压是指电场向负电带电体流动的电势差;电流则是指单位时间内流过电路的电荷量,其大小和方向与传导介质中的移动自由电荷密度有关。
特高压直流输电的技术特点和工程应用

汇报人:
单击输入目录标题 特高压直流输电的技术特点 特高压直流输电的工程应用
特高压直流输电的技术挑战与解决方案
特高压直流输电的未来发展与趋势
添加章节标题
特高压直流输电的技术特点
电压等级与电流模式
电压等级:特高压直流输电 的电压等级通常为±800kV 或更高,能够实现远距离大 容量的电力传输。
添加标题
未来发展趋势:随 着技术的不断进步, 新型材料和制造技 术的应用前景广阔, 未来特高压直流输 电设备将更加高效、
环保、安全。
添加标题
面临的挑战:虽然 新型材料和制造技 术的应用前景广阔, 但也面临着一些挑 战,如技术研发、 设备成本等问题, 需要不断进行研究
和探索。
添加标题
特高压直流输电在新能源领域的应用前景
电流模式:特高压直流输电 采用单极或双极直流输电模 式,通过大地或海底电缆等 实现电力传输。
换流技术及其工作原理
换流技术:采用晶闸管换流器实现直流输电的转换 工作原理:通过控制晶闸管的触发角,实现直流电压的变换和传输 换流器类型:三相桥式、六相桥式、十二相桥式等 换流站设备:换流变压器、平波电抗器、滤波器等
新能源发展对特高压直流输电的需 求
特高压直流输电在新能源领域的技 术挑战与解决方案添加标题添加标题添加标题添加标题
特高压直流输电在新能源领域的应 用现状
特高压直流输电在新能源领域的未 来发展趋势与展望
THANK YOU
汇报人:
容量还将进一步增大。
单击添加标题
智能化和自动化技术的应用: 随着智能化和自动化技术的 不断发展,特高压直流输电 技术也将不断引入这些技术, 提高输电系统的智能化和自 动化水平,提高输电效率和
直流远程供电解决方案

流
开关
引
电源
入
远端设备
电光 缆纤
近端设备
2、与传统保障模式的比较
【保障方案三】 220Vac交流远供
优势:
1. 供电距离远; 2. 交流受电的设备适应性好; 3. 维护工作量小,便于集中监控; 存在问题: 1. 逆变器成本较高,模块化的成本更高; 2. 简单的单机远供安全性差; 3. 线损高,压降大(集肤效应,2倍于直流); 4. 故障率高; 5. 效率低。
3.4(含设备费 1.77万)
1(室外防 水配电箱和 低压电缆)
2(含材料费 0.15万)
0.9(含电业 局设计费0.5
万)
7.3
用电需求6KW/站,自办电 需原有变压器分容,按6~
8万/站;
0.9(计量箱、
RRU拉远 防水配电箱、低
0
压电缆)
直流远供
0
1
用电需求3KW/站,转供电
0.7
0.3
1.9(转供电) 按1.2万—4万/站,自办电
局端设备是远供系统的核心,可以完成–48V直流隔离升 压到250V~410V(DC/DC升压),电压升高到410V以后, 相 同线缆资源条件下,传输距离成倍提高;相同传输距离条件 下,所需线缆资源线径大大降低,从而解决资源投入。具备 完整的保护功能,还可完成系统监控。
· 远端:
远端设备具备将直流高压变换成稳定的直流- 48V(或 dc320V) (DC/DC降压或稳压)功能,直接为基站设备供 电。
C级防雷器
直流配电空开
3、直流远供技术之-嵌入式局端(艾默生)
局端系统
◆ 单模块1000W,满配5个模块 ◆ 配置液晶监控、智能接口 ◆ 绝缘监察功能 ◆ 输出C级防雷 ◆ 全正面维护
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供电效率
供电稳定性
技术优势
•不受外电干扰 •没有输入电压浪涌波 •没有频繁加断电冲击
•远供技术+复合光缆 •应用于室外基站、综合设备接入等项目 •节约管孔资源 •降低施工费用
投资效益
供电安全性
•交流电对人体的损害作 用比直流电大 •安全电流值交流为10 mA,直流为50mA
第17页
直流远供与交流远供的线损测试比较
•主要分室外型和室内型
室外型端远模块
第9页
直流远程供电系统部件介绍
室内型端远模块
第10页
直流远程供电系统部件介绍
直流分配器
交直流电源转换器
逆变电源
第11页
直流远程供电组网方式
根据负载设备电源需求的不同分为双端供电和单端供电 (1). 双端远供组网原理 ----- 输入为- 48VDC的受电设备
280V/380 输出
输电线缆
交流220V 端口输入
远端通 信设备
网管
局端设备端 单端、远程供电组网示意图
远端设备端
第13页
直流远程供电应用场景
移动通信网络覆盖
单基站、RRU、直放站远程供电
220VAC输入的RRU、直放站远程供电
-48VDC输入的RRU、直放站远程供电
第14页
高铁、高速公路沿线的RRU、直放站远程供电
项目 近端输入电压 近端输入功率 线路环阻 远端输出功率 功率损耗 交流输入 220V 884W 200M 730W 184W 直流输入 280.02V 800.5W 200M 730W 69.5W
远端同功率比较
•交流线路损耗为直流的2.6倍
项目 设备输入电压 设备输入电流 设备输出电压 设备输出电流 效率 总谐波分量 某主流厂逆变器 50.9V 21.3A 221.2V 4.01A 81.80% 4.20% 民用逆变器 51.0V 10.95A 216.5V 2.04A 79.10% 16.90% 直流升压设备 50.9V 24.55A 280.1V 4.00A 89.60% 0%
•在远端恒功率的情况下,交流线损是直 流的2.3倍
•在输出同功率的情况下,交流线损是直流线损 的1.9倍
相对于交流远供,直流远供的线径损耗仅为前者的二分之一,具有明显更高的供 电效率,在节约网络运营成本方面具有优势。
第18页
直流远供与交流远供的供电效率测试比较
对某主流通信电源厂家的逆变器输出与高压直流的测试比较
•48V远供:根据对RRU远供 的测试,线缆长度达到50米 时,压降高达5V,电压下降 将使压降进一步增加,会使 •远端同功率的情况下,I=P/U, 远端的RRU设备因电压偏低 48V直流供电线路电流为 而不能正常工作。 280V高压直流供电的5倍 •280V供电:因压降小,电压 •线路损耗功率P=I² R 稳定,设备供电不受停电等 •48V直流供电的损耗将是 因素影响。 280V高压直流远供损耗的25 倍以上
电缆屏蔽层接地 第23页
局端设备、远端设备的技术配置
供电机制 功率参数 模块配置
对于大型组网的分 布式网络系统,建议 采用分片区独立供电 的机制
按照“N+1”备份 的原则,确定局端设 备的功率模块等相关 配置
局端、远端电源模 块数量最小不应少于2 个。
原则上按照≤70%的 功率参数,确定远供 远端设备的技术配置
逆变设备与 直流远供设 备比较
•逆变器的效率明显低于直流升压设备的效率
第19页
直流远供与48V远供的比较
馈电效率
•48V直流系统的工作电压是 54V,不到280V高压直流的 1/5
供电可靠性
安全性
•人身的安全:48V直流电对 人身几乎无影响;280V因采 用悬浮供电方式,触碰单根 导线对人身无影响,同时用 双手分别触碰正负极,会造 成人身伤害。 •周边环境影响:48V供电距 离达到200米后,存在远端短 路近端空开不能瞬间跳闸的 隐患,有可能因为线路发热 而对周边环境造成安全威胁。 280V远供电源因电压高、短 路电流大,能做到有效分断。
交流
开关 电源
升压 设备
直流 配电 电源 适配
通信 负载
高压 直流 近端设备 高压直流远供示意图
第6页
远端设备
远程供电系统的实现框图
第7页
直流远程供电系统部件介绍
局端模块
•主要功能是将-48/-60Vdc转换为380Vdc给远端电源供电。通常由一个监控单 元和多个直流变换模块组成,在局端实现-72Vdc~-40Vdc直流输入,380Vdc 单路输出,且输入输出单极分别对地悬浮隔离的设计。 •局端设备具有各种保护(输出过压保护,输入欠压保护,过流保护,短路保护, 过温保护、开路保护、漏电保护,电力线搭接保护)功能、告警通讯功能及输 出防雷保护功能且自带监控LCD显示及键盘操作。
相对于48V远供,高压直流远供具有供电效率高、适用远距离供电、线缆成本低等优势。
第20页
目
录
1 2 3 4
概述 技术内容 工程设计及建设 直流远供项目投资举例
第21页
直流远供系统组网要点
负载功耗
供电距离
供电线缆程式、线质、线径
•线缆技术参数(电阻率) •应用场景 •敷设条件(城市、农村/管道、架空) •投资效益、运行安全、网络发展等
直流远程供电应用场景
综合接入设备
WLAN蜂窝覆盖
高层楼宇EPON ONU覆盖
住宅小区EPON ONU覆盖 第15页
光进铜退/农村信息化项目综合接入设备 220VAC输入/-48VDC输入
直流远程供电应用场景
营业厅远供供电接入
各应用场景组网说明:
高压直流远供电源安装在中心机房内;利用机房内的- 48V电源系统或AC220V电 源输入,通过高压直流远供电源转换为DC280V直流后通过电力电缆为各个远端提 供电源保障; 高压直流远供电源设备采用N+1冗余高可靠性结构,采用总线级联的方式为,所有 级联在设备前端的高压直流微型短路器的上端头完成; 通过高压直流远供电源设备智能通信接口接入基站动力环境集中监控系统,实现系 统集中监控和集中管理; 对不同方向铁路沿线远端设备采用独立供电系统,进一步提高高压直流远程供电 系统可靠性; 对于个别不能接受DC280V直供的设备在前端加装高压直流远供远端电源适配器设 备进行电压转换。
-48V输入
DC-DC变换
远供局端设备
380V 输出
输电线缆
DC-DC变换 -48V输入
远供远端设备
远端通 信设备
网管
局端设备端
远端设备端
双端、远程供电组网示意图
第12页
直流远程供电组网方式
(2). 单端远供组网原理 ----- 输入为220VAC的受电设备
-48V 输入 DC-DC变换
远供局端设备
第16页
直流远程供电系统技术优势
•解决市电引入难的问题 •降低市电引入费用、解决电费 结算纠纷 •解决市电不稳定,建设维护量 •解决小型UPS效率低、寿 命短、故障率高等问题 •输出效率有明显优势 •降低室外型基站建设成本
油机发电 市电引入
•集中分布式供电 •减少市电停电后的油机发电站点 •降低发电成本
远端设备供电问题
市电停电、市电电网波动大 市电引入难 市电引入费用过高 电费结算繁琐、电费结算纠 纷、电费过高 UPS后备电池供电时间短 室外小型UPS、开关电源容 易被盗 UPS故障率高更换频繁
这些问题对现有的通信电源保障体系提出了新的要求,传统的电源保障模式需要
有所突破。
第3页
概述
解决特定、特殊场景,无法获取 电源的网、站点设备的供电问题: 直流远供技术远程、集中分布式的 供电方式,较适宜各种低功耗设备、 室外型设备的供电 移动通信网络:广泛应用于RRU、 室分系统、低功耗基站、室外型基 站,直放站、山区/农村地区、风景 名胜区、高速公路沿线、高铁沿线 网络覆盖等特殊场景的供电。 综合设备接入:广泛应用于固网 的综合接入远端设备、EPON系统 的ONU、WLAN等低功耗设备、场 景的供电。 由于直流远供技术的特点和在特定、特殊场景的应用优势等,现已成为组网建设和安全 可靠运行中不可或缺的一种供电方式。
第25页
供电线路设计要求
供电线缆线径的计算结果和电缆规格的选用,最终必须套用“标准规格”导线的产品 安全的传供电流、电压、电阻値的计算结果是确定供电线缆技术规格的决定性依据 在一个远供项目中,供电线缆的技术规格必须按照该项目的终期负载容量、功耗计算
从投资性价比上考虑,单供电传输距离宜控制在3KM以内,最长不宜超过5KM
第8页
直流远程供电系统部件介绍
远端模块
•远端电源主要实现110Vdc~400Vdc直流输入(兼容90Vac-290Vac交流输 入),输入单极分别对地悬浮隔离,输出直流-48Vdc电压。远端设备具有各种 保护(过压保护,欠压保护,过流保护,短路保护,过温保护)功能、告警功 能及输入防雷保护功能,通过散热器自然散热
铜芯电缆、280VDC供电距离
线径(mm² )功率(W)距离(m) 500
远端恒功率的情况下直流与交流远供的线 损测试比较
受电 类型 交流 直流 输出 电压 220 280 输出 电流 5.28 4.18 输入 电压 203 266 输入 电流 5.07 4.18 压降 V 17 14 损耗 W 132.39 58.52
输出同功率的情况下直流与交流远供的线损测试 比较
受电 类型 交流 直流 输出 电压 280 280 输出 电流 5 5 输入 电压 261.3 263.5 输入 电流 4.75 5 压降 V 18.7 16.5 损耗 W 158.825 82.5
单台局端电源系统 负载不超过3000W
远供电源设备容量 的配置可根据负载需 求的增加,逐步分模 块、分机框扩容