專網(wǎng)通信世界-中國(guó)電力通信網(wǎng)訊:所謂分布式電源系統(tǒng)，是由若干小容量電源模塊組成的一個(gè)大容量電源系統(tǒng)。它是利用新型電源理論和技術(shù)制成相對(duì)小的電源功率模塊，組合成積木式、智能化的大功率電源系統(tǒng)。越來越多的電源系統(tǒng)采用模塊并聯(lián)技術(shù)，將多個(gè)開關(guān)電源模塊靈活地并聯(lián)組合成大功率分布式電源體系，是目前實(shí)現(xiàn)開關(guān)電源大功率化的主要途徑。在分布式電源研究和發(fā)展領(lǐng)域，美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)和日本等國(guó)家在技術(shù)上處于領(lǐng)先地位，它們的許多發(fā)電設(shè)備生產(chǎn)公司與電力公司聯(lián)合，進(jìn)行分布式電源技術(shù)的商業(yè)化實(shí)驗(yàn)。在歐洲，正在研究普及分布式電源的政策，而我國(guó)對(duì)分布式電源的研究尚處在起步階段。
如今，直流分布式電源系統(tǒng)正以其冗余度高、控制靈活等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于通信領(lǐng)域。文中提出一種基于微網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)代通信網(wǎng)分布式供電設(shè)計(jì)方案。
1 通信網(wǎng)的供電方式
通信網(wǎng)對(duì)電源的基本要求是能不間斷地連續(xù)供電，因此其供電機(jī)制一般由AC—DC整流器、電池組和配電設(shè)備構(gòu)成，標(biāo)稱值為-48 VDC或24 VDC的不間斷供電系統(tǒng)，然后由DC—DC變換器將標(biāo)稱值為-48 VDC或24 VDC的電壓變換成電路板所需的各種電壓，如12 VDC和/或5 VDC。從通信網(wǎng)供電方式的發(fā)展歷程來看，主要經(jīng)歷了3個(gè)階段，即集中式供電、集散式供電和分布式供電。
(1)集中式供電。用1個(gè)或1+1備份方式的大功率不間斷供電系統(tǒng)提供整個(gè)通信網(wǎng)所需要的各種電壓。此類供電方式已經(jīng)基本淘汰。
(2)集散式供電。先由大功率的不間斷供電系統(tǒng)提供統(tǒng)一的-48 VDC或24 VDC，然后集中供給通信網(wǎng)。而在通信網(wǎng)中，設(shè)備機(jī)架的每個(gè)機(jī)框都有一個(gè)或多個(gè)中功率電源板(DC—DC變換器)，將-48VDC或24 VDC的母線電壓轉(zhuǎn)換成一種或多種電壓，供給本機(jī)框的電路板。
(3)分布式供電。先由大功率的不間斷供電系統(tǒng)提供統(tǒng)一的-48 VDC或24 VDC，然后集中給通信網(wǎng)供電。設(shè)備機(jī)架每塊電路板上各有一個(gè)或幾個(gè)小功率電源(DC—DC變換器)，將-48 VDC或24 VDC的母線電壓直接轉(zhuǎn)換成電路板所需的電壓。
相對(duì)而言，集中式供電造價(jià)最低，但可靠性最差;分布式供電可靠性高、靈活性強(qiáng)、可擴(kuò)展性好、通用性強(qiáng)，但造價(jià)較高;而集散式供電的性能和造價(jià)介于兩者之間。目前，各大通信運(yùn)營(yíng)商所采用的固定電話系統(tǒng)、移動(dòng)通信系統(tǒng)等，大都采用集散供電方式。為提高系統(tǒng)的可靠性，所用的電源板采取1+1備份方式，或N+1冗余備份方式。目前集散供電方式是性價(jià)比最高的一種供電方式。
隨著新一代數(shù)字芯片的出現(xiàn)，現(xiàn)代通信網(wǎng)中通信設(shè)備的工作電壓不斷降低。為提高芯片的運(yùn)行速度、降低功耗，12 VDC及5 VDC的使用日趨減少，而3.3 VDC和2.5 VDC甚至1.8 VDC的使用則開始增加。因此，在低工作電壓時(shí)，由DC電壓供電的電阻所產(chǎn)生的壓降明顯增大。此時(shí)，采用分布式供電方式成為唯一的解決方法，因?yàn)镈C—DC電源的分散度越高，工作電流越低，供電的壓降也就越低，從而更適合低壓應(yīng)用。現(xiàn)代通信網(wǎng)越來越多地采用超大規(guī)模集成電路，目前主流的集散式供電方式已不能滿足要求。理想的做法，是采用分布式供電，每塊電路板都由一個(gè)獨(dú)立的電源進(jìn)行供電。
