1UPS供電系統和-48Vdc系統存在的缺陷
1.1UPS供電結構逆變器可靠性低
UPS供電系統如圖1所示，其可靠性模型見圖2。
眾所周知，DC/AC是UPS中成本最高、可靠性最低的環節。根據當前設備可靠性水平，電池的可靠性Rb=0.99，而UPS中DC/AC的可靠性Ri=0.90，靜態開關STS的可靠性Rs=0.99，根據圖2可計算出UPS備用能源的供電可靠性：
R=RbRiRs=0.99×0.90×0.99=0.88
可見，UPS備用能源在系統中的可靠性比電池本來具備的可靠性降低了很多。
圖1UPS供電系統圖
圖2UPS備用能源可靠性模型
1.2UPS系統整體利用率低
UPS冗余系統的每一路輸入配電都有可能是主用，其中任何一臺UPS都必須能夠帶起全部負荷。雙機冗余UPS系統負荷率<35%。UPS輸出三相不平衡，直接導致UPS降容使用，存在單機利用率低的缺點。
UPS輸入配電除主路外，其它輸入配電處于空載待用，使用效率很低，機房前期建設投入大和負荷規劃浪費，而且后期系統擴容難度大。
UPS帶來供電系統諧波分量增加，導致變壓器利用率下降、柴油發電機支撐能力削弱，影響到整個供電系統的安全性、利用率。
并聯UPS之間不可能消除環流問題，還增加了UPS的無功損耗，降低了系統的可靠性。
1.3UPS應急保障和可維護性差
UPS在線維修復雜、在線擴容困難、割接難度大，不同設備型號、不同系統間無法實現互為冗余，逆變、濾波電容等關鍵器件更換困難。
若UPS逆變器發生故障，系統將轉向旁路供電，但對于某些通信負載，低質量的市電可能對設備的安全運行帶來嚴重故障隱患，而且后備蓄電池組被隔離開，起不到保護作用。
1.4-48Vdc系統無法滿足大功耗通信機房要求
近年來由于數據通信的發展非常迅速，機房耗電量越來越大，目前單機架功耗增加很快，某通信機房實測單機架功耗達9～12kW/架，有些單機架高達31kW左右!如果仍然采用-48Vdc，由于供電電壓低，與高壓240Vdc(中國通信標準化協會《通信用240V直流供電系統技術要求》將240V確定為通信行業高壓直流供電系統的標稱電壓值)相比，根據P=IU，同樣的功率，其電流是240Vdc的240/48=5倍。
對于同樣功率大小，電壓低時，電流增大。而對于電纜損耗P=I2R，同樣的電纜(電纜線阻一樣)，線損與電流的平方成正比。為了達到同樣的損耗水平，則需要大幅度增粗電纜線徑。例如，100kW的功耗，當用48Vdc時，電流I1=100kW/48=2083A，當采用240Vdc時，電流則為：
I2=100kW/240=416.6A
粗電纜，成本增加;大電流，意味著發熱量大，發熱量大意味著需要更多的空調來制冷。
2HVDC替代UPS的可行性分析
2.1HVDC取代傳統UPS的優勢
傳統UPS供電原理圖如圖3所示。HVDC供電原理圖如圖4所示，比傳統的UPS少一個DC/AC逆變器及服務器機架內部的AC/DC整流器，這樣大大提高了供電系統的效率，從而降低供電系統的發熱損耗，發熱損耗的降低也減少了空調的配置。通過HVDC供電方式的應用可以比采用UPS供電節約電能10%～20%。
圖3傳統UPS供電原理圖
圖4HVDC供電原理圖
2.2投資建設成本分析
由表1可見，投資建設100kW系統：應用HVDC電源系統比傳統型UPS低66%。
表1傳統UPS和HVDC電源建設投資成本分析對比
2.3占用機房面積分析
由表2可見，100kW電源系統占用機房面積：HVDC電源比傳統UPS少24.22%。
表2傳統型UPS和HVDC電源占用機房面積對比
2.4運營成本分析
由表3可見，100kW系統運營成本：HVDC電源系統比傳統UPS低16.22%，年節省26.91萬元。
表3傳統型UPS和HVDC電源運營成本分析對比
2.5節能分析
當前，節能減排的觀念已經深入人心。而因為高壓直流供電系統所具有的高效率，其在節能方面也會得到普遍認可。以一個10kW的數據設備為例，可以通過以下兩組數據說明這一點。
(1)傳統UPS供電系統
數據設備功耗：10kW;
數據設備整流損耗(75%效率):3.33kW;
UPS損耗(85%效率):2.35kW;
UPS輸入功耗即為15.69kW;
若空調功耗取UPS輸入功耗的0.4，其空調功耗為6.27kW;
合計功耗：21.96kW;
每年能耗：192376kWh。
按0.8元/度計算電費，每年需153901元人民幣的電費。
(2)HVDC供電系統
數據設備功耗：10kW;
數據設備變換損耗(88%效率):1.36kW;
高壓開關整流設備損耗(93%效率):0.86kW;
高壓直流供電系統輸入功耗：12.22kW;
若空調功耗取高壓直流供電系統輸入功耗的0.4，
其空調功耗為4.89kW;
合計功耗：17.11kW;
每年能耗：149853kWh。
按0.8元/度計算電費，每年需119882元人民幣的電費。
從以上數據可以看出，每10kW的數據設備采用高壓直流供電系統每年節約的電費約34018元人民幣。
所以說，HVDC供電系統是值得期待的一種節能供電方式。
3HVDC與傳統UPS供電方案優缺點比較
HVDC與傳統UPS供電方案的優缺點比較見表4。
表4HVDC與傳統UPS優劣比較
4結束語
HVDC供電方式將逐步成為通信運營商機房一種新的供電模式，有理由相信，HVDC供電系統必將為我國通信網絡技術的發展發揮其應有的作用。