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现代通信网的分布式供电设计

/?? 2014年07月16日 ?? 收藏0

2 分布式供电的特点

2.1 优点

分布式供电是通信网供电的发展方向,主要优点包括:

(1)性能好、效率高。一方面,由于减少了低电压、大电流直流输出线路,线路损耗低,系统效率必然提高;另一方面,各负载所需的电源就地产生,负载与电源距离近,减少了线路阻抗对调整性能的影响,也减少了干扰信号对负载的影响,因而输出电压稳定性较好。另外,电源的模块化和标准化设计,提高了电源系统的稳定性和一致性。

(2)可靠性高。一方面,分布式电源可作为备用电源为不间断供电的用户提供电能,提高了电网的可靠性,同时由于分布式电源的独立性,可以使其与电网断开,依靠分布式电源形成“孤岛”单独为用户供电;另一方面由于各部分电源相对独立,采用冗余技术或备用电池比较方便,局部电源功率较小,散热及安全保护措施也容易实现,部分电源出现故障不会影响系统的正常运行。

(3)适应性强。由于将整个电源系统分散,各部分电源选择比较灵活,容易实现最佳配置。而且,同一设计方案,稍加修改可用于其他系统。特别的,如果在系统设计后期需要修改方案,也只是局部修改,不必重新设计整个系统,使系统重构容易,减少不必要的浪费。

(4)电磁兼容性能优越。由于电源比较分散,抑制电磁干扰的方案容易实现。例如,大电流与小电流负载隔离,大电流波动不会影响小电流电源,并且可利用系统的控制功能,使几个功率较大的负载分时启动,减少系统大电流的冲击。

(5)扩展性好。分布式电源的模块化设计,有利于系统功能的扩展。

(6)散热好。由于每个电源的功率较小,发热量较低,加上电源的发热量平均散布在系统的机箱内,散热比集中式供电更容易、效果更好,电源在低温工作中更加可靠;而且电源的分散度越高,电源一旦发生故障所影响的范围亦越小,系统也就越可靠。

(7)整体费用低。分布式供电取消了电力室和电池室,使直流供电设备更接近通信负荷,不仅减小了直流输电的损耗,提高了系统的可靠性,同时使安装、运行和维护费用大大降低。

2.2 缺点

尽管分布式电源系统有诸多优点,但仍然存在不足:

(1)系统设计比较复杂。分布式系统需要多级变换,前后级之间电压和电流匹配,同一级各变换模块之间的均流等都要仔细核算。随着系统变换级的增多,电源系统运维和管理任务增大。

(2)元器件等材料费用高。因为每个变换级都是一个完整的变换模块,电源系统的材料费用必然会提高。但是从系统整体来看,分布式电源比集中式电源便宜得多。从维修费用看,集中式电源比分布式电源要高。因为集中式电源发生故障时,整个电源都要更换,而分布式电源只要更换部分模块;集中式电源发生故障时,整个系统要停机,而分布式电源需要停机可能性较小。另外,集中式电源一般平均无故障时间(MTBF)为1 x 105h,而高密度模块电源一般为1×106 h。显然,集中式电源的维修费用较高。

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