中达能源中国电信湖北公司 高效节能分立式开关电源节能改造

一、摘要

在通信机房中，通信设备用电量最大，其次是空调用电，作为直流通信电源用电量约占10%。对通信机房来讲要进行节能减排，最核心部分是通信主设备，通信主设备能耗降低，则直流供电系统的供电量也随之降低，空调的用电量随着机房整体发热量下降而随之降低。通信电源虽然只占近10%的用电量，却关系到整个机房设备能耗的基数，因此也是一个不可忽视部分。

传统通讯电源的效率约为90%左右，较其他类型的设备而言效率已经很高，加之占整体能源消耗比例小因此在之前的节能改造中并未太过重视电源类产品的技术改造；但是随着其类型设备节能空间的减少，高效通讯电源类产品逐渐进入各大运行商节能降耗改造的视野。

为了进一步提高能源利用效率且降低运营成本，中国电信湖北公司于2013年采用合同能源管理模式分别对辖区各地市的机房老旧设备进行节能升级改造，将重点放在在网运行10年以上的分立式电源进行高效电源升级改造。该项目从开始筹划到最终确立供货厂商，进行了各个环节的严格考察和测试评估，经过资格预审、抽样测试、技术能力、产品资质、业绩要求等方面的综合评估，一次招标最终选择中达能源作为项目实施方。

二、项目介绍

1、DPS6000型高效节能电源技术原理

（1）高效电源的特点：

A.全数字化DSP控制，高可靠设计；

B.采用先进的拓朴电路，宽负载范围内实现软开关技术，转换效率高，在20%～100%负载率范围模块效率高达96%以上；

C.采用智能数字化电路控制的PFC技术，功率因数大于0.99，交流输入电流谐波失真低小于5%；

D.高功率密度：功率密度大于2W/cm3(34W/inch3)；高环境适应能力：输入电压范围85～300V，工作温度范围-40～75℃；

（2）高效电源的实现：

随着新型器件和新材料不断地涌现并被应用到通信电源系统中，先进的拓朴电路运用到通信电源整流模块系统中。如：碳化硅(SiC)器件和新型磁性材料(如非晶材料)等已逐步应用到整流模块中；如：交流输入侧AC/DC转换电路中的PFC电路可以采用无整流桥的拓朴电路结构，与传统采用全桥整流桥的电路相比，主电路回路中减少了通过功率器件的数量，从而减少了功率器件的损耗，提高了电路的工作效率；采用新的DC/DC拓朴电路，在输出宽负载率范围内DC/DC电路中的开关器件以及输出侧整流电路实现软开关，开关损耗很小，效率提高，从而开关频率也可以得到提高，体积减少，功率密度提高；从上世纪90年代诞生了同步整流技术，之前主要应用在低电压输出的开关电源中，现在可以把这一技术应用到-48V通信用电源系统中，即在DC/DC转换电路中的二次侧整流电路采用同步整流技术，则整流模块的效率在现有的基础上可以提高1～2%。通过采用新器件、新材料及新技术，使通信电源整流模块的效率大大地提高，在20%至100%的负载率范围内其效率达到96%以上，在宽负载率范围内做到高效率，在50%负载率左右时其效率可超过96.5%。

（3）休眠功能：

考虑到负荷的变化范围较大，为了提高整体效率，在模块内增加了休眠功能，整流模块的负载率较低时通信电源系统可以通过监控模块关闭部分整流模块，使这些模块处于待机休眠状态，此时整流模块的待机功耗很小，如果整流模块的负载率高于限定值，系统中若有因效能管理被关闭的整流模块，则被关闭的整流模块要打开，使整流模块的负载率控制在高效范围，使电源系统的效率最大化。

（4）应用场合

适用于各移动通信基站、接入网点、数据机房、FTTX等室内场合。

2、节能改造具体内容

项目针对中国电信湖北公司12个分公司的部分通信机房中现有69套分立式开关电源进行节能技术升级改造，采用中达公司的DPS6000型分立式高效开关电源系统进行整体更换。

3、项目实施情况

该项目自2013年12月30日确立中达能源为项目实施方后，开始进行各地市涉及机房相关设备的详细配置统计汇总，并确认最终技术方案，并于2014年3月份开始陆续进行设备安装调试，截止2014年6月30日，第一批35套设备全部投入使用；第二批设备也开始分批次投运。

三、项目年节能量及节能效益

1、年节能量

经过改造后的电源系统运行效率平均提高9%，改造后年节电量约为252.96万度，折合节约标煤287.2吨。

2、年节能效益

按照湖北公司综合电价1.0元/kwh计算，可为该公司年节约电能费用252.96万元，合同期五年可创造节能效益约合1260万元。