1UPS供电系统和-48Vdc系统存在的缺陷
1.1UPS供电结构逆变器可靠性低
UPS供电系统如图1所示，其可靠性模型见图2。
众所周知，DC/AC是UPS中成本最高、可靠性最低的环节。根据当前设备可靠性水平，电池的可靠性Rb=0.99，而UPS中DC/AC的可靠性Ri=0.90，静态开关STS的可靠性Rs=0.99，根据图2可计算出UPS备用能源的供电可靠性：
R=RbRiRs=0.99×0.90×0.99=0.88
可见，UPS备用能源在系统中的可靠性比电池本来具备的可靠性降低了很多。
图1UPS供电系统图
图2UPS备用能源可靠性模型
1.2UPS系统整体利用率低
UPS冗余系统的每一路输入配电都有可能是主用，其中任何一台UPS都必须能够带起全部负荷。双机冗余UPS系统负荷率<35%。UPS输出三相不平衡，直接导致UPS降容使用，存在单机利用率低的缺点。
UPS输入配电除主路外，其它输入配电处于空载待用，使用效率很低，机房前期建设投入大和负荷规划浪费，而且后期系统扩容难度大。
UPS带来供电系统谐波分量增加，导致变压器利用率下降、柴油发电机支撑能力削弱，影响到整个供电系统的安全性、利用率。
并联UPS之间不可能消除环流问题，还增加了UPS的无功损耗，降低了系统的可靠性。
1.3UPS应急保障和可维护性差
UPS在线维修复杂、在线扩容困难、割接难度大，不同设备型号、不同系统间无法实现互为冗余，逆变、滤波电容等关键器件更换困难。
若UPS逆变器发生故障，系统将转向旁路供电，但对于某些通信负载，低质量的市电可能对设备的安全运行带来严重故障隐患，而且后备蓄电池组被隔离开，起不到保护作用。
1.4-48Vdc系统无法满足大功耗通信机房要求
近年来由于数据通信的发展非常迅速，机房耗电量越来越大，目前单机架功耗增加很快，某通信机房实测单机架功耗达9～12kW/架，有些单机架高达31kW左右!如果仍然采用-48Vdc，由于供电电压低，与高压240Vdc(中国通信标准化协会《通信用240V直流供电系统技术要求》将240V确定为通信行业高压直流供电系统的标称电压值)相比，根据P=IU，同样的功率，其电流是240Vdc的240/48=5倍。
对于同样功率大小，电压低时，电流增大。而对于电缆损耗P=I2R，同样的电缆(电缆线阻一样)，线损与电流的平方成正比。为了达到同样的损耗水平，则需要大幅度增粗电缆线径。例如，100kW的功耗，当用48Vdc时，电流I1=100kW/48=2083A，当采用240Vdc时，电流则为：
I2=100kW/240=416.6A
粗电缆，成本增加;大电流，意味着发热量大，发热量大意味着需要更多的空调来制冷。
2HVDC替代UPS的可行性分析
2.1HVDC取代传统UPS的优势
传统UPS供电原理图如图3所示。HVDC供电原理图如图4所示，比传统的UPS少一个DC/AC逆变器及服务器机架内部的AC/DC整流器，这样大大提高了供电系统的效率，从而降低供电系统的发热损耗，发热损耗的降低也减少了空调的配置。通过HVDC供电方式的应用可以比采用UPS供电节约电能10%～20%。
图3传统UPS供电原理图
图4HVDC供电原理图
2.2投资建设成本分析
由表1可见，投资建设100kW系统：应用HVDC电源系统比传统型UPS低66%。
表1传统UPS和HVDC电源建设投资成本分析对比
2.3占用机房面积分析
由表2可见，100kW电源系统占用机房面积：HVDC电源比传统UPS少24.22%。
表2传统型UPS和HVDC电源占用机房面积对比
2.4运营成本分析
由表3可见，100kW系统运营成本：HVDC电源系统比传统UPS低16.22%，年节省26.91万元。
表3传统型UPS和HVDC电源运营成本分析对比
2.5节能分析
当前，节能减排的观念已经深入人心。而因为高压直流供电系统所具有的高效率，其在节能方面也会得到普遍认可。以一个10kW的数据设备为例，可以通过以下两组数据说明这一点。
(1)传统UPS供电系统
数据设备功耗：10kW;
数据设备整流损耗(75%效率):3.33kW;
UPS损耗(85%效率):2.35kW;
UPS输入功耗即为15.69kW;
若空调功耗取UPS输入功耗的0.4，其空调功耗为6.27kW;
合计功耗：21.96kW;
每年能耗：192376kWh。
按0.8元/度计算电费，每年需153901元人民币的电费。
(2)HVDC供电系统
数据设备功耗：10kW;
数据设备变换损耗(88%效率):1.36kW;
高压开关整流设备损耗(93%效率):0.86kW;
高压直流供电系统输入功耗：12.22kW;
若空调功耗取高压直流供电系统输入功耗的0.4，
其空调功耗为4.89kW;
合计功耗：17.11kW;
每年能耗：149853kWh。
按0.8元/度计算电费，每年需119882元人民币的电费。
从以上数据可以看出，每10kW的数据设备采用高压直流供电系统每年节约的电费约34018元人民币。
所以说，HVDC供电系统是值得期待的一种节能供电方式。
3HVDC与传统UPS供电方案优缺点比较
HVDC与传统UPS供电方案的优缺点比较见表4。
表4HVDC与传统UPS优劣比较
4结束语
HVDC供电方式将逐步成为通信运营商机房一种新的供电模式，有理由相信，HVDC供电系统必将为我国通信网络技术的发展发挥其应有的作用。