整流器、逆变器、蓄电池和静态开关等组成。在市电正常时，市电交流电源经整流器变换为直流电供给逆变器，同时给蓄电池充电，逆变器将直流电变换为 50Hz 交流电供给负载。在市电异常时，蓄电池放出电能，通过逆变器变换为交流电，供给负载。

 

高压直流系统（HVDC）主要由交流配电单元、整流模块、蓄电池、直流配电单元、电池管理单元、绝缘监测单元及监控模块组成。在市电正常时，整流模块将交流配电单元输出的 380 V 交流转换成 240 V 高压直流，高压直流经直流配电单元给通讯设备供电，同时也给蓄 电池充电。在市电异常时，由蓄电池给通讯设备供电，原理图如图 1。

 

图 1  高压直流系统原理

 

在早期数据中心的项目中，多采用交流 UPS 的供电方案。但是，逐渐地在设计和大量数据中心运营过程中，我们发现采用交流 UPS 供电存在较多的问题：

 

 

1、系统工作效率较低。采用 AC/DC 整流、DC/ AC 逆变的双变换，从 UPS 输入到通信设备的电力变换次数多，每次变换都有能量损耗，降低了系统供电效率。

 

2、系统稳定性不高。不同于 HVDC 电池直挂输出母线，因为 UPS 输出的是交流电，其蓄电池不能直接供电给负载，必须通过逆变模块变成交流电输出。所以如果逆变模块出现故障，即使此时蓄电池正常，也无法供电负载。

 

 

3、并机复杂以及负载率较低。为了提高可用度，一般 UPS 采用“N+1”并联冗余或“2N”或 2“N+1” 系统。而由于并机复杂，正常情况下只有 2~3 台并机。假设 N=1，理论上每台 UPS 的***大负载率为：2N 系统 为 50%，2“N+1”系统为 25%。而实际负载率为：2N 系统为 30%~50%，2“N+1”系统为 15%~25%。在如此低的负载率下，UPS 的系统效率将会进一步下降。