电力行业通信用直流双电源供电需求的背景

电力设施是一个国家最基本的生产保障设施，是国民经济生产的血液，其安全性在各个行业中无出其右。发电厂、变电站的通信电源系统具有全程全网要求的特点，一个站点的电源故障可能会影响通信网络承载生产业务通道的正常运行，影响其他站点通信设备的正常运行，保证通信电源系统可靠性是非常重要的。

但是，据统计，2005年～2006年7月期间某省电力通信系统出现故障事件与电源有关的案例共34起。其中，有14起因交流停电或交流跳闸，没有实时现场告警及时派人处理，而后备电池放电放光致通信中断。有16起因电源故障，没有备用电源供电致通信中断。有4起虽然出现电源故障，但实时告警，及时处理，没有造成通信中断。这些案例都说明了建立通信电源的实时监测、告警、远程监控的重要性，其中的16起说明了配置通信双电源的必要性。

因此，国家电网公司和南方电网公司对通讯电源的安全和可靠性提出了更高的要求，2005年制定了《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》（国家电网生技【2005】400号）。其中，第十五部分：“防止电网调度自动化系统与电力通信网事故”15.2.2条要求：电网调度机构与其调度范围内的下一级调度机构、变电站及大（中）型发电厂之间必须设立两个及以上独立的通信传输通道。15.2.3条要求：直接影响电网安全稳定运行的同一线路的两套继电保护和同一系统的两套安全自动装置应配置两套独立的通信设备，并分别由两套独立的通信电源供电，两套通信设备和通信电源在物理上应完全隔离。

根据以上精神，电力行业各个技术部门提出了多种解决方案，以适应新的要求。因此电力通信用双电源供电解决方案应运而生。

电力行业通信用直流双电源供电系统的主要技术要求

国电公司和南方电网公司对通信电源提出的要求的本质是：
1、两套独立的通信电源系统分别为网内两套独立的通信设备提供可靠的-48V直流电源；
2、两套电源系统的工作相互不受影响；
3、为了进一步提高可靠性，两套通信电源系统要求互为备份。

艾默生公司的双电源供电方案及优点

艾默生公司的双电源供电方案是由带蓄电池组的电源1，带蓄电池组的电源2，双母线直流配电柜三部分组成。具体原理图见下图：

此方案是艾默生多年电力行业通信电源实践的经验荟萃改。一方面，我们将两套电源系统的直流输出母线延伸形成一个双母线的形态；另一方面，我们将原先的功率二极管不放在母线上，而是将他们分拆成适应用户需要的多路分路，跨接在两条直流母线上。这两部分的改进共同组成一个双母线配电柜。艾默生公司的型号为PD48/250DF/30。这样就解决了目前困扰业界的功率二极管和母线单点故障问题。

上述艾默生公司的直流双电源解决方案具有如下特点：

1、真正的双电源系统——正常运行时，K1，K2开关均闭合。电源1，2有独立的交直流配电系统、整流模块和监控单元，在输出侧是通过二极管隔离并接，是真正的双电源系统。

2、热备份——2台电源互为热备份，2台输出实时在线，不存在切换时间的问题，任何一套电源系统故障都不会造成直流输出中断。

3、良好的电池管理——因为2台电源即使在正常运行时，也互相独立，不存在蓄电池组互相充电的问题，所以具有良好的电池管理。

4、可靠性高——将隔离二极管置于单个负载端，大大减小了二极管的容量，将故障的风险分散，而且艾默生为电力系统专门开发的带整流二极管的直流配电柜，充分考虑了功率二极管散热的问题，提高整个供电方案的可靠性。

5、双系统均分负载——如果两套电源系统均为艾默生公司同型号的电源系统，艾默生成熟可靠的均流技术，可以保证2台电源并联运行时良好均流，提高整个供电系统的可靠性。

6、智能化的配电柜——艾默生公司可以通过直流电源系统的监控模块对为电力系统专门开发的这种带整流二极管的直流配电柜进行监控，适时的监测直流分路的状态，具有较高的可靠性。

7、便利的蓄电池维护——连接在直流配电柜的两套电源系统完全独立的对与它相配套的蓄电池组进行管理，并可在线对蓄电池组进行充放电试验。相互不受影响。

8、同样适用对旧系统的改造——如果不要求两套电源系统均流，直流配电柜两侧完全可以采用不同的-48V直流电源系统。

现阶段，电力系统除了早期的单电源供电的通信设备以外，现在也新采购了一些现代先进的通信设备。而这些设备有一些是直流双输入的模式。因此，针对这种情况，上述配电柜还可以做更进一步的改进。直流分路除了上述通过两个功率二极管合并为一为通信设备供电以外，还可以将其分开，分别接入具有直流双路输入端口的通信设备。这也同样是通信电源双备份的方式。