由于航天通信系統的專用性和保密性特點，特別是較高的時效性要求，通信電源的可靠性是航天通信部門首要考慮的問題，是通信系統安全運行的重要保證。

當前，航天系統各通信局（站）普遍采用UPS系統作為IT設備的主用電源，它克服了因市電中斷而導致的系統中斷。但是，UPS自身、甚至并機冗余系統的故障導致網絡通信事故也時有發生，已產生較大的社會影響和相當的經濟損失。

240V高壓直流供電系統（HVDC）作為一項簡單、可靠的技術，其減少了電力轉換環節，供電可靠性和效率大大提高，受到了業界的廣泛關注。航天通信部門應積極跟蹤電源科技的發展變化，關注應用實踐中的探索成果，將新技術轉換為新應用，提升航天通信系統的可靠性水平。本文結合航天通信系統電源的現狀，對高壓直流供電技術的可行性和應用技術要點進行了分析，并提出了在航天通信系統中推廣應用的建議。

1  UPS系統的不足 

UPS是IT設備電源保障的主流設備。有些通信局（站）利用-48V蓄電池組資源與逆變器組合，來提升IT設備的供電保障等級，為非主流用法，產品較少。

圖1為UPS的構成圖。在線式UPS運行的工作過程為整流（AC/DC）—浮充—逆變（DC/AC）—輸出；市電中斷時360V蓄電池組經逆變電路保障IT設備的電能供給；UPS故障時，將維修開關轉入市電旁路維持供電。

圖1 UPS的構成

圖2為逆變電源的構成圖。相對于UPS來說，其特點是利用傳統通信局站已有的-48V蓄電池組和整流設備，配置逆變器即可。該系統適用于小容量不間斷交流供電，為減少整流設備的負荷，采取旁路運行模式。

 

圖2 某航天通信局逆變電源的構成

如圖1、圖2所示，二者從輸入端到輸出端都經歷整流—浮充—逆變—輸出的過程，轉換環節較多。系統均存在如下問題：①存在單點故障的可能，系統可靠性不高；②并聯運行時（并機冗余系統）負載率低；③維護難度大，對廠家的依賴度較高；④轉換效率低。 

2  240V高壓直流供電系統的優勢 

240V高壓直流供電系統有著技術成熟、可靠性高、維護操作簡易、轉換效率高、在線擴容簡單等優點，通信業界一直在探討采用高壓直流系統來代替UPS系統。240V高壓直流供電系統具有明顯技術優勢和價格優勢，且能在沿用現有的IT設備的前提下推廣使用，因此得到了各級部門的廣泛重視和支持。 

2.1  系統構成簡單

 圖3為240V高壓直流供電系統構成圖。由圖中可以看出，原理、架構與傳統通信局（站）的-48V直流供電系統完全相同，而后者的可用性及可靠性均得到數十年運行的檢驗。因此，該系統易于維護，對廠商的依賴度降低；負載率高且易于擴容；運行效率高；直流母排是電池組、整流器、負載的共同匯結點，系統可靠性高。
 

圖3 240V高壓直流供電系統的構成

圖4為240V高壓直流供電系統圖（通信行業標準YD/T 2378-2011圖A.1）。由圖中可以看出，電池組經熔斷器與整流模塊輸出端在總輸出屏構成輸出母排，系統兩路輸出（A路和B路），通過列頭柜配電，來滿足雙電源服務器的需求，而單電源服務器僅使用A路或B路。