一文看懂HVDC：高压直流输电技术详解

一文看懂HVDC：高压直流输电技术详解

高压直流输电（HVDC）技术近年来在数据中心领域得到广泛应用，特别是在AI服务器供电系统中展现出显著优势。本文将为您详细介绍HVDC的基本概念、技术优势、关键设备以及在数据中心的具体应用，并介绍相关企业的代表性产品。

什么是HVDC？

HVDC的全称是High-Voltage Direct Current，即高压直流输电。与传统的交流输电相比，HVDC具有以下显著优势：

1. 损耗小：直流输电在长距离传输过程中能量损耗更小。
2. 不同频率电网互联：HVDC能够实现不同频率的电网互联，促进更大范围的电力共享。

HVDC的关键设备

实现HVDC技术需要以下核心设备：

1. 换流阀：作为核心设备，用于交流电与直流电之间的转换。
2. 换流变压器：配合换流阀使用，用于调整电压等级。
3. 平波电抗器：用于减少直流电中的纹波，提高电能质量。
4. 直流滤波器：用于消除直流电中的谐波，进一步净化电能。

HVDC在数据中心供电系统中的应用

在数据中心供电系统中，HVDC的应用流程如下：10千伏园区进线经过中压柜、变压器、低压配电柜后，通过HVDC系统转换为直流电，再分配给各服务器的PDU（电源分配单元）。HVDC系统主要包括晶闸管或IGBT（绝缘栅双极型晶体管）进行交直转换的整流部分，以及滤波、稳压等电路。

HVDC渗透率提升的原因

随着AI服务器功率密度的指数级提升，传统UPS（不间断电源）系统因逆变环节导致的能耗问题日益突出。HVDC系统在降低能耗和提高转换效率方面具有明显优势。此外，HVDC在系统稳定性、精细化管理以及节省空间等方面也展现出一定优势。以前由于服务器功率密度不高，成熟的UPS系统已能满足需求，但随着技术发展，HVDC的优势逐渐显现。

相关企业及产品

目前，国内在HVDC领域的主要企业包括中恒电气、动力源和科华数据，它们各自推出了具有代表性的产品：

1. 中恒电气：推出了ZHR系列整流模块，以及包含整流模块、监控单元、交流配电、直流配电、降压单元、蓄电池组及辅助单元的高频开关电源系统。其中，整流模块和监控单元是重要器件。

2. 动力源：主要产品包括通信开关电源和通信动力环境集中监控系统，为HVDC系统提供电源支持。

3. 科华数据：推出了ZL310-G系列高压直流电源系统，包含交流配电、直流配电、整流模块、监控模块和显示模块。