第 48 卷 第 1 期：1-10 高电压技术 Vol.48, No.1: 1-10 2022 年 1 月 31 日 High Voltage Engineering January 31, 2022 DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20211649 2022 年 1 月 31 日第 48 卷 January 新型电力系统背景下的输变电数字化转型 以新能源为主体的新型电力系统面临诸多新 挑战。如电力电子化程度的快速上升，会引发系统 宽频振荡、谐波、谐振等事故风险[2]。国家积极推 进的源网荷储一体化和多能互补，使多时间、多空 2 高电压技术 2022, 48(1) 间尺度的协调控制变得更加复杂。供电经济性和可 靠性问题进一步凸显，需配套新增调节性电源、抽 水蓄能和新型储能以应对[3-4]。 在新型电力系统的建设过程中，输变电一次设 备的更新换代受诸多因素制约，十余年内都不可能 Fig.3 Digital construction framework of state perception for converter station 4 高电压技术 2022, 48(1) 等温度、各类绝缘缺陷、异物识别、外部锈蚀、套 管破损、异响等进行智能监测，其中，尤其需要加 强对换流变套管的全方位状态感知[29-31]。 如图 4(a)所示的非接触式多物理量智能感知终

集群规模的不断扩大，单机架的功率需求将很快突破 1 兆瓦， 甚至更高。当功率水平达到这一量级时，系统架构必须从既有的 48 V 生态体系，转向高压直流供电。 这种从 48 V 总线架构向 800 V 或 ±400 V 架构的转变，预计将在单机架功率达到 200 千瓦至 250 千瓦时出现。以 48 V 总线架构为例，此时母排需承载 4100 A 至 5200 A 的电流。 展望未来十年后期，数据中心 6 V。我们采用混合开关电容转换（HSC）拓扑结构，结合磁能与电容能量传递， 实现高能效和高功率处理能力。英飞凌正在开发一款额定功率为 1 千瓦、固定 8:1 转换比的电源模块，用于将现有 的 48 V/50 V 电压域转换至 6 V 的中间总线。图 10 显示了该模块及其实测效率曲线。 12 二、AI 服务器机架的供电 预测三：AI 服务器机架的功耗将超过 1 兆瓦 在针对拥有万亿级 当IT机架的功率等级接近100 千瓦时，由Open Compute Project[1]所定义的单相电源供电长期以来一直是业界标准。 在过去十多年里，输出功率为 3 千瓦和 5.5 千瓦、输出电压为 48 V 的电源模块一直是主流产品。 基于 240 V 或 277 V 单相交流输入的电源，如今可升级至 12 千瓦，并保持 1U 高度的紧凑尺寸。每个电源架可容纳 6 个电源模块（72 千瓦），每个机架最多可配置

集群规模的不断扩大，单机架的功率需求将很快突破 1 兆瓦， 甚至更高。当功率水平达到这一量级时，系统架构必须从既有的 48 V 生态体系，转向高压直流供电。 这种从 48 V 总线架构向 800 V 或 ±400 V 架构的转变，预计将在单机架功率达到 200 千瓦至 250 千瓦时出现。以 48 V 总线架构为例，此时母排需承载 4100 A 至 5200 A 的电流。 展望未来十年后期，数据中心 6 V。我们采用混合开关电容转换（HSC）拓扑结构，结合磁能与电容能量传递， 实现高能效和高功率处理能力。英飞凌正在开发一款额定功率为 1 千瓦、固定 8:1 转换比的电源模块，用于将现有 的 48 V/50 V 电压域转换至 6 V 的中间总线。图 10 显示了该模块及其实测效率曲线。 12 二、AI 服务器机架的供电 预测三：AI 服务器机架的功耗将超过 1 兆瓦 在针对拥有万亿级 当IT机架的功率等级接近100 千瓦时，由Open Compute Project[1]所定义的单相电源供电长期以来一直是业界标准。 在过去十多年里，输出功率为 3 千瓦和 5.5 千瓦、输出电压为 48 V 的电源模块一直是主流产品。 基于 240 V 或 277 V 单相交流输入的电源，如今可升级至 12 千瓦，并保持 1U 高度的紧凑尺寸。每个电源架可容纳 6 个电源模块（72 千瓦），每个机架最多可配置

00 17 日均充放电次数 次 1.45 18 年均运行天数 天 300.00 19 充电成本价（含税） 0.39065 20 放电收益价（含税） 0.96177 21 运维成本 48 22 容量电费 44.00 23 其他收益 储能财务评价模型（2025年6月） pcs容量 月（≤12个月） 元/kWh 元/kWh 万元/年 元/kWh 万元/年 在“其他收益录入表中” 低谷 高峰 9 低谷 低谷 低谷 低谷 高峰 10 低谷 低谷 低谷 低谷 高峰 11 低谷 低谷 低谷 低谷 高峰 12 低谷 低谷 低谷 低谷 高峰 时段 次数 电价 低谷（充电） 48 0.2911 0.39065 平段（充电） 21 0.6182 高峰（放电） 61 1.0645 1.08713 尖峰（放电） 8 1.2597 电量 小时数 低谷（充电） 1269932 751 840 928 1016 1102 506.84 530.62 525.01 519.39 513.77 508.16 404 401 397 393 390 386 49 49 48 48 48 47 27.35 1.46 4.15 4.1 4.04 3.99 3.94 14.62 41.46 40.95 40.44 39.93 39.41 37.06 35.4 34.43 33