大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了機(jī)場向智能化、智慧化轉(zhuǎn)型升級。在保障信息安全的前提下，空中交通管理、航空公司運(yùn)行管理、機(jī)場運(yùn)行管理等業(yè)務(wù)，逐步向“業(yè)務(wù)上云、數(shù)據(jù)整合、創(chuàng)新應(yīng)用”發(fā)展。

供電系統(tǒng)從分散走向集中化

• 傳統(tǒng)分散供電的困擾

作為基礎(chǔ)設(shè)施的核心關(guān)鍵系統(tǒng)，重慶江北國際機(jī)場新建航站樓建設(shè)部門首要關(guān)注的是設(shè)備的供電系統(tǒng)。一旦出現(xiàn)供電故障，將對機(jī)場造成巨大損失。傳統(tǒng)供電系統(tǒng)采用分散式供電，即一臺設(shè)備對應(yīng)一臺小型UPS。比如，安檢通道、值機(jī)島、登機(jī)口、行李傳送等原來采用分散式20-80kVA左右UPS供電。不僅分散維護(hù)不方便，并且一旦出現(xiàn)故障，就需要廠家維修且維修時(shí)間無法保證，給機(jī)場機(jī)電維護(hù)部門帶來很大的困擾。分散的小型UPS效率低下，現(xiàn)網(wǎng)大部分UPS效率都低于90%，完全不能適應(yīng)當(dāng)下節(jié)能減排的需求。

圖1 機(jī)場示意圖

• 供電系統(tǒng)集中化的趨勢

機(jī)場建設(shè)部門此次新建航站樓，經(jīng)考察現(xiàn)有方案并充分討論后，決定采用區(qū)域集中供電，來替代原先分散式供電系統(tǒng)，將原來的安檢通道、值機(jī)島、登機(jī)口、行李傳送等分散小容量UPS供電區(qū)域性采用大容量UPS集中供電，考慮到壓降等問題，區(qū)域負(fù)載供電距離不能超過一定范圍，UPS集中供電容量一般都在200kVA以上。通過集中供電，將大大提高系統(tǒng)供電效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的指標(biāo)。同時(shí)，集中供電也解決了分散維護(hù)的問題。供電集中化，對系統(tǒng)的可靠性要求更高。通過2N供電系統(tǒng)架構(gòu)供電，冗余雙母線系統(tǒng)來提升供電系統(tǒng)可靠性，單臺故障也不會出現(xiàn)宕機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。

為何選擇大容量模塊化UPS

供電系統(tǒng)屬于機(jī)場公共設(shè)備，機(jī)場航站樓的公共設(shè)備空間有限。對于機(jī)場建設(shè)部門來說，集中供電系統(tǒng)需要在保證可靠的前提下，盡可能減少占用空間。傳統(tǒng)大容量塔式UPS占用空間大，相比模塊化UPS，占用空間要高一倍以上。如果采用2N系統(tǒng)架構(gòu)，占地空間更大且需要加上備電電池的空間，不適用于機(jī)場。

因此，機(jī)場建設(shè)部門綜合考慮后決定使用模塊化UPS。同樣的容量，占地面積幾乎只有傳統(tǒng)塔式UPS的一半。同時(shí)，模塊化UPS功率模塊、旁路模塊、控制模塊等有源器件全部采用熱插拔設(shè)計(jì)，系統(tǒng)采用N+X架構(gòu)即可滿足機(jī)場對UPS可靠性的要求。不僅大大節(jié)省了占地空間，也更方便運(yùn)維。

傳統(tǒng)塔式UPS一旦出現(xiàn)故障，需要原廠技術(shù)人員才能進(jìn)行維修，維修時(shí)間常常要24小時(shí)以上，如果在維保期外，則更加無法保障可用性。而模塊化UPS，只需要通過備件功率模塊，一旦功率模塊失效，機(jī)場機(jī)電部門即可維修，將失效模塊下線搬出，備件模塊插入上線，輕松實(shí)現(xiàn)5分鐘運(yùn)維。

大容量模塊化UPS的發(fā)展

UPS供電系統(tǒng)由工頻機(jī)發(fā)展到高頻機(jī)，再到高頻模塊化UPS，經(jīng)歷了多年的技術(shù)積累和進(jìn)步，多模塊化N+X并聯(lián)可靠性不再受到質(zhì)疑，有源器件模塊化設(shè)計(jì)可在線熱插拔，和傳統(tǒng)塔式高頻機(jī)和工頻機(jī)相比，模塊化UPS更加可靠，可用性更強(qiáng)，更加適合機(jī)場場景使用，大大降低供電系統(tǒng)系統(tǒng)性斷電風(fēng)險(xiǎn)。近期某廠商還進(jìn)行了160個(gè)模塊并機(jī)測試目擊現(xiàn)場會，引起業(yè)界的熱烈討論。由此可見，模塊化UPS已然成為業(yè)界主流趨勢。

從近期發(fā)布的賽迪報(bào)告中，可看出模塊化UPS市場占比越來越大，其中華為模塊化UPS更是位列中國市場模塊化UPS***(見下圖1)。

圖2 2015年中國模塊化UPS市場品牌結(jié)構(gòu)

不僅如此，大容量UPS的市場容量也不容小覷，在2015年中國大功率UPS銷量排行中，華為再次榮登榜首(見下圖2)。看來華為作為ICT領(lǐng)域的綜合設(shè)備廠商，更加懂得設(shè)備的供電需求。

圖3 2015年中國大功率UPS品牌結(jié)構(gòu)(≥200KVA)

從機(jī)場供電系統(tǒng)集中化看軌道交通供電系統(tǒng)發(fā)展

圖4 地鐵示意圖

重慶機(jī)場新建航站樓采用集中供電不僅僅是個(gè)例，目前，在新建機(jī)場航站樓中，區(qū)域集中式供電已經(jīng)成為趨勢。從整個(gè)交通行業(yè)來看，原來地鐵等軌道交通中供電系統(tǒng)大部分也是采用分散供電，問題與機(jī)場類似。那么是否也可以采用大容量集中式供電?或許，新建軌道交通項(xiàng)目中，大容量模塊化UPS將逐步替代原來的分散式供電系統(tǒng)。