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《AIDC用固态变压器技术要求》标准解读报告

围绕《AIDC用固态变压器技术要求》标准，对适用范围、核心术语、额定参数、性能指标、安全要求、电磁兼容、环境适应性、测试方法与 AIDC 场景匹配关系进行系统梳理。

输入电压等级 AC 3.3kV-35kV

典型输出 240V / 336V / 800V DC

满载效率 ≥95%

动态恢复 ≤100ms

一、标准基本信息

《AIDC用固态变压器技术要求》是一项面向人工智能数据中心供电系统的团体标准，重点针对固态变压器在中压输入、直流输出、高效率和高动态响应等场景下的技术要求进行规范。

1.1 标准概况

项目	内容
标准名称	AIDC用固态变压器技术要求
英文名称	Technical requirements for solid-state transformers for AIDC
标准编号	T/XXX XXXX—XXXX
发布机构	中国工业环保促进会（团体标准）
文件格式	按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》起草
归口单位	中国工业环保促进会

1.2 适用范围

应用领域：数据中心和通信机房的供电系统。
技术架构：基于输入串联输出并联（ISOP）架构实现。
输入电压等级：交流 3.3kV 至 35kV。
输出电压等级：直流 240V、336V、800V 等。

注意：本标准不适用于其他电压等级或架构的固态变压器产品。

1.3 规范性引用文件

类别	引用标准
环境试验	GB/T 2423.1～2423.5、GB/T 2423.10、GB/T 2423.22
安全要求	GB 4943.1、GB/T 16935.1-2023
电磁兼容	GB/T 9254.2-2021、GB/T 17626.2-2018、GB/T 17626.4、GB/T 17626.5
电能质量	GB/T 12325
功能规范	GB/T 40097（能源路由器功能规范和技术要求）

二、核心术语定义

标准通过对 AIDC、AIDC 用固态变压器及关键性能术语的明确定义，为后续技术要求和测试方法提供了统一语义基础。

2.1

AIDC

集成高性能计算、大数据处理、人工智能算法与云计算服务的公共算力基础设施。

通过虚拟化、容器化技术实现算力资源池化调度。
支撑从模型训练到推理的多样化需求。
采用 AI 服务器集群与液冷散热方案提升效能。
IT 设备占产业链成本 85% 以上，电力成本占运营主导地位。

2.2

AIDC用固态变压器

专用于 AIDC 供电系统中，采用电力电子变换技术替代传统工频电磁式变压器的电力电子装置。

以电力电子变换技术替代传统工频变压器。
强调高效、高密度和高可控性。
实现电能高效转换与电气隔离。

2.3 其他关键术语

术语	定义
电压调整率	在负载不变情况下，输入电压变化引起的输出电压相对变化量。
负载调整率	在输入电压不变情况下，负载变化引起的输出电压相对变化量。
输出电压噪声	额定工况下叠加在直流输出上的交流分量峰峰值，包含开关纹波与随机噪声。
恢复时间	负载阶跃变化后，输出电压恢复至规定容差带内所需的时间。
高频隔离变压器	工作频率超过 1kHz、在固态变压器中起电压变换和电气隔离作用的变压器。

三、技术要求解读

本标准对正常工作条件、额定参数、性能指标、安全要求、电磁兼容和环境适应性提出了较为系统的约束，体现出固态变压器面向 AIDC 场景的工程针对性。

3.1 正常工作条件

使用场景	温度范围
室内使用	0 ℃～40 ℃
工业环境	-20 ℃～60 ℃
特殊环境	-40 ℃～70 ℃（需制造商明确说明）

参数	要求
相对湿度	环境温度 40℃ 时，不超过 90%（无凝露）
海拔高度	不超过 2000m；超过 2000m 需降额使用
大气压力	86kPa～106kPa

解读：标准充分考虑了数据中心可能部署在不同地理环境中，从标准机房到极端工业环境均有覆盖，对高海拔地区的降额要求也体现了对实际场景的重视。

3.2 额定参数要求

项目	要求
额定输入电压	三相交流，10kV～35kV；工作范围 -15%～+15%，不降额范围 -10%～+10%
额定输出电压	常见直流输出包括 240V、336V、800V 等
额定输出电流	125、250、400、630、800、1000、1250、1500A
额定频率	50Hz 或 60Hz，允许偏差 ±5%

说明：当用户有特殊需求时，可与制造商协商选择其他额定输出电流规格。

3.3

性能指标要求

效率、电压调整率、负载调整率和动态响应是本标准的核心性能指标。

负载率	最低效率要求
100% 额定负载	≥95%
50% 额定负载	≥94%
20% 额定负载	≥93%

电压调整率：输出电压相对变化量 ≤ ±1%。
负载调整率：负载从 0% 到 100% 时，输出电压相对变化量 ≤ ±1%。
纹波和输出电压噪声：≤ 额定输出电压的 1%。
动态响应：过冲/下冲 ≤ 额定输出电压的 5%，恢复时间 ≤ 100ms。
空载损耗：≤ 额定输出功率的 0.5%。

3.4

安全要求

安全设计覆盖绝缘、耐压、热保护、防触电与绝缘配合距离等多个维度。

绝缘电阻：输入与输出、输入与外壳、输出与外壳之间均应 ≥ 100MΩ。
介电强度：相关测试部位应承受规定试验电压 1min 无击穿闪络。
过热保护：通常保护阈值为 120℃～150℃，超限后自动切断输出或降额运行。
防护等级：外壳至少 IP20。
过流保护：输出电流超过额定值 120% 自动切断输出。
过压保护：输出电压超过额定值 120% 自动切断输出。

3.5

电磁兼容要求

标准采用 A 级 EMC 要求，体现了对数据中心敏感电磁环境的适配。

传导骚扰：符合 GB/T 9254.2-2021 A级要求，频率范围 150kHz～30MHz。
辐射骚扰：符合 GB/T 9254.2-2021 A级要求，频率范围 30MHz～1GHz，限值 ≤ 40dBμV/m。
静电放电抗扰度：接触放电 ±6kV，空气放电 ±8kV。
电快速瞬变脉冲群抗扰度：电源端口 ±2kV，信号端口 ±1kV。
浪涌抗扰度：线-线 ±2kV，线-地 ±4kV。

3.6

环境适应性要求

标准以高低温、温度循环、湿热、振动和冲击试验验证设备的环境适应能力。

高温试验：70℃，24h，要求正常启动并满功率运行。
低温试验：-20℃，24h，要求正常启动并满功率运行。
温度循环：-40℃～70℃，至少 10 次循环。
湿度试验：95%RH、40℃、48h。
振动试验：10Hz～500Hz、5g，三轴向各 30min。
冲击试验：15g、11ms，三轴向各 3 次。

95% 100%额定负载下最低效率要求

±1% 电压调整率与负载调整率控制目标

120% 过流与过压保护典型动作阈值

四、测试方法

标准对外观、额定值、效率、调整率、动态响应、绝缘、电磁兼容等测试方法给出了明确要求，确保检验结果具备一致性和可操作性。

4.1 测试方法总览

测试类别	主要测试方法	测试设备
外观	目视检查、工具检查	—
额定值	施加额定电压 / 负载运行测试	符合 GB/T 12325 的电压源
效率	功率分析法	精度 ≥ 0.5 级功率分析仪
电压 / 负载调整率	公式计算法	电压测量设备
纹波噪声	示波器测量法	带宽 ≥ 20MHz 示波器
动态响应	负载突变法	电子负载、示波器
绝缘电阻	兆欧表法	500V 直流兆欧表
介电强度	耐压测试仪法	耐压测试仪
EMC	标准规定测试系统	传导 / 辐射骚扰测试系统

4.2.1 效率测试

条件：额定输入电压。
负载点：20%、50%、100% 额定负载。
设备：精度不低于 0.5 级的功率分析仪。
测量：输入功率和输出功率，计算效率。

4.2.3 动态响应测试

条件：额定输入电压。
方法：使用电子负载模拟 0%→100% 额定负载突变。
记录：示波器记录输出电压变化。
测量：过冲 / 下冲幅度和恢复时间。

4.2.2 调整率计算公式

电压调整率：
ΔUv = (Uomax - Uomin) / Uon × 100%

负载调整率：
ΔUl = (Uono_load - Uofull_load) / Uon × 100%

五、检验规则

标准将固态变压器检验分为出厂检验和型式检验两类，并明确了触发条件、抽样要求与判定规则。

5.1 检验分类

检验类型	定义	触发条件
出厂检验	每台产品出厂前必须进行的检验	每台产品
型式检验	对产品技术性能的全面检验	新产品定型、转厂、重大变更、停产恢复等

5.2 出厂检验

检验项目包括外观检查、额定值验证、绝缘电阻测试、介电强度测试、过热保护功能验证、防触电保护验证。
所有项目合格则判定合格。
如有不合格项，返修后重新检验；重新检验仍不合格则判定不合格。

5.3 型式检验

触发条件包括：新产品定型、转厂生产、结构材料工艺重大变更、正常生产每 1 年一次、停产超过 6 个月恢复生产、出厂检验与上次型式检验差异较大等。
抽样要求：从出厂检验合格产品中随机抽取不少于 3 台。
判定规则：如有不合格项，则加倍抽样复检；复检仍不合格，则判定该型式检验不合格。

六、与AIDC场景的关联分析

固态变压器在 AIDC 供电系统中的价值，不仅是替代传统工频变压器，更在于直接适配 AI 服务器、液冷系统和直流供电架构升级需求。

6.1 供电架构定位

传统架构：AC 10-35kV → 工频变压器 → AC 400V → UPS/HVDC → IT设备
固态变压器架构：AC 10-35kV → 固态变压器 → DC 240V/336V/800V → IT设备

高压输入匹配中压配电

10kV～35kV 输入范围覆盖数据中心常用的 10kV 中压配电系统，±15% 的工作范围也更适应电网波动。

多电压等级输出支持多元负载

240V DC 适合传统 IT 服务器与存储设备，336V DC 适配 AI GPU 服务器，800V DC 适合浸没式液冷系统与高压直流远供。

高效率对应运营成本优化

AIDC 的电力成本占运营主导地位，固态变压器效率指标提升 1% 就意味着可观的年化节电收益。

6.2 输出电压与典型应用场景

输出电压	典型应用场景
240V DC	传统 IT 服务器、存储设备
336V DC	AI GPU服务器（如采用 336V 架构的机型）
800V DC	浸没式液冷系统、高压直流远供

6.3 环境适应性与部署环境

环境类型	适用温度范围	标准要求
标准机房	0℃～40℃	室内使用要求
边缘数据中心	-20℃～60℃	工业环境要求
极端环境	-40℃～70℃	特殊环境要求（需制造商说明）

场景判断

标准引用了 GB/T 40097 能源路由器功能规范，说明固态变压器在 AIDC 中不只是供电设备，还可能作为能源路由器核心部件，承载智能配电与能耗管理能力。

七、标准亮点与意义

从填补国内标准空白到性能指标领先，再到高效率支撑双碳目标，本标准不仅规范产品，更在引导 AIDC 供电架构升级。

亮点1

填补国内标准空白

这是首个专门针对 AIDC 场景的固态变压器技术标准，明确了 ISOP 架构及 240V/336V/800V 多电压等级输出要求。

亮点2

性能指标行业领先

满载效率 ≥95%、电压调整率 ±1%、纹波噪声 ≤1% 等要求，相比行业一般水平更为严格。

亮点3

安全防护体系完整

覆盖绝缘电阻、介电强度、过热、过流、过压、防触电、爬电距离和电气间隙等关键环节。

亮点4

环境适应性要求严格

从 -40℃ 到 70℃ 的温度范围，再到湿热、振动、冲击试验，覆盖绝大多数部署环境。

7.2 标准意义

方向	意义
推动供电技术升级	由传统工频变压器走向高效率、高响应、可调电压和可集成智能功能的固态变压器。
支撑双碳目标	以更高效率降低数据中心电力消耗和碳排放。
助力 AI 产业发展	为 AI 服务器、液冷系统和智算中心提供更高可靠性的供电基础设施。
规范产业发展	统一技术要求、测试方法和检验规则，提升选型与采购的可比性。

八、总结与建议

《AIDC用固态变压器技术要求》是一部针对性明确、技术指标先进、覆盖全面的团体标准，对于新建智算中心与既有数据中心供电改造均具有较强参考价值。

8.1 标准总结

明确定义了 AIDC 用固态变压器的术语和技术范畴。
全面覆盖外观、额定值、性能、安全、EMC 与环境适应性要求。
提供了可操作的测试方法与检验规则。
引用多项国家标准，具有较好的体系协调性。

8.2 应用建议

对象	建议
数据中心建设方	在供电系统设计中优先考虑固态变压器方案，并参考本标准制定技术规格书。
设备制造商	按标准要求进行产品设计和认证，提升产品竞争力。
运营商	将固态变压器纳入供电系统选型范围，重点关注效率与可靠性。
标准机构	持续跟踪技术发展，适时修订完善标准内容。

报告编制说明

本报告基于《AIDC用固态变压器技术要求》（T/XXX XXXX—XXXX）标准原文编制，技术参数来源于标准原文，解读性内容为基于标准条文的理解分析。

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