綜合能效管理系統(tǒng)在某數(shù)據(jù)中心的研究應用

簡婷

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定  201801

摘要：本文介紹AcrelEMS-IDC綜合能效管理系統(tǒng)在某大型數(shù)據(jù)中心的應用情況，分析了AcrelEMS-IDC綜合能效管理系統(tǒng)在各類數(shù)據(jù)中心的應用可行性。

一、項目概述

     該數(shù)據(jù)中心自建了110KV變電所 作為總進線，規(guī)劃占地超3萬平方米，一期建筑面積達到1.5萬平方米，設計總容量達到20萬KVA。機房采用國際T3+/國內標準建設（2N），可容納1.5萬個機柜，一期工程包含了2個高壓變配電室，3個低壓變配電室，5個電池室，5個常規(guī)數(shù)據(jù)機房和2個運營商數(shù)據(jù)機房。

     我司在該數(shù)據(jù)中心機房監(jiān)控需求中，根據(jù)項目要求制定了一套完整的解決方案，其中包括了監(jiān)測高低壓配電房各進出線回路的電力參數(shù)等配電監(jiān)控、監(jiān)測列頭柜、UPS、蓄電池、空調狀態(tài)以及各項參數(shù)等設備監(jiān)控、監(jiān)測機房溫濕度，水浸，電池間氫氣等環(huán)境監(jiān)控、監(jiān)測IT，空調，動力，照明等分項能耗分析、記錄數(shù)據(jù)中心遙信告警、遙測告警等事件記錄以及幫助現(xiàn)場運維人員進行巡檢任務的發(fā)布及確認等運維管理。通過我司工作人員以及多方工作人員的共同努力，滿足了客戶需求、完善了用戶體驗、實現(xiàn)了項目目標。

二、項目需求

2.1 對數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)進行實時監(jiān)控，包括市電進線、柴發(fā)運行狀態(tài)油箱油位、變壓器、中低開關柜電氣參數(shù)等；

2.2 提供多路市電和柴油發(fā)電機的快速切換邏輯和自動/遠程操作，避免長時間斷電；

2.3 監(jiān)測中低壓配電回路接點溫度，包括斷路器觸頭或觸臂、母排、線纜連接外等，保障用電安全；

2.4 數(shù)據(jù)中心IT設備、UPS等設備產(chǎn)生諧波較大，對無功補償和諧波治理有一定要求，提高用能效率；

2.5 對大型UPS運行狀態(tài)、蓄電池溫度、電壓、電流、內阻、進行監(jiān)測，對蓄電池室可燃氣體濃度監(jiān)測和報警并啟動排風；

2.6 監(jiān)測空調運行狀況，監(jiān)測機房內部溫濕度、浸水積水、霧、視頻、門禁狀態(tài)；

2.7 分項統(tǒng)計總能耗、空調照明能耗、IT能耗(列頭柜/母線槽)等，計算能效PUE值，提供用能調整依據(jù)。

三、應用方案

     該數(shù)據(jù)中心一期工程涉及兩臺110KV主變，8臺低壓變壓器，總容量2萬KVA，2個高壓變配電室，以及4個低壓變配電室。低壓配電室配備有UPS設備以保障供電。每個配電房均配備ANet-2E4SM模塊化網(wǎng)關設備。涉及7個機房。其中2個為運營機房。其余5個常規(guī)數(shù)據(jù)機房，共計擁有70面列頭柜，33臺空調，列頭柜及空調數(shù)據(jù)統(tǒng)一通過以太網(wǎng)（Modbus-TCP）轉發(fā)至網(wǎng)關設備，由網(wǎng)關設備集中采集上傳AcrelEMS-IDC綜合能效管理系統(tǒng)。共采用16臺ANet-2E4SM模塊化網(wǎng)關設備。具體見下方示意圖。

四、現(xiàn)場圖片

配電開關柜

數(shù)據(jù)機房

機房冷通道

電池室

五、系統(tǒng)界面分享

監(jiān)測數(shù)據(jù)中心總能耗，IT能耗，空調能耗，動力能耗，并計算PUE值。

根據(jù)各配電房結構，繪制一次圖。

監(jiān)測機房每個列頭柜及其支路參數(shù)。

監(jiān)測空調的回風溫濕度，出回水溫度。

監(jiān)測電池組電壓、電流、浮充電流、組溫。單節(jié)電池的電壓，內阻，溫度。

系統(tǒng)分四級報警，涵蓋數(shù)據(jù)中心所有主要設備及配電回路。

六、結語

     2020年，數(shù)據(jù)中心建設被正式列入新基建戰(zhàn)略。近幾年越來越受到國家重視，數(shù)據(jù)中心是新基建有序運行的基礎保障，被視為“新基建的基礎設施"。

     在“十四五"規(guī)劃和2035年遠景目標綱要，十一章明確指出，“加快構建全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系，強化算力統(tǒng)籌智能調度，建設若干國家樞紐節(jié)點和大數(shù)據(jù)中心集群"。

     AcrelEMS-IDC綜合能效管理系統(tǒng)采用分層式結構，對數(shù)據(jù)中心各配電設備和用電設備的電力運行參數(shù)進行采集，實現(xiàn)多回路在線監(jiān)測以及故障報警，能效分析。穩(wěn)定可靠，訪問便捷。滿足絕大多數(shù)數(shù)據(jù)中心的需求。