数据中心综合能效管理解决方案

【摘要】分析了数据中心行业背景和用户需求，介绍了安科瑞数据中心综合能效管理系统的解决方案、平台功能及典型硬件。 

【关键词】数据中心；综合能效管理系统 

一、行业背景 

在疫情的影响下，全球网络流量受到视频流量、电话会议、在线游戏、社交网络等数字应用增长的推动而激增。伴随物联网持续发展，未来对数据服务的需求将呈现出指数级增长。2020 年，数据中心建设被中央正式列入新基建战略。近几年越来越受到国家重视，数据中心是新基建有序运行的基础保障，被视为“新基建的基础设施"。数字经济作为经济

发展的新引擎，已经成为衡量一个国家综合国力的重要指标，同时我国正在加紧 5G、智慧城市、大数据与云计算等新技术的应用。数据中心的作用和地位日益突出。 

国家发展改革委等部门 2022 年 2 月 17 日正式发布消息，同意京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝等地启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点。加上去年 12 月贵州、内蒙古、甘肃、宁夏启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点获得批复，“东数西算"8 大算枢纽和 10 个集群全部落地，进一步推动了数据中心的发展。 

二、用户需求 

1）可靠稳定安全的供配电 

2）绿色低碳、节能降耗、提升 PUE 

3）提高运维效率、降低运营成本 

4）一体化融合监控平台 

三、解决方案 

如下为 AcrelEMS-IDC 数据中心综合能效管理系统的驾驶舱导览图，根据能源流向、信息流向及电压等级变化，可以将“源网荷储充运维"这几个版块纳入我司 AcrelEMS-IDC 数据中心综合能效管理系统进行集中采集、监测和控制，保障数据中心的稳定可靠运行。 

3.1 源——供电源头 

响应国家 3060 双碳目标，新建数据中心建设在自然资源较丰富的地区，建设新能源电站，利用“光伏发电"、“风力发电"等绿电资源，减少传统火电煤炭的使用比重。 

3.2 网——供电网络 

供电网络包含四个子功能：“变电站综合自动化"、“电力监控"、“电能质量"和“电气安全"。 

功能一：“变电站综合自动化"系统通过对变电站进出线的开关柜、变压器、直流屏等设备进行全面的监测，保证变压器的温度和运行正常。 

功能二：“电力监控"系统围绕 10KV 到 400V，对整个变配电环节的进出线及相关的设备，包括 UPS，柴油发电机，以及电能质量进行监测，实时掌控每个回路的用电情况、开关分合闸状态，断路器异常跳变时报警推送和提醒，对柴油发电机的状态和柴油油位状态进行监测，同时通过备自投逻辑控制，确保供电自主切换；对并接的蓄电池的电压内阻温度等参数进行实时不间断监测，提前发现失效异常电池并推送信息给运维人员，提醒运维人员及时更换，确保一旦市电供电中断，蓄电池能够给服务器持续工作。 

功能三：对供电局引入的市电侧采用电能质量在线监测装置监测电网引入的“电能质量"情况，确保输入的电能质量可靠；0.4KV 低压配电网络采用 APM 电力仪表以及 APF 和 SVG 治理装置进行电能质量治理，治理开关电源、UPS 等带来的电能质量问题，保障末端服务器用电的可靠纯净，工作不受干扰。 

功能四：“电气安全"包括电气火灾监控，消防设备电源监控，防火门监控以及应急照明和疏散指示系统等消防系统，通过以上四个子功能，24 小时可全面了解运营情况，保障数据中心供配电网络的可靠稳定安全。  

3.3 荷——用能负荷 

数据中心的用能主要分为动力能耗，制冷能耗和照明能耗三大块。我们采用“能耗分析"功能，针对每个重要节点和设备进行能耗统计分析，作为能耗优化及调整的参考和数据支撑。

通过分布在数据中心供配电系统各重要节点的采集设备监测电量、电流和电压等参数，对采集的参数进行分析和统计，以报表的形式展示数据中心各能效评估区域的能耗评估结果； 同时可以实时监测精密空调制冷风量和 IT 设备上架率，实时调整精密空调的制冷功率，降低能耗；并且通过智能照明控制，关闭长明灯，调整灯具发光亮度，策略控制灯具的点亮，实现人来灯亮、人走灯灭，最终达到降低照明能耗。 

3.4 储——电能存储 

由于数据中心本身的用电负荷稳定，不允许供电电源产生异常波动，而考虑到新能源发电的非持续性，需要搭配储能来实现削峰填谷，平抑新能源发电的波动性，保障绿色电站的同时有效的提升整个数据中心的运营，降低成本。 

3.5 运维——运维管理 

运维管理里面包含四个子功能：“用户报告"、“设备方案"、“故障告警"、“运维管理"本功能版块通过给运维人员制定运维计划，充分的把控数据中心各个环节的运营情况，通过有序的事故预防管理，实现防患于未来，可有效的降低基础设施的故障率，通过流程化的事件管理，使发生的故障在尽可能短的时间内恢复。且具有故障告警功能，对需报警事件进行过滤，将重要的告警信息推送给运维人员，便于运维人员进行及时排查和检修，实现全面的运维管理。

结语 

数据中心能效管理系统，集成了变电站综自，电力监控，电能质量，电源备自投等子功能，帮助用户实现数据中心供配电的可靠稳定安全，同时采用电气接点测温、智能照明控制、电能质量监测及治理、蓄电池在线监测、精密配电监控、智能母线监控以及消防监控等多种子功能，实现绿色低碳、节能降耗、提升 PUE，通过运维版块提高数据中心运维效率、降低

运营成本，最终实现一套系统，一体化平台全方面的把控和掌握数据中心的运行状态。