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数据中心综合能效管理解决方案

发布时间: 2022-05-30  点击次数: 100次

【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。 

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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。 

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