綜合能效管理系統在某數據中心的研究應用

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綜合能效管理系統在某大型數據中心的應用情況，分析了AcrelEMS-IDC綜合能效管理系統在各類數據中心的應用可行性。

一、項目概述

     該數據中心自建了110KV變電所 作為總進線，規劃占地超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個常規數據機房和2個運營商數據機房。

     我司在該數據中心機房監控需求中，根據項目要求制定了一套完整的解決方案，其中包括了監測高低壓配電房各進出線回路的電力參數等配電監控、監測列頭柜、UPS、蓄電池、空調狀態以及各項參數等設備監控、監測機房溫濕度，水浸，電池間氫氣等環境監控、監測IT，空調，動力，照明等分項能耗分析、記錄數據中心遙信告警、遙測告警等事件記錄以及幫助現場運維人員進行巡檢任務的發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、實現了項目目標。

二、項目需求

2.1 對數據中心配電系統進行實時監控，包括市電進線、柴發運行狀態油箱油位、變壓器、中低開關柜電氣參數等；

2.2 提供多路市電和柴油發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 數據中心IT設備、UPS等設備產生諧波較大，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、蓄電池溫度、電壓、電流、內阻、進行監測，對蓄電池室可燃氣體濃度監測和報警并啟動排風；

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

2.7 分項統計總能耗、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。

三、應用方案

     該數據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模塊化網關設備。涉及7個機房。其中2個為運營機房。其余5個常規數據機房，共計擁有70面列頭柜，33臺空調，列頭柜及空調數據統一通過以太網（Modbus-TCP）轉發至網關設備，由網關設備集中采集上傳AcrelEMS-IDC綜合能效管理系統。共采用16臺ANet-2E4SM模塊化網關設備。具體見下方示意圖。

四、現場圖片

配電開關柜

數據機房

機房冷通道

電池室

五、系統界面分享

監測數據中心總能耗，IT能耗，空調能耗，動力能耗，并計算PUE值。

根據各配電房結構，繪制一次圖。

監測機房每個列頭柜及其支路參數。

監測空調的回風溫濕度，出回水溫度。

監測電池組電壓、電流、浮充電流、組溫。單節電池的電壓，內阻，溫度。

系統分四級報警，涵蓋數據中心所有主要設備及配電回路。

六、結語

     2020年，數據中心建設被正式列入新基建戰略。近幾年越來越受到國家重視，數據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據中心體系，強化算力統籌智能調度，建設若干國家樞紐節點和大數據中心集群"。

     AcrelEMS-IDC綜合能效管理系統采用分層式結構，對數據中心各配電設備和用電設備的電力運行參數進行采集，實現多回路在線監測以及故障報警，能效分析。穩定可靠，訪問便捷。滿足絕大多數數據中心的需求。