AcrelEMS-IDC数据中心综合能效管理解决方案

摘要分析了数据中心的行业背景和用户需求，科瑞数据中心综合能效管理系统的解决方案、平台功能和典型硬件。

关键词数据中心；综合能效管理系统

一、行业背景

在新冠肺炎疫情的影响下，视频流量、电话会议、议、在线游戏、社交网络等数字应用的增长，全球网络流量激增。随着物联网的不断发展，未来对数据服务的需求将呈指数级增长。2020年，中央政府正式将数据中心建设纳入新的基础设施战略。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”。作为经济发展的新引擎，数字经济已成为衡量一个国家综合国力的重要指标。与此同时，中国正在加强5G、应用智能城市、大数据、云计算等新技术。数据中心的作用和地位日益突出。

2022年2月17日，国家发改委等部门正式发布消息，同意京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝等地启动国家综合计算能力网络枢纽节点建设。此外，去年12月，贵州、内蒙古、甘肃、宁夏开始建设国家综合计算能力网络枢纽节点，实施了8个计算能力枢纽和10个集群，进一步促进了数据中心的发展。

二、用户需求

1)供配电可靠、稳定、安全

2)绿色低碳，节能降耗，提高PUE

3)提高运维效率，降低运营成本

4)综合监控平台集成监控平台

三、解决方案

如下为AcrelEMS-IDC数据中心综合能效管理系统电压等级的变化，数据中心综合能效管理系统的驾驶舱导游图可以将源网荷存储、充电、运行和维护部分纳入我公司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，确保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，在自然资源丰富的地区建设新数据中心，利用光伏发电、风力发电等绿色电力资源，降低传统火电煤的比例。

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1：变电站综合自动化系统全面监控变电站的开关柜、变压器、直流屏幕等设备，确保变压器的温度和正常运行。

功能2:围绕10的电力监控系统KV到400V，包括整个变配电环节的进出线及相关设备UPS，监测柴油发电机和电能质量，实时控制各电路的用电情况和开关分合闸状态，报警推送和提醒断路器异常跳变，监测柴油发电机状态和柴油油位状态，通过自投逻辑控制，确保电源切换；实时不间断监测并接电池的电压、内阻温度等参数，提前发现异常电池，并向运维人员推送信息，提醒运维人员及时更换，确保一旦市政电源中断，电池可连续工作。

功能3：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，确保输入电能质量可靠；0.4KV采用低压配电网络APM以及电力仪APF和SVG控制装置进行电能质量控制，控制开关电源UPS电能质量问题等。确保终端服务器用电可靠纯净，不受干扰。

功能4：电气安全包括电气火灾监测、消防设备电源监测、消防门监测、应急照明、疏散指示系统等消防系统。通过上述四个子功能，可以全面了解运行情况，确保数据中心供配电网络的可靠、稳定和安全。

3.3负荷-能量负荷

数据中心的能耗主要分为三个部分：动力能耗、制冷能耗和照明能耗。作为能耗优化和调整的参考和数据支节点和设备进行能耗统计分析，作为能耗优化和调整的参考和数据支持。采集设备通过监测数据中心供配电系统各重要节点的电源、电流、电压等参数，分析统计采集参数，以报告的形式显示数据中心各能效评价区域的能耗评价结果；

同时，可实时监测精密空调的制冷风量IT设备上架率，实时调整精密空调的制冷功率，降低能耗；通过智能照明控制，关闭长灯，调整灯的亮度，策略控制灯的照明，实现照明，降低照明能耗。

3.4存储-电能存储

由于数据中心本身的电力负荷稳定，供电电源不允许异常波动，考虑到新能源发电的不连续性，需要配合储能来实现峰值填充，抑制新能源发电的波动，确保绿色电站有效改善整个数据中心的运行，降低成本。

3.5运维-运维管理

运维管理包括理包括四个子功能：用户报告、设备方案、故障报警、操作和维护管理功能部分通过操作和维护计划，充分控制数据中心各环节的操作，通过有序的事故预防降低基础设施的故障率，通过流程化的事件管理，在尽可能短的时间内恢复故障。具有故障报警功能，过滤报警事件，向运维人员推送重要报警信息，方便运维人员及时检查维护，实现综合运维管理。

四、平台功能

1）系统主页

显示当前数据中心的总能耗、动力能耗、空调能耗等能耗，计算当前数据中心的实时能耗PUE值，以仪表盘的形式直观显示。

2)电能质量监测

在线监测电能质量，可监测暂态事件记录，如电流和电压谐波畸变率、电压暂升暂降暂停等ITIC容忍曲线等。

3）变电站综自

实时监控数据中心变电站，并显示配电系统当前遥测、遥信数据和状态。

4)分布式光伏

监控逆变器运行和电站，统计分析电站发电。

5）电力监控

根据供配电系统的特点，电力监控云平台对35进行了处理KV以下供配电实施综合实时监控，为电网安全运行提供现代手段，实现无人值守。

6）UPS监测

系统采集UPS输入、输出端和旁路三相电压、电流、有功功率、功率因数频率，同时监测UPS当前负载下的温度、电池电压、剩余时间等数据。

7)电池监控

显示单个电池的电压、内阻和温度，预测电池负载的剩余时间，每个电池数据都可以设置异常报警，及时发现电池异常。

8）能源分布

通过平面图显示数据中心的能源分布、设备分布和能耗数据，点击平面图上的设备进入特定的设备监控界面。

9)头柜监控

该系统可以显示精密配电柜中进线和馈线电路的电气参数，包括电流、电压、电能和开关状态，并从精密配电柜的测量模块中设置和分级数据。

10）能耗分析

显示功耗日/月/年报表，并可显示具体电路的曲线图和饼图。对数据中心用电数据进行同比、环比分析比较，查看用电趋势。

11)母线槽监测

该系统可以显示智能小母线的初端箱和插接箱的电气参数，包括电流电压、开关状态、插接点温度，并对数据进行报警设置和分级。

12）环境监测

监测温湿度、开关门、水浸、烟雾、噪声、气体浓度等参数。曲线图直观清晰，支持历史数据查询。

13）空调监测

系统可监测精密空调的回风温湿度、出水温度，并可设置精密空调的温湿度，达到更好的控制效果。

14）消防监控

智能消防管理云平台在智能安全使用的基础上，增加了消防报告系统、智能烟雾感觉、智能消防水等设备和系统。实现火灾预防、火灾报警、联动控制等功能。

15） 智能照明

用户可通过控制面板、人体感应、照明感应、微波感应、上位机系统、触摸屏、手机、平板电脑等控制终端实现灵活多样的智能控制，特别适用于各种智能社区、医院、学校、酒店、体育场所、机场、隧道、车站等大型公共建设项目照明系统。

16）故障报警

报警事件分为四级，通过列表显示各种报警事件的数量，通过柱状图显示每日报警的数量，提供报警总数和增长趋势。

17）电气安全

无线温度测量传感器安装在断路器触点、触臂、母排和电缆连接的实时监测位置，以便提前发现温度异常引起的事故。

18）运维管理

运维管理功能，可对数据中心各主要设备进行巡检派工、消缺、抢修等维护工作。