【摘要】分析了數(shù)據(jù)中心行業(yè)背景和用戶需求，介紹了安科瑞數(shù)據(jù)中心綜合能效管理系統(tǒng)的解決方案、平臺功能及典型硬件。 

【關鍵詞】數(shù)據(jù)中心；綜合能效管理系統(tǒng) 

一、行業(yè)背景 

在疫情的影響下，全球網絡流量受到視頻流量、電話會議、在線游戲、社交網絡等數(shù)字應用增長的推動而激增。伴隨物聯(lián)網持續(xù)發(fā)展，未來對數(shù)據(jù)服務的需求將呈現(xiàn)出指數(shù)級增長。2020 年，數(shù)據(jù)中心建設被中央正式列入新基建戰(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"。數(shù)字經濟作為經濟

發(fā)展的新引擎，已經成為衡量一個國家綜合國力的重要指標，同時我國正在加緊 5G、智慧城市、大數(shù)據(jù)與云計算等新技術的應用。數(shù)據(jù)中心的作用和地位日益突出。 

國家發(fā)展改革委等部門 2022 年 2 月 17 日正式發(fā)布消息，同意京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝等地啟動建設全國一體化算力網絡國家樞紐節(jié)點。加上去年 12 月貴州、內蒙古、甘肅、寧夏啟動建設全國一體化算力網絡國家樞紐節(jié)點獲得批復，“東數(shù)西算"8 大算樞紐和 10 個集群全部落地，進一步推動了數(shù)據(jù)中心的發(fā)展。 

二、用戶需求 

1）可靠穩(wěn)定安全的供配電 

2）綠色低碳、節(jié)能降耗、提升 PUE 

3）提高運維效率、降低運營成本 

4）一體化融合監(jiān)控平臺 

三、解決方案 

如下為 AcrelEMS-IDC 數(shù)據(jù)中心綜合能效管理系統(tǒng)的駕駛艙導覽圖，根據(jù)能源流向、信息流向及電壓等級變化，可以將“源網荷儲充運維"這幾個版塊納入我司 AcrelEMS-IDC 數(shù)據(jù)中心綜合能效管理系統(tǒng)進行集中采集、監(jiān)測和控制，保障數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定可靠運行。 

3.1 源——供電源頭 

響應國家 3060 雙碳目標，新建數(shù)據(jù)中心建設在自然資源較豐富的地區(qū)，建設新能源電站，利用“光伏發(fā)電"、“風力發(fā)電"等綠電資源，減少傳統(tǒng)火電煤炭的使用比重。 

3.2 網——供電網絡 

供電網絡包含四個子功能：“變電站綜合自動化"、“電力監(jiān)控"、“電能質量"和“電氣安全"。 

功能一：“變電站綜合自動化"系統(tǒng)通過對變電站進出線的開關柜、變壓器、直流屏等設備進行全面的監(jiān)測，保證變壓器的溫度和運行正常。 

功能二：“電力監(jiān)控"系統(tǒng)圍繞 10KV 到 400V，對整個變配電環(huán)節(jié)的進出線及相關的設備，包括 UPS，柴油發(fā)電機，以及電能質量進行監(jiān)測，實時掌控每個回路的用電情況、開關分合閘狀態(tài)，斷路器異常跳變時報警推送和提醒，對柴油發(fā)電機的狀態(tài)和柴油油位狀態(tài)進行監(jiān)測，同時通過備自投邏輯控制，確保供電自主切換；對并接的蓄電池的電壓內阻溫度等參數(shù)進行實時不間斷監(jiān)測，提前發(fā)現(xiàn)失效異常電池并推送信息給運維人員，提醒運維人員及時更換，確保一旦市電供電中斷，蓄電池能夠給服務器持續(xù)工作。 

功能三：對供電局引入的市電側采用電能質量在線監(jiān)測裝置監(jiān)測電網引入的“電能質量"情況，確保輸入的電能質量可靠；0.4KV 低壓配電網絡采用 APM 電力儀表以及 APF 和 SVG 治理裝置進行電能質量治理，治理開關電源、UPS 等帶來的電能質量問題，保障末端服務器用電的可靠純凈，工作不受干擾。 

功能四：“電氣安全"包括電氣火災監(jiān)控，消防設備電源監(jiān)控，防火門監(jiān)控以及應急照明和疏散指示系統(tǒng)等消防系統(tǒng)，通過以上四個子功能，24 小時可全面了解運營情況，保障數(shù)據(jù)中心供配電網絡的可靠穩(wěn)定安全。  

3.3 荷——用能負荷 

數(shù)據(jù)中心的用能主要分為動力能耗，制冷能耗和照明能耗三大塊。我們采用“能耗分析"功能，針對每個重要節(jié)點和設備進行能耗統(tǒng)計分析，作為能耗優(yōu)化及調整的參考和數(shù)據(jù)支撐。

通過分布在數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)各重要節(jié)點的采集設備監(jiān)測電量、電流和電壓等參數(shù)，對采集的參數(shù)進行分析和統(tǒng)計，以報表的形式展示數(shù)據(jù)中心各能效評估區(qū)域的能耗評估結果； 同時可以實時監(jiān)測精密空調制冷風量和 IT 設備上架率，實時調整精密空調的制冷功率，降低能耗；并且通過智能照明控制，關閉長明燈，調整燈具發(fā)光亮度，策略控制燈具的點亮，實現(xiàn)人來燈亮、人走燈滅，最終達到降低照明能耗。 

3.4 儲——電能存儲 

由于數(shù)據(jù)中心本身的用電負荷穩(wěn)定，不允許供電電源產生異常波動，而考慮到新能源發(fā)電的非持續(xù)性，需要搭配儲能來實現(xiàn)削峰填谷，平抑新能源發(fā)電的波動性，保障綠色電站的同時有效的提升整個數(shù)據(jù)中心的運營，降低成本。 

3.5 運維——運維管理 

運維管理里面包含四個子功能：“用戶報告"、“設備方案"、“故障告警"、“運維管理"本功能版塊通過給運維人員制定運維計劃，充分的把控數(shù)據(jù)中心各個環(huán)節(jié)的運營情況，通過有序的事故預防管理，實現(xiàn)防患于未來，可有效的降低基礎設施的故障率，通過流程化的事件管理，使發(fā)生的故障在盡可能短的時間內恢復。且具有故障告警功能，對需報警事件進行過濾，將重要的告警信息推送給運維人員，便于運維人員進行及時排查和檢修，實現(xiàn)全面的運維管理。

結語 

數(shù)據(jù)中心能效管理系統(tǒng)，集成了變電站綜自，電力監(jiān)控，電能質量，電源備自投等子功能，幫助用戶實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心供配電的可靠穩(wěn)定安全，同時采用電氣接點測溫、智能照明控制、電能質量監(jiān)測及治理、蓄電池在線監(jiān)測、精密配電監(jiān)控、智能母線監(jiān)控以及消防監(jiān)控等多種子功能，實現(xiàn)綠色低碳、節(jié)能降耗、提升 PUE，通過運維版塊提高數(shù)據(jù)中心運維效率、降低

運營成本，最終實現(xiàn)一套系統(tǒng)，一體化平臺全方面的把控和掌握數(shù)據(jù)中心的運行狀態(tài)。