一、行業(yè)背景

數(shù)據(jù)中心是現(xiàn)代社會(huì)中不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施之一，它們承載著各種關(guān)鍵業(yè)務(wù)和應(yīng)用程序，如云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等。然而，數(shù)據(jù)中心的能源消耗卻非常高，據(jù)估計(jì)全球數(shù)據(jù)中心的能源消耗占到了全球總能源消耗的2%左右。為了應(yīng)對(duì)這一問(wèn)題，數(shù)據(jù)中心需要采取綜合能效管理措施，以降低能源消耗、提高資源利用率、降低運(yùn)營(yíng)成本。安科瑞數(shù)據(jù)中心綜合能效管理解決方案就是為此而生，它結(jié)合了物理設(shè)備管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、能源管理、智能優(yōu)化等多種技術(shù)手段，幫助數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)可靠、可持續(xù)的運(yùn)營(yíng)。

二、用戶需求

1）提高能源利用效率：

數(shù)據(jù)中心是高能耗場(chǎng)所，對(duì)能源的有效利用有著較高要求。用戶希望通過(guò)該解決方案實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中心的能源消耗情況，找出能源浪費(fèi)的問(wèn)題，并采取相應(yīng)措施來(lái)提高能源利用效率，降低能源消耗，以減少運(yùn)營(yíng)成本。

2）確保電力供應(yīng)的穩(wěn)定和可靠：

數(shù)據(jù)中心對(duì)電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和可靠性要求高。用戶希望通過(guò)電力監(jiān)控和UPS電池監(jiān)測(cè)功能，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電力參數(shù)和UPS電池狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力故障和UPS電池問(wèn)題，并進(jìn)行相應(yīng)處理，以確保數(shù)據(jù)中心的持續(xù)穩(wěn)定供電，避免服務(wù)中斷和數(shù)據(jù)丟失。

3）保障電能質(zhì)量：

電能質(zhì)量對(duì)數(shù)據(jù)中心設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性和壽命有著直接影響。用戶希望通過(guò)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)與治理功能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決電力質(zhì)量問(wèn)題，如電壓波動(dòng)、電流諧波等，確保數(shù)據(jù)中心設(shè)備的正常運(yùn)行和電力質(zhì)量的穩(wěn)定。

4）提高環(huán)境安全性：

數(shù)據(jù)中心環(huán)境安全對(duì)設(shè)備和數(shù)據(jù)的保護(hù)至關(guān)重要。用戶希望通過(guò)環(huán)境監(jiān)測(cè)功能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中心的溫度、濕度和水浸等參數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)環(huán)境異常和潛在的水浸事件，預(yù)警并采取措施防范安全風(fēng)險(xiǎn)。

5）智能遠(yuǎn)程管理：

數(shù)據(jù)中心往往分布在不同地點(diǎn)，用戶需要一種智能遠(yuǎn)程管理方式。該解決方案提供遠(yuǎn)程監(jiān)控和訪問(wèn)功能，允許用戶通過(guò)手機(jī)、平板電腦或計(jì)算機(jī)等設(shè)備遠(yuǎn)程查看數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和故障處理，提高管理的便捷性和靈活性。

6）數(shù)據(jù)分析與優(yōu)化：

用戶希望通過(guò)電力監(jiān)控、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、UPS電池監(jiān)測(cè)和環(huán)境監(jiān)測(cè)等數(shù)據(jù)的記錄和分析，進(jìn)行能效評(píng)估和優(yōu)化，找到能源消耗的瓶頸，制定合理的能效改進(jìn)計(jì)劃，不斷提高數(shù)據(jù)中心的能源效率和綜合能效性能。

三、項(xiàng)目介紹

該數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目是位于內(nèi)蒙古，是一個(gè)大型的云計(jì)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)基地。該項(xiàng)目總投資約20億元人民幣，占地面積約50萬(wàn)平方米，總建筑面積約15萬(wàn)平方米。該項(xiàng)目建設(shè)分為兩期，一期已于2021年投入使用，二期正在加緊建設(shè)中。

該數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目擁有節(jié)能的物理設(shè)備、智能化的環(huán)境監(jiān)測(cè)和能源管理系統(tǒng)，以及靈活可擴(kuò)展的業(yè)務(wù)處理平臺(tái)。該項(xiàng)目的建設(shè)旨在為政府、企業(yè)和個(gè)人用戶提供安全、可靠的數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)服務(wù)，推動(dòng)當(dāng)?shù)財(cái)?shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和轉(zhuǎn)型升級(jí)。同時(shí)，該項(xiàng)目還將為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)新的機(jī)遇和動(dòng)力，促進(jìn)當(dāng)?shù)匦畔⒒ㄔO(shè)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

四、實(shí)施方案

4.1 應(yīng)用方案

安科瑞依托對(duì)數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)和能源管理多年的深刻理解，為數(shù)據(jù)中心能源管理建設(shè)推出了AcrelEMS-IDC數(shù)據(jù)中心綜合能效管理系統(tǒng)解決方案，能夠輔助數(shù)據(jù)中心管理人員進(jìn)行能源供應(yīng)系統(tǒng)及設(shè)備的運(yùn)行管理工作，幫助數(shù)據(jù)中心管理層實(shí)時(shí)掌握數(shù)據(jù)中心的能耗情況，為數(shù)據(jù)中心能源信息化建設(shè)和節(jié)能管理提供了較好的技術(shù)平臺(tái)和數(shù)據(jù)支撐。

AcrelEMS-IDC數(shù)據(jù)中心綜合能效管理系統(tǒng)為數(shù)據(jù)中心能源管理提供監(jiān)測(cè)及控制，主要包括電力監(jiān)控、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)和治理、能耗分析、蓄電池在線監(jiān)測(cè)管理等功能，旨在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的智能化管理，提高能源利用效率，確保電力供應(yīng)的穩(wěn)定和可靠性，保障電能質(zhì)量和環(huán)境安全性，以及實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能管理和數(shù)據(jù)分析優(yōu)化，從而降低運(yùn)營(yíng)成本，提高數(shù)據(jù)中心的綜合能效性能，并推動(dòng)數(shù)據(jù)中心的可持續(xù)發(fā)展。

4.1.1電力監(jiān)控

a. 實(shí)時(shí)監(jiān)控變電站、變配電所開(kāi)關(guān)柜、變壓器、應(yīng)急電源以及主要用電設(shè)備運(yùn)行狀況，采集微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置數(shù)據(jù)包括電氣參數(shù)、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、遠(yuǎn)程遙控、事故報(bào)警及記錄等；

b. 監(jiān)測(cè)各進(jìn)線回路電能質(zhì)量，包括電壓暫降、諧波畸變、閃變等數(shù)據(jù)波形記錄，進(jìn)而判斷配電系統(tǒng)擾動(dòng)方向，生成電能質(zhì)量分析報(bào)告；

c. 對(duì)中高壓回路進(jìn)行故障錄波、事件順序記錄等功能，協(xié)助分析故障原因并改進(jìn)；

d. 對(duì)中壓開(kāi)關(guān)柜母排設(shè)置弧光保護(hù)裝置，探測(cè)到故障性弧光快速跳閘并報(bào)警；

e. 監(jiān)測(cè)0.4kV饋線電氣參數(shù)和開(kāi)關(guān)狀態(tài)，開(kāi)關(guān)柜內(nèi)電纜接頭、斷路器觸頭、低壓大電流等設(shè)備的溫度監(jiān)測(cè)；

f. 對(duì)0.4kV進(jìn)行電能質(zhì)量治理，包括諧波治理和無(wú)功補(bǔ)償。

4.1.2電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)與治理

a. 對(duì)數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)于配電系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生的電壓暫升、驟降、短時(shí)中斷可以及時(shí)捕捉和處理?？茖W(xué)地對(duì)配電系統(tǒng)的電壓、電流進(jìn)行分析，更及時(shí)、準(zhǔn)確、靈敏地反映出當(dāng)前電能質(zhì)量情況，減少因電網(wǎng)波動(dòng)造成的損失；

b. 對(duì)數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量進(jìn)行諧波治理，減少諧波的危害和影響；

c. 對(duì)數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，提高整體的電能利用效率。

4.1.3 UPS電池監(jiān)測(cè)

a. 監(jiān)測(cè)蓄電池組的電壓，以確保電池組的電壓處于正常范圍內(nèi)。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池電壓，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電池組電壓異常或衰減，以便采取適當(dāng)?shù)拇胧?/p>

b. 監(jiān)測(cè)蓄電池組的溫度，以確保電池組的溫度穩(wěn)定且在安全范圍內(nèi)。過(guò)高的溫度可能會(huì)影響電池壽命和性能，因此通過(guò)監(jiān)測(cè)電池溫度可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決潛在問(wèn)題；

c. 監(jiān)測(cè)蓄電池組的容量，以了解電池組的剩余容量和衰減情況。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池容量，可以預(yù)測(cè)電池壽命和性能，以及確定是否需要進(jìn)行電池維護(hù)或更換；電池內(nèi)阻監(jiān)測(cè)：監(jiān)測(cè)蓄電池組的內(nèi)阻，以評(píng)估電池組的狀態(tài)和性能。內(nèi)阻是電池衰減和性能下降的重要指標(biāo)，通過(guò)監(jiān)測(cè)電池內(nèi)阻可以及早發(fā)現(xiàn)電池故障或劣化情況；

d. 監(jiān)測(cè)蓄電池組的充放電電流，以了解電池組的充放電狀態(tài)和性能。通過(guò)監(jiān)測(cè)電池的充放電電流，可以評(píng)估電池組的運(yùn)行狀態(tài)，確保充電和放電過(guò)程的安全和穩(wěn)定；

4.1.4 環(huán)境監(jiān)測(cè)

a. 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中心機(jī)房?jī)?nèi)的溫度變化，通過(guò)溫度傳感器獲取環(huán)境溫度數(shù)據(jù)。提供溫度曲線和歷史數(shù)據(jù)，幫助數(shù)據(jù)中心管理員了解機(jī)房溫度的變化趨勢(shì)和周期性變化。

b. 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中心機(jī)房?jī)?nèi)的濕度變化，通過(guò)濕度傳感器獲取環(huán)境濕度數(shù)據(jù)。提供濕度曲線和歷史數(shù)據(jù)，幫助數(shù)據(jù)中心管理員了解機(jī)房濕度的變化趨勢(shì)和濕度波動(dòng)情況。

c. 安裝水浸傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)房?jī)?nèi)是否有水浸事件發(fā)生。在水浸事件發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)會(huì)立即發(fā)出警報(bào)通知相關(guān)人員，以便及時(shí)采取措施避免設(shè)備損壞和安全風(fēng)險(xiǎn)。

d. 配備實(shí)時(shí)報(bào)警功能，一旦溫度、濕度或水浸等環(huán)境參數(shù)超出預(yù)設(shè)范圍，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)通知數(shù)據(jù)中心管理員。

e. 記錄環(huán)境數(shù)據(jù)，并提供歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和分析功能。管理員可以查看歷史溫濕度變化趨勢(shì)圖，對(duì)機(jī)房環(huán)境的穩(wěn)定性和變化進(jìn)行分析，以便優(yōu)化環(huán)境管理策略。

4.2 功能模塊

五、平臺(tái)界面

六、現(xiàn)場(chǎng)圖片

七、結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)今數(shù)字化時(shí)代，數(shù)據(jù)中心已成為各行業(yè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，而數(shù)據(jù)中心的能源消耗也日益成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。如何降低數(shù)據(jù)中心的能源消耗、提高資源利用率、降低運(yùn)營(yíng)成本，成為了數(shù)據(jù)中心管理者需要解決的重要問(wèn)題。

作為一家專業(yè)的綜合能效管理解決方案提供商，安科瑞致力于為數(shù)據(jù)中心管理者提供可靠、可持續(xù)的運(yùn)營(yíng)方案。我們的解決方案結(jié)合了物理設(shè)備管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、能源管理、智能優(yōu)化等多種技術(shù)手段，幫助數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)可靠、可持續(xù)的運(yùn)營(yíng)。

我們相信，在未來(lái)的數(shù)字化時(shí)代，安科瑞數(shù)據(jù)中心綜合能效管理解決方案將繼續(xù)發(fā)揮重要作用，為各行業(yè)的數(shù)據(jù)中心提供更加可靠的服務(wù)。