安科瑞劉鴻鵬

摘要

隨著數(shù)據(jù)中心的快速發(fā)展，能耗問題日益突出，數(shù)據(jù)中心的能源管理和供配電設(shè)計成為關(guān)鍵問題?？煽康臄?shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)方案是提高電能使用效率、降低設(shè)備能耗的有效方式。本文介紹了AMC16系列多回路監(jiān)控裝置在企業(yè)數(shù)據(jù)中心精密配電柜中的應(yīng)用，分析了其功能、技術(shù)參數(shù)、應(yīng)用方案及優(yōu)勢，旨在為數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)的優(yōu)化提供參考。

?關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)中心、多回路監(jiān)控裝置、精密配電柜、能耗管理

1.引言

數(shù)據(jù)中心的迅猛發(fā)展帶來了巨大的能耗問題，如何實現(xiàn)可靠的能源管理成為數(shù)據(jù)中心運營的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的測量儀表無法滿足數(shù)據(jù)中心負載回路多、成本高、體積大、安裝復(fù)雜等要求。因此，適用于數(shù)據(jù)中心集中監(jiān)控要求的多回路監(jiān)控裝置應(yīng)運而生。AMC16系列多回路監(jiān)控裝置，為數(shù)據(jù)中心服務(wù)器電源管理設(shè)計，能夠集中監(jiān)控多達幾十個回路的電參量和開關(guān)狀態(tài)，實現(xiàn)了監(jiān)控回路的高度集成。

2. 數(shù)據(jù)中心精密配電柜難點

數(shù)據(jù)中心精密配電柜監(jiān)測面臨多種難點，主要包括以下幾個方面：

2.1 多回路復(fù)雜性

數(shù)據(jù)中心通常有大量的電力回路，包括主電源、備用電源、UPS、電池組、空調(diào)設(shè)備等多種設(shè)備。每個回路的監(jiān)測需求和數(shù)據(jù)類型不同，地監(jiān)控并整合各類回路的電力數(shù)據(jù)是一個復(fù)雜的任務(wù)。傳統(tǒng)的監(jiān)控方式無法滿足多回路的監(jiān)測和動態(tài)管理需求。

2.2電能質(zhì)量問題

數(shù)據(jù)中心對電能質(zhì)量要求高，任何電壓波動、電流不穩(wěn)定、諧波等問題都可能影響設(shè)備運行。因此，精密配電柜需要能準確監(jiān)測電壓、電流、功率因數(shù)、諧波等電能質(zhì)量參數(shù)。然而，這些電能質(zhì)量問題往往難以提預(yù)測，需要實時監(jiān)控和靈活調(diào)節(jié)。

2.3 故障診斷與定位

配電柜故障可能導(dǎo)致大范圍的停機，尤其是單點故障（如過載、短路等）。但由于數(shù)據(jù)中心內(nèi)部布線復(fù)雜，配電柜的監(jiān)測裝置通常較為分散，實時診斷和故障定位難度較大。尤其是在多臺設(shè)備共享電力供應(yīng)時，如何迅速判斷故障源并進行處理是一個挑戰(zhàn)。

2.4 通訊協(xié)議與設(shè)備兼容性

數(shù)據(jù)中心配電柜通常使用多種不同類型的監(jiān)控設(shè)備，而這些設(shè)備可能采用不同的通訊協(xié)議（如Modbus、BACnet等）。如何確保不同設(shè)備間的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通、標(biāo)準化管理，以及實現(xiàn)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺，是配電監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計中的一個難點。

2.5 實時數(shù)據(jù)處理與分析

配電柜的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)量龐大，如何進行數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲和分析是另一個挑戰(zhàn)。單純的監(jiān)測設(shè)備數(shù)據(jù)無法提供智能決策支持，因此需要借助大數(shù)據(jù)分析、人工智能等技術(shù)進行趨勢預(yù)測、負荷分析等，從而實現(xiàn)調(diào)度和預(yù)警管理。

2.6 環(huán)境因素的影響

精密配電柜不僅需要監(jiān)控電力數(shù)據(jù)，還需要考慮環(huán)境因素（如溫濕度、空氣質(zhì)量等）對設(shè)備的影響。例如，溫度過高可能導(dǎo)致配電設(shè)備過載，濕度過大可能導(dǎo)致設(shè)備短路。如何將這些環(huán)境因素整合進監(jiān)控系統(tǒng)，并實時進行預(yù)警，是提升配電柜監(jiān)測效果的一個重要環(huán)節(jié)。

2.7 冗余與備份管理

為了確保配電系統(tǒng)的可靠性，數(shù)據(jù)中心通常設(shè)計冗余配電柜及備用電源系統(tǒng)。這些冗余系統(tǒng)的監(jiān)測和管理難度較高，需要確保在主系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，備用系統(tǒng)能夠及時啟用且不中斷服務(wù)。如何實現(xiàn)冗余系統(tǒng)的無縫切換和同步管理是一個關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)。

2.8 安全性與數(shù)據(jù)隱私

由于配電柜的監(jiān)測數(shù)據(jù)涉及到數(shù)據(jù)中心的電力、設(shè)備狀態(tài)等敏感信息，如何保障監(jiān)測系統(tǒng)的安全性，防止數(shù)據(jù)泄露和非法訪問，是必須重視的難點之一。

2.9維護與運營成本

精密配電柜監(jiān)測系統(tǒng)的實施和維護往往需要高昂的成本。設(shè)備的選型、安裝、調(diào)試及后期的維護管理都可能增加運營成本。如何在確保系統(tǒng)精度和穩(wěn)定性的提下控制成本，提升系統(tǒng)的性價比，也是一個亟待解決的問題。

通過綜合考慮這些難點，數(shù)據(jù)中心配電柜監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計需要具備高度的集成性、智能化、可靠性，并能滿足實時的監(jiān)控與故障響應(yīng)需求。

3.多回路監(jiān)控裝置

3.1功能描述

AMC16系列多回路監(jiān)控裝置能夠測量三相總進線的母線電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電能、無功電能等參數(shù)，并監(jiān)控多達36路單相出線的電流、功率、電能等。該裝置還具備開關(guān)量輸出和RS485通訊功能，支持Modbus-RTU通訊協(xié)議，能夠與數(shù)據(jù)中心管理系統(tǒng)無縫對接。

3.2 型號說明

3.3 技術(shù)參數(shù)

3.4 功能特色

3.5 組成架構(gòu)

3.6 整柜示意圖

3.7 設(shè)備尺寸

4.多回路監(jiān)控裝置在精密配電柜中的應(yīng)用

4.1應(yīng)用方案

AMC16系列裝置可應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心的兩路進線帶ATS切換裝置的配電柜中。一個AMC16MA裝置可監(jiān)控2路進線和35路出線，按照ABC相重復(fù)輸出。每個出線回路的相位也可進行配置，確保三相負載按A、B、C順序接入，單相負載回路需注意其所接相位，避免功率、電能等參量測量不準。

4.2接線注意事項

AMC16MA、AMC16Z的頻率根據(jù)V1電壓計算，因此務(wù)必確保V1電壓接入，否則可能引起測量不準。

建議AMC16MA、AMC16Z不管是單相還是三相型號，11、12、13都接入電壓（三相型號A、B、C電壓接入；單相型號電壓并聯(lián)接入）。

出線回路電流接入默認為I1為A相、I2為B相、I3為C相，依次類推，三相負載應(yīng)按A、B、C順序依次接入，單相負載回路需注意其所接相位。

4.3通訊協(xié)議

AMC16系列裝置支持Modbus-RTU通訊協(xié)議，能夠與數(shù)據(jù)中心管理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換。通訊協(xié)議詳細定義了地址碼、功能碼、校驗碼的數(shù)據(jù)序列定義，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性和可靠性。

5.多回路監(jiān)控裝置的優(yōu)勢

5.1高度集成

AMC16系列裝置在傳統(tǒng)儀表的體積上實現(xiàn)了監(jiān)控回路的高度集成，能夠集中監(jiān)控多達幾十個回路的電參量和開關(guān)狀態(tài)，減少了安裝空間和施工復(fù)雜度。

5.2測量

該裝置能夠測量每個用電負載的電參量，包括電流、電壓、功率、電能等，確保數(shù)據(jù)中心能耗的監(jiān)控和管理。

5.3靈活配置

AMC16系列裝置支持多種型號和配置，能夠根據(jù)數(shù)據(jù)中心的具體需求進行靈活配置，滿足不同場景的應(yīng)用需求。

5.4可靠通訊

支持RS485通訊和Modbus-RTU協(xié)議，能夠與數(shù)據(jù)中心管理系統(tǒng)無縫對接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時傳輸和監(jiān)控。

6. 常見問題

結(jié)論

AMC16系列多回路監(jiān)控裝置在企業(yè)數(shù)據(jù)中心精密配電柜中的應(yīng)用，能夠有效提高數(shù)據(jù)中心的電能使用效率，降低設(shè)備能耗，實現(xiàn)能耗監(jiān)控和管理。其高度集成、測量、靈活配置和可靠通訊等優(yōu)勢，使其成為數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)優(yōu)化的重要工具。隨著數(shù)據(jù)中心的不斷發(fā)展，AMC16系列裝置將在未來的數(shù)據(jù)中心能源管理中發(fā)揮越來越重要的作用。

審核編輯 黃宇