簡婷

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定  201801

數據中心末端配電的數字化方案

      需要解決這些挑戰，提高業務連續性、控制運營成本并滿足新的業務發展需求，數據中心將需要對末端配電環節有監測和管理。智能化的配電柜和智慧小母線系統可以提供解決方案。接下來將討論如何為數據中心選擇合適的末端配電數字化解決方案，創建可靠且環保的數據中心。

2.1 配電柜數字化方案

      配電柜是為數據中心的IT設備機柜提供電源的末端配電設備，一般采用雙回路供電，電源分別來自兩臺冗余的UPS，分為交流和直流供電，一般放置在機柜陣列的兩端，也稱列頭柜，如圖1所示。

圖1 ANDPF配電柜

      安科瑞配電監控解決方案針對配電柜監控數字化要求，方案包括交流（AC220V）、直流（DC-48V/240V/336V）系統。由觸摸式液晶顯示屏、綜合信息處理主機模塊、開關狀態采集模塊、電流互感器(交流)或霍爾傳感器(直流)采集單元模塊等組成。監測兩路主進線和A+B雙面饋線回路電量參數、開關狀態、諧波含量、柜內溫濕度等數據，可以在本地觸摸屏顯示，同時可以上傳AcrelEMS-IDC數據中心能效管理系統顯示和報警。產品方案見表1。

表1 安科瑞配電柜數字化方案產品選型

2.2 母線槽數字化方案

      近年來，隨著數據中心建設的快速發展，智能母線槽的方案運用越來越多。相比傳統精密配電柜，數據中心母線槽架空鋪設，具有安裝檢修方便、不占地、散熱快、易增容等優勢。母線槽通過始端箱從前端UPS取電，以母排系統組成輸電結構，采用即插即用的方式，通過插接箱給各個IT機柜內的PDU供電。

圖2 智能母線槽數據采集方案示意圖

      安科瑞智能母線槽方案在始端箱和插接箱內配置AMB100/AMB110監測單元，測量始端箱、插接箱電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、功率因數、有功電能、無功電能、諧波畸變、溫濕度、漏電電流等數據，可以通過有線或無線方式傳輸數據，在本地觸摸屏顯示，同時可以上傳數據中心能效管理系統，實現母線槽的數據展示和異常預警。

      另外由于母線槽是由銅制母排搭接而成，接頭部位可能會由于接觸不良而異常發熱，所以需要對母線槽接頭溫度進行實時監測，安科瑞AMB200母線接頭溫度監測裝置進行接觸式測溫，AMB300通過紅外非接觸式測溫方式監測母線溫度，數據通過有線或無線方式傳輸本地觸摸屏顯示，同時可以上傳數據中心能效管理系統，實現母線槽溫度的實時預警，設備選型如表2所示。

表2 智能母線槽解決方案選型表

AcrelEMS-IDC數據中心能效管理系統

      AcrelEMS-IDC數據中心能效管理系統搭建基于高、中、低壓配電系統、柴油發電機、UPS的實時監控和末端配電系統數據采集的電力監控、PUE分析以及動環監測，幫助數據中心管理者了解數據中心能源運行情況，并關注消防和電氣安全，及時預警異常情況，保障數據中心穩定可靠運行。除了變電站、柴油發電機和UPS運行監控以外，特別是針對數據中心的末端配電環節，系統數據跟蹤到每一個回路的電氣參數和開關狀態、溫濕度數據等。

3.1 電源容量管理和配置

      系統監測每路饋線回路的電流、功率、開關狀態和用電量，還可以配置溫度、濕度傳感器用于監測線路接點溫度和柜內濕度，設置參數高低越限告警，避免回路超負荷運行而導致意外斷電。

3.2 能源管理

      數據中心最主要的能效指標PUE的計算涉及到所有IT設備的耗能，系統從高壓到末端采集數據中心用電量，并按照IT設備、制冷系統(冷凍水機組、空調末端、新風等)、供電系統(變壓器、UPS、發電機、開關)、照明及辦公用能進行分類，計算數據中心PUE值、制冷負載系數CLF、供電負載系數PLF等，為數據中心能效診斷提供數據支持。

3.3 環境管理

      系統根據數據中心不同溫度數據下計算數據中心PUE和CLF值的變化，來協助管理者尋找運行溫度，在溫度控制和能耗之間找到平衡點。同時系統監測數據中心溫濕度、浸水、煙霧等影響數據中心正常運行的因素，并及時提供預警。

3.4 安全管理

      系統監測配電柜或母線槽系統電氣接點溫度以及漏電電流，并設置溫度、漏電越限告警，及時消除系統隱患。同時針對數據中心大量的UPS蓄電池內阻、溫度、可燃氣體含量也進行實時在線監測預警，保障數據中心運行安全。

3.5 資產和變更管理

      系統為數據中心提供設備管理和運維管理功能，包括設備臺賬、設備保養、工單管理、巡檢記錄、缺陷管理、搶修記錄等功能，告別依靠手工記賬，降低人力和時間成本。

作者簡介：簡婷，女，本科，現就職于安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為數據中心能效管理系統。