数据中心末端配电的数字化方案

安科瑞 时丽花 蒋超萍

数据中心末端配电的数字化方案

需要解决这些挑战，提高业务连续性、控制运营成本并满足新的业务发展需求，数据中心将需要对末端配电环节有监测和管理。智能化的配电柜和智慧小母线系统可以提供解决方案。接下来将讨论如何为数据中心选择合适的末端配电数字化解决方案，创建可靠且环保的数据中心。

配电柜数字化方案

配电柜是为数据中心的IT设备机柜提供电源的末端配电设备，一般采用双回路供电，电源分别来自两台冗余的UPS，分为交流和直流供电，一般放置在机柜阵列的两端，也称列头柜，如图1所示。

图1 ANDPF配电柜

安科瑞配电监控解决方案针对配电柜监控数字化要求，方案包括交流（AC220V）、直流（DC-48V/240V/336V）系统。由触摸式液晶显示屏、综合信息处理主机模块、开关状态采集模块、电流互感器(交流)或霍尔传感器(直流)采集单元模块等组成。监测两路主进线和A+B双面馈线回路电量参数、开关状态、谐波含量、柜内温湿度等数据，可以在本地触摸屏显示，同时可以上传AcrelEMS-IDC数据中心能效管理系统显示和报警。产品方案见表1。

母线槽数字化方案

近年来，随着数据中心建设的快速发展，智能母线槽的方案运用越来越多。相比传统精密配电柜，数据中心母线槽架空铺设，具有安装检修方便、不占地、散热快、易增容等优势。母线槽通过始端箱从前端UPS取电，以母排系统组成输电结构，采用即插即用的方式，通过插接箱给各个IT机柜内的PDU供电。

图2 智能母线槽数据采集方案示意图

安科瑞智能母线槽方案在始端箱和插接箱内配置AMB100/AMB110监测单元，测量始端箱、插接箱电压、电流、频率、有功功率、无功功率、功率因数、有功电能、无功电能、谐波畸变、温湿度、漏电电流等数据，可以通过有线或无线方式传输数据，在本地触摸屏显示，同时可以上传数据中心能效管理系统，实现母线槽的数据展示和异常预警。

另外由于母线槽是由铜制母排搭接而成，接头部位可能会由于接触不良而异常发热，所以需要对母线槽接头温度进行实时监测，安科瑞AMB200母线接头温度监测装置进行接触式测温，AMB300通过红外非接触式测温方式监测母线温度，数据通过有线或无线方式传输本地触摸屏显示，同时可以上传数据中心能效管理系统，实现母线槽温度的实时预警，设备选型如表2所示。

AcrelEMS-IDC数据中心能效管理系统

AcrelEMS-IDC数据中心能效管理系统搭建基于高、中、低压配电系统、柴油发电机、UPS的实时监控和末端配电系统数据采集的电力监控、PUE分析以及动环监测，帮助数据中心管理者了解数据中心能源运行情况，并关注消防和电气安全，及时预警异常情况，保障数据中心稳定可靠运行。除了变电站、柴油发电机和UPS运行监控以外，特别是针对数据中心的末端配电环节，系统数据跟踪到每一个回路的电气参数和开关状态、温湿度数据等。

电源容量管理和配置

系统监测每路馈线回路的电流、功率、开关状态和用电量，还可以配置温度、湿度传感器用于监测线路接点温度和柜内湿度，设置参数高低越限告警，避免回路超负荷运行而导致意外断电。

能源管理

数据中心最主要的能效指标PUE的计算涉及到所有IT设备的耗能，系统从高压到末端采集数据中心用电量，并按照IT设备、制冷系统(冷冻水机组、空调末端、新风等)、供电系统(变压器、UPS、发电机、开关)、照明及办公用能进行分类，计算数据中心PUE值、制冷负载系数CLF、供电负载系数PLF等，为数据中心能效诊断提供数据支持。

环境管理

系统根据数据中心不同温度数据下计算数据中心PUE和CLF值的变化，来协助管理者寻找运行温度，在温度控制和能耗之间找到平衡点。同时系统监测数据中心温湿度、浸水、烟雾等影响数据中心正常运行的因素，并及时提供预警。

安全管理

系统监测配电柜或母线槽系统电气接点温度以及漏电电流，并设置温度、漏电越限告警，及时消除系统隐患。同时针对数据中心大量的UPS蓄电池内阻、温度、可燃气体含量也进行实时在线监测预警，保障数据中心运行安全。

资产和变更管理

系统为数据中心提供设备管理和运维管理功能，包括设备台账、设备保养、工单管理、巡检记录、缺陷管理、抢修记录等功能，告别依靠手工记账，降低人力和时间成本。

结束语

随着对算力的需求增长，数据中心也将加速发展。为了保障数据中心稳定可靠运行，除了在电源和前端变配电系统上下功夫外，数据中心的末端配电系统数字化管理更为重要。安科瑞AcrelEMS-IDC数据中心能效管理系统配合安科瑞配电柜系统、智能母线槽系统为数据中心的末端配电提供负荷监测、能效管理、安全预警和设备运维管理，为数据中心连续稳定运行提供保驾护航。