數(shù)據(jù)中心精密配電柜

智能精密配電監(jiān)測(cè)裝置引言

    由于IT技術(shù)飛速發(fā)展，特別是云計(jì)算和虛擬化技術(shù)的廣泛應(yīng)用柏困，數(shù)據(jù)中心內(nèi)服務(wù)器衩羹、交換機(jī)等IT設(shè)備正經(jīng)歷迅速變化．?dāng)?shù)據(jù)中心及其配電系統(tǒng)為了滿足這種變化并實(shí)現(xiàn)高可用性和節(jié)能減排的要求，在配電產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面也進(jìn)行了諸多改進(jìn)．專(zhuān)為數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)的精密配電單元通過(guò)可在線擴(kuò)展清玉、實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)等功能可滿足新一代數(shù)據(jù)中心的需求弧劳。

1、智能精密配電監(jiān)測(cè)裝置-精密配電單元

    為了更好地理解精密配電單元惜施，我們先介紹其所處的使用環(huán)境和負(fù)載類(lèi)型壁挖。正是其使用類(lèi)型和負(fù)載系統(tǒng)決定了該設(shè)備一系列與眾不同的特點(diǎn)。

    精密配電單元是一種主要用于數(shù)據(jù)中心內(nèi)的配電系統(tǒng)条篷，又叫配電列頭柜啤誊，精密配電單元主要安裝于數(shù)據(jù)中心內(nèi)。數(shù)據(jù)中心是一個(gè)聚集了大量服務(wù)器拥娄、存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及配套UPS瞳筏、精密空調(diào)等設(shè)備的IT設(shè)備場(chǎng)所稚瘾，是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的集中處理、存儲(chǔ)姚炕、傳輸摊欠、交換和集中管理等業(yè)務(wù)的服務(wù)平臺(tái)，近年來(lái)柱宦，各行業(yè)業(yè)務(wù)處理對(duì)信息技術(shù)的依賴(lài)不斷增加些椒，數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)逐漸擴(kuò)大，投資規(guī)牡Э快速增長(zhǎng)免糕，對(duì)用電的需求也逐年增加，數(shù)據(jù)中心主要面臨著以下幾個(gè)問(wèn)題點(diǎn)：

    1） 先忧侧，由于IT技術(shù)堵沈，特別是虛擬化和云計(jì)算的發(fā)展，要求對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)中心的電流分布和功率分布進(jìn)行的實(shí)時(shí)管理据篇，以保證供電系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心的可靠運(yùn)行便晶，達(dá)到數(shù)據(jù)中心的高可靠性和節(jié)能減排的雙重目的。

    2） 其次担泥，精密配電單元向IT負(fù)載提供電力润跟，IT設(shè)備的制造技術(shù)正在經(jīng)歷快速發(fā)展變化。數(shù)據(jù)中心內(nèi)的IT設(shè)備和負(fù)載功率在未來(lái)10年將發(fā)生很大變化谨斥，但數(shù)據(jù)中心及其配電系統(tǒng)—般使用壽命在10年及以上的時(shí)間鸡魁。

3） 同時(shí)，由于虛擬化和云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心的功率消耗也將變得難以預(yù)測(cè)侨直。

    綜上所述支摹，數(shù)據(jù)中心主要體現(xiàn)在如何使數(shù)據(jù)中心的整個(gè)生命周期中不斷滿足變化的IT負(fù)載類(lèi)型和負(fù)載運(yùn)營(yíng)水平，使整個(gè)數(shù)據(jù)中心在從建成到推出使用的過(guò)程中始終保持和可靠的運(yùn)行靠婴，是對(duì)數(shù)據(jù)中心的配電系統(tǒng)提出的新挑戰(zhàn)代郊。

2、-精密配電單元應(yīng)用方案

    針對(duì)數(shù)據(jù)中心精密配電柜的IT負(fù)載的不斷變化和快速發(fā)展杀餐，也提高了對(duì)于精密配電柜中監(jiān)測(cè)裝置要求干发，一套可集成各項(xiàng)參數(shù)測(cè)量監(jiān)控、且可充分滿足不斷增加的負(fù)載要求的監(jiān)控裝置史翘，成了現(xiàn)代精密配電柜中的重要指標(biāo)枉长，我們?cè)O(shè)計(jì)了以AMC16MH為監(jiān)控主體的數(shù)據(jù)中心精密配電柜單元電能質(zhì)量管理系統(tǒng)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)兩路進(jìn)線、多路出線的電參數(shù)琼讽、進(jìn)出線開(kāi)關(guān)狀態(tài)必峰、溫度、接地電壓钻蹬、漏電流等實(shí)現(xiàn)的監(jiān)測(cè)吼蚁。且可根據(jù)用戶(hù)需求靈活增加減少出線測(cè)量回路數(shù)。以下我們就突出講解我司開(kāi)發(fā)的以AMC16MH為監(jiān)控主體的數(shù)據(jù)中心精密配電柜單元電能質(zhì)量管理系統(tǒng)方案问欠。

圖1  精密配電柜內(nèi)一次接線圖

圖2  AMC16MH精密配電監(jiān)測(cè)方案系統(tǒng)圖

2.1 實(shí)時(shí)在線監(jiān)控

    為了對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)中心的電流分布和功率分布進(jìn)行的實(shí)時(shí)管理肝匆。精密配電單元采用了AMC16MH多回路監(jiān)控裝置，它既可以測(cè)量進(jìn)線側(cè)三相電流顺献、電壓旗国、有功功率、無(wú)功功率灭西、視在功率蝉速、功率因數(shù)、頻率弹爱，還可同時(shí)檢測(cè)出線多達(dá)84路的電流咬跷、有功功率、功率因數(shù)芹倔，同時(shí)演避，可顯示累積的有功電能和增量電能。這樣有效地對(duì)整個(gè)配電單元的電氣參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和記錄威脯，尤其對(duì)其電力消耗有實(shí)時(shí)的了解偶咸。可以滿足用戶(hù)對(duì)于電能計(jì)量的要求跨略，為的能耗管理提供了硬件基礎(chǔ)殊泼，AMC16MH多回路監(jiān)控裝置還具有2路RS-485接口柿患，多回路計(jì)量監(jiān)測(cè)裝置通過(guò)RS-485標(biāo)準(zhǔn)Modbus協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)。通過(guò)AMC16MH多回路監(jiān)控裝置码日，精密配電裝置采集了輸入和輸出的各種電氣參數(shù)森枪，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電氣系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和管理，以滿足數(shù)據(jù)中心負(fù)載水平實(shí)時(shí)變化條件下的高可靠性审孽。同時(shí)县袱。提供對(duì)于輸出電流的報(bào)警，可有效防止由于過(guò)負(fù)載所導(dǎo)致的斷電發(fā)生佑力。

2.2 精密配電管理系統(tǒng)軟件

    為了達(dá)到遠(yuǎn)程管理的目的式散，在精密配電監(jiān)測(cè)方案中，我司為其專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)了精密配電管理系統(tǒng)軟件打颤，有了這套管理軟件暴拄，用戶(hù)可以通過(guò)數(shù)據(jù)中心后臺(tái)管理系統(tǒng)對(duì)兩者進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問(wèn)，實(shí)現(xiàn)電參數(shù)值编饺、開(kāi)關(guān)狀態(tài)乖篷、零地電壓和漏電流等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控；還可實(shí)現(xiàn)越限告警透且、事件記錄那伐、數(shù)據(jù)上傳等功能。為了方便客戶(hù)操作和瀏覽石蔗，我們特意安裝了彩色觸摸屏。用戶(hù)可以在柜前直接在觸摸屏上進(jìn)行操作徒锄。

圖3  AMC16MH顯示主界面

圖4 AMC16MH 開(kāi)關(guān)狀態(tài)指示界面

 2.3 多回路可靈活擴(kuò)展

    為了適應(yīng)適應(yīng)IT設(shè)備和IT技術(shù)快速升級(jí)的需要轮拼。數(shù)據(jù)中心精密配電單元中使用了模塊化互感器排，每個(gè)AMC16MH裝置ui多可測(cè)量84路單相出線回路各相參數(shù)安芋，對(duì)應(yīng)可配備4個(gè)互感器排才延，每個(gè)互感器排可連接21路單相出線回路，針對(duì)不同IT設(shè)備售芳，可隨意減少或添加互感器排陈园，以適應(yīng)不同客戶(hù)需求。

2.4 零地電壓監(jiān)控

    中性線與PE線之間的點(diǎn)位差稱(chēng)為“零點(diǎn)電壓”肿犁，當(dāng)零點(diǎn)電壓高于電子信息設(shè)備的允許值時(shí)湘志，將引起硬件故障、燒毀設(shè)備整空，引發(fā)控制信號(hào)的誤動(dòng)作羽抒，影響通信質(zhì)量，延誤或阻止通信的正常進(jìn)行偶凝，因此蝶锋，當(dāng)零地電壓不滿足負(fù)載的使用要求時(shí)（一般零地電壓應(yīng)小于2V）陆爽，應(yīng)采取措施，降低零地電壓扳缕，以AMC16MH多回路監(jiān)控裝置為監(jiān)控主體的精密配電柜電能質(zhì)量管理方案中慌闭，帶有零點(diǎn)電壓測(cè)量功能，能將監(jiān)測(cè)的零地電壓值實(shí)時(shí)傳送到安全監(jiān)管平臺(tái)服務(wù)器中躯舔，并在界面上以直觀的數(shù)據(jù)表現(xiàn)出來(lái)驴剔，一旦零地電壓值越限，系統(tǒng)將自動(dòng)彈出報(bào)警框并觸發(fā)報(bào)警庸毫，提示管理員進(jìn)行及時(shí)進(jìn)行線路檢查仔拟，保護(hù)精密配電柜安全性能。

2.5 零序電流監(jiān)控

    當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)飒赃，三相變得不對(duì)稱(chēng)了利花，這時(shí)就能分解出有幅值的零序分量了，因此通過(guò)檢測(cè)這零序電流分量载佳，就可以知道系統(tǒng)出了故障（特別是單相接地時(shí)的零序分量）炒事。所以該值的監(jiān)測(cè)對(duì)系統(tǒng)用電的安全性有著不可忽視的主要性，以AMC16MH為監(jiān)測(cè)裝置的數(shù)據(jù)中心電源管理系統(tǒng)蔫慧，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)精密配電柜體重的零序電流仁吟，根據(jù)該值分析電路，避免引起更大的電氣故障脯阔。

2.6 漏電流采集功能

    數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)逐漸擴(kuò)大夏捣，投資規(guī)模快速增長(zhǎng)摇值，對(duì)用電的需求也逐年增加贵筹，同時(shí)也留下了安全隱患，近年來(lái)茫步，電氣火災(zāi)在火災(zāi)起因中居*翼毡。針對(duì)近年來(lái)電氣火災(zāi)事故居高不下的嚴(yán)峻形勢(shì)，根據(jù)電氣火災(zāi)的規(guī)律和數(shù)據(jù)中心用電特點(diǎn)拿豺，在我們的精密配電柜應(yīng)用方案中增加了漏電流采集功能既感，并能將漏電流采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到后臺(tái)管理系統(tǒng)，達(dá)到后臺(tái)統(tǒng)一管理咱缭，實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的挂悲。

2.7 溫度采集功能

    在機(jī)房中，有大量的服務(wù)器等精密設(shè)備俊戳，設(shè)備對(duì)溫彬祖、濕度等運(yùn)行環(huán)境的要求非常嚴(yán)格，所以應(yīng)加裝溫度傳感器品抽，以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)精密配電柜內(nèi)的溫度储笑，以AMC16MH多回路監(jiān)控裝置為監(jiān)控主體的精密配電柜電能質(zhì)量管理方案中甜熔，帶有2路溫度傳感器，能將監(jiān)測(cè)的溫度值實(shí)時(shí)傳送到當(dāng)?shù)氐臋C(jī)房監(jiān)控及安全監(jiān)管平臺(tái)服務(wù)器中突倍，并在界面上以直觀的數(shù)據(jù)表現(xiàn)出來(lái)腔稀，一旦溫度值越限，系統(tǒng)將自動(dòng)彈出報(bào)警框并觸發(fā)報(bào)警羽历，提示管理員通過(guò)調(diào)節(jié)空調(diào)溫度值為精密配電柜提供ui佳運(yùn)行環(huán)境焊虏。

2.8 諧波測(cè)量功能

    隨著數(shù)據(jù)中心的發(fā)展，大量增加使用的大功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件以及各類(lèi)開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)品秕磷，如顯示器诵闭、空調(diào)器、節(jié)能燈澎嚣，在這些信息技術(shù)設(shè)備雖然每臺(tái)設(shè)備向電網(wǎng)注入的諧波電流不大疏尿，但這些設(shè)備數(shù)量大、分布廣男软。在使用時(shí)具有集中的特點(diǎn)禁微，在某些時(shí)段會(huì)使注入到電網(wǎng)的諧波電流對(duì)電網(wǎng)造成的諧波問(wèn)題特別突出，這不但使接入該電網(wǎng)的設(shè)備無(wú)法正常工作灯烤，甚至造成故障恢核，而且還會(huì)使供電系統(tǒng)中性線承受的電流超載，影響供電系統(tǒng)的電力輸送欧蠢。因此諧波問(wèn)題得到各有關(guān)方面的高度重視忠宙。AMC16MH增加了進(jìn)線和出線諧波、總諧波測(cè)量功能榴烦，并能將監(jiān)測(cè)的諧波值實(shí)時(shí)傳送到當(dāng)?shù)氐臋C(jī)房監(jiān)控及安全監(jiān)管平臺(tái)服務(wù)器中杀打，在界面上以直觀的數(shù)據(jù)表現(xiàn)出來(lái)，一旦諧波值越限拜殊，系統(tǒng)將自動(dòng)彈出報(bào)警框并觸發(fā)報(bào)警。

 3 -主要產(chǎn)品型號(hào)設(shè)備清單

    安科瑞公司的數(shù)據(jù)中心精密配電柜監(jiān)測(cè)采集裝置是針對(duì)數(shù)據(jù)中心中多回路出線的供電需求而開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的汹魁，能夠很好的滿足數(shù)據(jù)中心中各設(shè)備對(duì)電源安全性和可靠性的要求匿党，并符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以下表格為該套方案的產(chǎn)品配套型號(hào)功能介紹寓落。

4曙悠、結(jié)語(yǔ)

    由于IT技術(shù)的快速發(fā)展和IT應(yīng)用的日益廣泛，尤其是云計(jì)算和虛擬化技術(shù)的出現(xiàn)核宿，服務(wù)器的負(fù)載水平不斷提高同時(shí)變得難以預(yù)測(cè)烘韩，這使得數(shù)據(jù)中心內(nèi)的電流管理變得非常重要，良好的全系統(tǒng)電流管理和報(bào)警可以有效地降低由于開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作或過(guò)載保護(hù)而造成的IT負(fù)載斷電顾篡，同時(shí)減少了由于斷電而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)和聲譽(yù)上的損失室用。從各個(gè)方面來(lái)看，我們所研發(fā)出來(lái)的以AMC16MH為監(jiān)測(cè)裝置的數(shù)據(jù)中心精密配電電源質(zhì)量管理方案能有效地適應(yīng)了精密配電柜單元的需求在竹，使客戶(hù)在節(jié)省初期投資的同時(shí)添瓷，提高整個(gè)供電系統(tǒng)的可靠性和管理性，從而可觀地降低了數(shù)據(jù)中心的初期投資和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用值纱。

參考文獻(xiàn)

[1]專(zhuān)為數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)的精密配電單元介紹.：周巍

[2] 產(chǎn)品選型手冊(cè)2013.08版

作者簡(jiǎn)介：

王蒙蒙鳞贷，女，本科虐唠， 搀愧，主要研究方向?yàn)閿?shù)據(jù)中心配電柜設(shè)計(jì)，: