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安可夏雪

摘要：“节能减排”是当今世界的热门话题。 遏制全球变暖，保护有限的地球资源，减少能源浪费，推广节能技术的应用，是全人类共同的目标。 通信行业作为国民经济的重要组成部分，消耗的能源约占全国能源消耗总量的2%，是高耗能企业。 数据中心能耗管理系统利用监控技术对数据中心用能设备的能耗进行“采集、整理、分析”，实现能耗在数据上从粗放式管理向精细化管理转变，并改善机房的能耗。 消耗管理能力，实现节能减排目标。 本文介绍并说明了数据中心能源管理系统的工作原理、实际运行及应用意义。

关键词：数据中心； 能源管理; PUE； 节能技术

0 前言

我国明确提出贯彻落实科学发展观，提出建设资源节约型、环境友好型社会的发展理念。 包括通信行业在内的各行各业都在为实现加快酒店业发展、建设生态文明的发展目标而努力。 随着我国“互联网+”、大数据、云计算、AI技术、数字经济、5G技术等产业政策的实施，我国数据中心市场仍将处于快速发展期。 《关于“十三五”加强信息通信节能减排工作的指导意见》中强调，到2020年，新建大、超大数据能源消耗效率（PUE）值中心应低于 1.4。 无论是国家和社会的整体趋势，还是数据中心自身的降本增效，通信领域的节能减排都是一项重要而艰巨的任务。

1 数据中心能耗现状

数据中心由当地电网或专用发电设施供电，经变配电处理后，为数据中心用电负载提供稳定的电力供应。 数据中心的电能消耗一般由以下部分组成：

1.1 IT设备包括计算、存储、网络等不同类型的设备，用于承载运行在数据中心的应用系统，为用户提供信息处理、存储、通信等服务。

1.2 数据中心制冷设备是为保证IT设备运行所需的温湿度环境而建立的相关配套设施，主要包括：空调设备、冷源设备、送回风设备等。

1.3 数据中心变电供电系统，包括发电机、变压器、配电柜、UPS（不间断电源）、HVDC（高压直流电）、蓄电池、柱柜、PDU等设备，提供符合要求的电压设备的使用和电流，以确保用电的安全性和可靠性。

1.4 数据中心内其他耗电基础设施，包括照明系统、安全系统、消防系统，以及相关的数据中心监控和管理系统。

2 数据中心能源管理系统介绍

节能的首要任务是控制能源消耗的使用，进而进行统计、计算、分析，优化能源消耗分配方案。 数据中心建立了一套全面有效的用电综合信息化解决方案——能源管理系统，实现了数据中心对所有能源消耗的数据分析、整理和控制的要求，满足了各业务部门的管理。数据中心和维护需求，实现能源消耗的精准管理模式，帮助数据中心“以管理求效率，以科技促节能”。

2.1 数据中心能源管理系统架构

能源管理系统由能耗监控中心、通信服务和能源数据采集三部分组成。 能耗监管中心：主要实现所有能耗数据的整合和管理。 通过管理对能耗数据进行采集、汇总、统计、比较、分析和可视化展示，并为用户提供人机界面、数据报表。 用户可以根据这些分析结果进行能耗对标管理，制定考核管理制度，为能源决策提供依据。 通信服务：负责将现场设备级电表采集的相关信息数据通过现场总线转换成网络信号，并合并转发。 电能数据采集：实现底层数据采集，主要是底层电能表，电能表需要有RS485通讯接口，标准通讯协议。

2.2 数据中心能源管理系统业务能力

以数据采集处理平台为核心的能源管理系统，不仅具有以下常用功能模块，还可以根据数据中心的实际需求实现功能定制。

2.2.1 数据接收模块

数据中心复杂的能源数据存储结构无法直接为能耗分析和辅助决策提供支持。 信息和数据。

2.2.2 数据处理模块

数据处理是对数据（包括数值型和非数值型）进行分析和处理的技术过程，包括对各种实时数据和设备数据进行分析、整理、计算、编辑等处理和处理，并可携带out as 自定义分类和分项，方便数据的分类和分项统计。

2.2.3 能源监控模块

能源监控功能模块通过过程图、数据列表、图表、饼图等方式实现数据中心能源实时监控、历史运行状态查询、超限预警、异常报警等功能，及时发现数据中心能源安全问题。定时监控开关、阀门、水泵、空调、空压机等设备的运行状态。

2.2.4 报警管理模块

模块提供异常报警功能模块，可快速响应能耗数据，包括实时数据上限、下限、超标报警、复合报警、累计报警、瞬时报警、时间段平均值报警、数据总线层服务告警、Web显示层应用错误告警、系统运行错误告警、能耗超管理值告警、能耗超标告警等，便于及时发现能源使用、设备运行、能源质量、能源等方面的异常情况失衡。

2.2.5 能耗分析模块

对数据中心能耗进行不同维度、不同时间段的统计分析，找出具有节能潜力的时间点和节能项目，为用户通过管理和技术进行节能提供有说服力的科学依据。

2.2.6 报表管理模块

本模块提供年、月、日数据中心能耗统计报表，具体包括总能耗、分项能耗、PUE等指标，并提供数据中心能耗报表报表标准格式，可定制用户 开发报告。

3 数据中心能源管理系统的应用意义

数据中心能源管理系统利用现代计算机、网络技术、实时数据库技术、数据分析和预测技术，对数据中心电能的生产、输配和用电设备状态实施集中、扁平化的动态监控和数字化管理，改善和优化能源平衡，为监控显示、计量计费、业务管理、节能潜力分析和节能降耗技术应用提供全面完整的解决方案。

3.1 把握能源消费结构特点，提供机房能源消费信息

系统根据不同能源种类、不同时段对数据中心总能耗进行统计分析，掌握数据中心整体能耗状况、指标完成情况、能耗趋势和能耗排名，并自动找出不合理的能耗时间点。 为节能提供依据。 系统可显示每台电表的详细数据，包括电流、电压、功率、功率因数等各种数据，并以图表的形式直观显示同类地区的能耗情况，并可按per进行换算人均和单位面积。 根据输入的计费策略，系统可自动计算出电能的峰谷电费和电费，并按分时计费分析结果。

3.2 实现能耗指标管理，能效自动分析

数据中心能源管理系统按照分类、分项的原则对电能进行比较分析，按照不同的分项进行比较和显示。 可分析哪些子项超标或不合理的能耗，从而找出节能降耗点。 系统可以对冷水机的能耗进行分析比较，计算出COP值是否在合理范围内，为冷水机的启停逻辑设置提供依据。 系统生成数据中心整体PUE动态曲线，方便整体能效分析。

3.3 提高建筑用能安全，及时发现异常用电

3.3.1实现电流平衡分析，平衡供电，保障用电安全。

3.3.2 显示各电源功率因数，提高用电质量。

3.3.3实时监控整个数据中心的用电稳定性，为关变提供数据支持。

3.3.4实时监控变压器工作负荷，确保用电高峰期供电系统安全。

3.3.5 以图形的形式直观展示工作时间能源消耗与非工作时间能源消耗的关系，最大限度地有效利用能源消耗，及时发现非工作时间能源消耗异常。

3.4 寻找节能改造方向，监督节能改造效果

数据中心能源管理系统根据单位能耗与室内外温度的对比，采用专用的先进能耗算法，找出不合理的能耗时间点，并将结果反馈给用户杨浦能耗管理系统哪家专业，提供决策依据节能的基础。 系统对实际能耗与计划值进行分析比较，实时查看节能值的变化，验证节能改造方案的效果。

4 安科瑞能源管理解决方案

4.1 概述

建立高效的能耗监测管理系统，实时测量建筑物内各种用能设备的能耗数据，并对采集到的数据进行统计分析。 可以合理确定各地区建筑能耗的经济指标和绩效评价指标，发现能源使用和能源浪费的规律，提高人员积极节约能源的意识。

① 构建数据中心智慧能源管理系统的基础框架，对能源消耗的各个环节进行实时监控；

②碳排放数据：通过系统可实现建筑单元人均能耗分析（包括水、电、能），实现低碳办公数据；

③区域能效比：实现建筑单元内区域能耗比较，便于能耗评估；

④同期能效比：实现同年、同期、同区域的能耗对比，方便分析节能数据；

⑤能耗考核管理：根据能耗定额标准约束值、标准值、指导值对单位面积能耗和人均能耗指标进行分析；

⑥ 能耗竞争排名：比较各功能区能耗，实现能耗排名，增强员工节能意识；

⑦ 对能耗数据进行综合分析、统计、打印、查询等功能，并可根据能耗监控管理系统的需要选择打印不同样式的报表。 为能耗运行管理部门提供可靠依据；

⑧ 能耗数据采集，随时查询，并根据采集到的数据进行统计分析，监测异常能耗，对能源智能表故障进行报警，提高系统信息化和自动化水平。

4.2 硬件选择

5 结论

数据中心能源管理系统采用专业的测控计量产品，依托智能通信网络，实现供配电等能源数据的自动计量、控制和计量功能，对数据中心的电力资源进行监控和管理，与DCIM（数据中心基础设施管理系统）紧密结合，完成设备、人员、能源的协同管理，可以根据用电量合理利用资源和节约能源，最大限度地降低数据中心的运营成本，最大限度地减少对环境的污染。

系统通过能耗分类、分项分析，找出数据中心能耗问题点，进行能耗分析和评估，有针对性地进行节能改造工作，确保能源的使用是可控的、可衡量的、可执行的、高效的。 可实现，从而实现数据中心节能减排的目标。

【参考】

【1】胡炳礼，张慎． 数据中心能源管理系统应用背景及功能概述[J]. 科技创新, 2020(7):2.

[2] 徐善美． 绿色数据中心节能技术探讨[J]. 建筑技术，2019年6月25日。

[3]安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.5版

源中瑞能源管理系统：通过对企业电、水、热、气、油等能源消耗的全面监测、分析和评价，为用户提供能源消耗统计、节能诊断、能效管理、分析等服务和决策。 通过能耗过程信息化、可视化管理，优化企业生产过程能耗流程，科学合理制定企业能耗考核标准和考核体系，有效提升企业能效管理水平。

能源管理系统还可以进行节能管理：监控主要用能系统的运行参数，对主要用能系统进行节能评估能耗管理系统开发方案，挖掘节能潜力空间，为节能提供数据支持管理和技术节能，同时展示节能改造的节能能量。

在能源管理系统的使用过程中。 系统可预设能耗报警条件，对能耗超限、设备状态异常发出报警，提醒管理人员及时介入报警区域，减少能源浪费。 系统通过信息提示，自动弹出告警界面或触发必要的操作，同时通过多种方式将信息通知相关人员。

源中瑞重点能耗监控系统解决方案：

本方案主要适用于大型企业工厂和国家确定的重点用能单位的能耗监控平台建设，以及对重点能源单位能耗数据进行采集、汇总、分析的节能管理系统。 -实时消耗单位。 实现一次能源计量数据的在线采集和实时监控，完成能耗数据的汇总和分析，使各级节能主管部门能够及时、准确地跟踪掌握节能降耗情况方式，增强监管的针对性。 将采集到的每一对数据提供给用能单位，进行汇总、验证、过滤、整理、打包，传输至国家节点和省级节点。

重点用能单位接入终端系统部署在用能单位内部，通过计量仪表、工控系统对单位能耗数据进行采集汇总，并上传至平台。 接入终端系统必须采取各种安全措施，确保内部系统安全和数据安全，具备远程升级、一端多传输、接收平台推送信息、用能单位自主管理等功能。

能源管理和能耗分析软件：

能源管理及能耗分析软件维嘉通过实时采集、动态监控、能耗分析、成本核算、绩效考核和报告发布等功能，实现企业能源管理的精细化，促进节能降耗。

汇总显示当月和当年的能源消耗，并与往年同期能源消耗进行对比，掌握能源消耗趋势。 实时动态监控企业当前用电量。 通过设定每日能耗计划值，实现能耗定额管理，并与实际能耗进行对比，对可能出现的能耗突增情况进行预警。 将各类能源消耗折算为标准煤，掌握企业总体能源消耗情况。

通过用能趋势图，快速定位用能负荷峰值，逐步定位用能峰值构成，为移峰填谷找到依据。

系统提供两种访问方式，一种访问方式，客户端响应速度快，充分发挥了客户端PC的处理能力，减轻了服务器端的压力。 另一种访问方式不需要安装客户端，只要有一台可以上网的电脑就可以访问服务器，实现了真正的跨网络、跨平台访问。

系统可根据企业实际用能情况，灵活配置用能类型、用能结构、用能设备、用能区域、监控参数等基本信息。 需要配置。 系统可接入单个或多个企业的能耗情况，进行集中管理。

将各类能源监测数据（水、电、气）接入一套能源消耗监测系统，改变原有的多头管理局面，清晰掌握企业能源消耗构成，避免在生产过程中减少某类能源消耗转化过程中的能源消耗增加了其他类型能源消耗的支出。