智能母線系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心末端供電的應(yīng)用

時(shí)間：2022-09-24作者：安科瑞電子商務(wù)（上海）有限公司瀏覽：109

朱鹍
（江蘇安科瑞微電網(wǎng)研究院有限公司，江蘇江陰 214405） 
前言
      數(shù)據(jù)中心末端智能母線通過(guò)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控母線的溫升、電能運(yùn)行參數(shù)等數(shù)據(jù)，并對(duì)采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理和存儲(chǔ)，上傳至數(shù)據(jù)中心ECC監(jiān)控中心，發(fā)出告警及報(bào)警信息，通過(guò)音頻及可視化的界面對(duì)話窗口告知運(yùn)營(yíng)管理人員，及時(shí)排查故障。
      數(shù)據(jù)中心末端智能母線供電系統(tǒng)相對(duì)于傳統(tǒng)的配電列頭柜加電力電纜有較大的優(yōu)勢(shì)。配電列頭柜加電力電纜末端配電方式是由UPS輸出配電柜引電力電纜至列頭柜，經(jīng)主路斷路器控制開(kāi)關(guān)控制各分路斷路器開(kāi)關(guān)，較終至IT設(shè)備機(jī)柜 PDU插排供電，若配電列頭柜電能參數(shù)監(jiān)控單元出現(xiàn)故障，導(dǎo)致相應(yīng)配電列頭柜所帶載的機(jī)柜失去監(jiān)控，故存在單點(diǎn)隱患，若期間服務(wù)器發(fā)生宕機(jī)，不能有效及時(shí)處理，產(chǎn)生嚴(yán)重后果。 
1、末端供電智能母線系統(tǒng)架構(gòu)及特點(diǎn)
      數(shù)據(jù)中心未端供電智能母線架構(gòu)圖如圖 1所示。

圖1 數(shù)據(jù)中心未端供電智能母線架構(gòu)圖
      母線優(yōu)點(diǎn)：軌道式主體結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)單明了，安全性高;插接箱旋轉(zhuǎn)式插接，帶電插拔，安裝快捷；母線干線上隨處可插接插接箱，靈活性強(qiáng);雙零線結(jié)構(gòu)，較好地應(yīng)對(duì)諧波效應(yīng)；全電參量智能檢測(cè)模塊單元，保證未端供電系統(tǒng)可靠、安全、智能。
      插接箱單元特點(diǎn)：旋轉(zhuǎn)式插接，***工具；磷銅卷口彈性插腳;可任意選裝1 P/2P/3P開(kāi)關(guān)；可以實(shí)現(xiàn)一拖一或者一拖多設(shè)置(單較開(kāi)關(guān)單機(jī)柜，三較開(kāi)關(guān)三機(jī)柜)；內(nèi)裝有電壓、電流等電能參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊。 
2、配電列頭柜電力電纜與智能母線末端供電對(duì)比
  數(shù)據(jù)中心末端供配電系統(tǒng)平面圖如圖2所示。 

圖 2 數(shù)據(jù)中心末端供配電系統(tǒng)平面圖
      數(shù)據(jù)中心未端配電列頭柜采用放射式的供配電系統(tǒng)，UPS總輸出配電柜直接放射敷設(shè)至配電列頭柜及|T設(shè)備柜。其優(yōu)點(diǎn)是各負(fù)載之間獨(dú)立受電，若發(fā)生系統(tǒng)故障，切除故障回路，縮小停電范圍，不影響其他回路，完全滿足國(guó)家相應(yīng)規(guī)范對(duì)|T設(shè)備重要負(fù)荷的用電技術(shù)要求。其缺點(diǎn)是分支線路多、有色金屬導(dǎo)體消耗量大、施工安裝工藝復(fù)雜、系統(tǒng)可擴(kuò)展性差，不能滿足不同業(yè)務(wù)的用電容量需求，分期實(shí)施時(shí)需要把末端電力線纜一次敷設(shè)到位，系統(tǒng)靈活性差。此外，傳統(tǒng)配電列頭柜加電力電纜形式的供配電系統(tǒng)中，配電列頭柜需要占用數(shù)據(jù)中心的空間資源。
      數(shù)據(jù)中心配電列頭柜電力電纜拓?fù)鋱D如圖3所示。缺點(diǎn):線纜地板下鋪設(shè)工期長(zhǎng)、難度大，且后期檢修、管理困難;列頭柜空間有限，后期變更的靈活性較差;線纜密集鋪設(shè)，*聚集溫升，有火災(zāi)隱患;線纜架空地板下鋪設(shè)，影響制冷效果;列頭柜占用機(jī)柜位置，造成土地成本浪費(fèi)。

圖3 數(shù)據(jù)中心配電列頭柜電力電纜拓?fù)鋱D
      數(shù)據(jù)中心智能母線供配電系統(tǒng)采用樹(shù)干式的供配電系統(tǒng)，UPS總輸出配電柜至各IT設(shè)備機(jī)柜之間采用兩條干線(智能母線)連接的配電方式。其優(yōu)點(diǎn)是消耗的有色金屬導(dǎo)體量相對(duì)較少、安裝施工快捷方便、即插即用、系統(tǒng)擴(kuò)展靈活，可滿足不同承租用戶的個(gè)性化業(yè)務(wù)用電容量，易于擴(kuò)展與變更。與電力電纜相比，智能母線可靠性較高、工程生命周期長(zhǎng)，并且可重復(fù)利用。其缺點(diǎn)是智能母線主干線發(fā)生故障時(shí)，影響范圍大，但母線干線的故障概率很低。數(shù)據(jù)中心未端配電智能母線拓?fù)鋱D如圖4 所示。優(yōu)點(diǎn)：取消配電列頭柜，節(jié)約占地面積，爭(zhēng)取了更多的盈利性機(jī)柜；開(kāi)關(guān)控制及數(shù)據(jù)采集分布于始端箱和各插接箱，避免互相影響；避免了強(qiáng)電在架空地板下敷設(shè)，主動(dòng)發(fā)熱少，對(duì)制冷造成的負(fù)擔(dān)小，有效降低數(shù)據(jù)中心能耗和PUE值；安裝方便快捷，工期大大縮短；插接箱模塊化，實(shí)現(xiàn)分支數(shù)量及容量隨時(shí)調(diào)整；內(nèi)部均為銅排輸電，安全性能較高。

圖4 數(shù)據(jù)中心未端配電智能母線拓?fù)鋱D 
3、安科瑞智能母線監(jiān)控系統(tǒng)解決方案
      AMB智能母線監(jiān)控系統(tǒng)是針對(duì)母線的智能監(jiān)控要求而設(shè)計(jì)的一套完整的解決方案，包括始端箱檢測(cè)模塊、插接箱檢測(cè)模塊、本地監(jiān)控系統(tǒng)等，集成了常規(guī)電力參數(shù)的測(cè)量、電能監(jiān)測(cè)和考核管理，同時(shí)具有在線報(bào)警功能，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)母線接口溫度，采用 RS485有線或lora無(wú)線通訊方式，方便可靠的將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳至本地監(jiān)控系統(tǒng)或者是后臺(tái)動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，確保系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。
3.1智能母線監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖5所示。 

圖5 智能母線監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)圖
 
3.2智能母線監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)硬件介紹

 3.3智能母線監(jiān)控系統(tǒng)觸摸屏界面
      智能母線監(jiān)控系統(tǒng)觸摸屏主界面如圖6所示。

 圖6 智能母線監(jiān)控系統(tǒng)觸摸屏主界面
      智能母線監(jiān)控系統(tǒng)觸摸屏子界面如圖7所示。

圖7 智能母線監(jiān)控系統(tǒng)觸摸屏子界面
3.4后臺(tái)系統(tǒng)軟件介紹
     安科瑞能效管理系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中心中所有數(shù)據(jù)，如：集成電力監(jiān)控、電源備自投、電氣接點(diǎn)測(cè)溫、智能照明控制、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)及治理、蓄電池在線監(jiān)測(cè)、精密配電監(jiān)控、智能母線監(jiān)控以及消防監(jiān)控等多種子功能。
      通過(guò)一體化融合監(jiān)控平臺(tái)提高運(yùn)維效率、降低運(yùn)營(yíng)成本、實(shí)現(xiàn)綠色低碳、節(jié)能降耗、提升PUE值。 
參考文獻(xiàn)：
（1）數(shù)據(jù)中心末端供電智能母線系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用.2022.03
（2）安科瑞數(shù)據(jù)中心綜合解決方案樣本.2022.03 
作者簡(jiǎn)介：
朱鹍，女，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事企業(yè)能源管控研究發(fā)展。

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