安科瑞數據中心能效管理綜合平臺實時掌握數據中心的運行情況,保障數據中心可靠、安全、節約、有序、任碳的運行,輔助運維團隊提升數據中心能效,降低PUE值,提高運維效率,降低運營成本。

安科瑞 陳聰

1.行業背景

有關部門2022年2月17日正式發布消息，同意京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝等地啟動建設全國一體化算力網絡國家樞紐節點。加上貴州、內蒙古、甘肅、寧夏啟動建設全國一體化算力網絡國家樞紐節點獲得批復，“東數西算"8大算力樞紐和10個集群全部落地。

2.用戶痛點

數據中心異常停電影響嚴重

倫敦金屬交易所(LME)發布聲明：當地時間2022年1月10日晚，第三方數據中心的停電導致了網絡連接問題，暫停五小時候后恢復交易。據有關業內專家表示，數據中心宕機在美國每分鐘的平均損失接近8000美元（50816元），Interxion停電，損失就超900萬。

2017年5月27日CBRE數據中心的停電事故導致英國航空公司的預訂、辦理登機手續系統、呼叫中心和移動應用程序受影響而無法使用，導致英國航空公司672個航班被取消，75000名乘客的航班被取消或延遲，預計損失超過1億英鎊。

用能體量大，碳排放占比多

數據中心監控子系統眾多

3.安科瑞數據中心能效管理綜合平臺概述

數據中心綜合能效管理解決方案，實時掌握數據中心的運行情況,保障數據中心可靠、安全、節約、有序、任碳的運行,輔助運維團隊提升數據中心能效,降低PUE值,提高運維效率,降低運營成本。

4.安科瑞數據中心能效管理綜合平臺架構

5.平臺功能

5.1電能管理

有序用電

首先對企業內部用電負荷的重要性進行分級（可控、可中斷、不可中斷），實時監測變壓器的負載率，當負載率超過設定的限值時，平臺下發控制指令降低可控負荷（充電樁、景觀照明等）的充電功率或直接停止供電；

5.2需求響應

通過EMS平臺記錄的企業負荷的歷史數據，再結合預測數據，決定以何種方式參與電網需求響應，平臺可通過給儲能系統下發控制策略，調整充發電時間；平臺在需求響應時間段調整可控負荷功率、停止給可中斷負荷供電；

5.3削峰填谷

通過平臺記錄的用電負荷歷史數據，識別企業負荷的“峰"、“谷"出現的時間規律、功率、持續時間，經計算后合理設置儲能系統的充放電時間段和持續時間，減少容量電費，降低用電成本，也可以降低擴容需求；

5.4變電所配電監控

企業變電所連接市政電網，是企業電能的重要甚至是*一來源，是分布式光伏的并網點和企業內部電力分配的源頭，是保障企業可靠供電的核心場所，需要對變電所實現完整的配電監控
對35kV至0.4kV配電涉及的變壓器、開關、無功補償柜、直流屏、母排及電纜等配電相關設備的電氣參數、狀態、溫度進行實時監測，及時發出故障報警信息；
實時監測開關柜內路斷路器、手車、隔離開關、負荷開關、地刀開關的分合狀態，斷路器彈簧儲能狀態及遠方就地控制狀態；
實現對變電所溫濕度、水浸、煙感、門磁、空調等環境量的監視和控制，保證變配電環境符合設備運行要求；
當出現電力故障時，發出報警信號，自動、迅速、有選擇的將故障元件從電力系統中切除，保護一次設備，防止事故擴散，迅速恢復供電，并可記錄故障波形，供后續進行故障分析

5.5分布式光伏

逆變器直流側、交流側運行狀態監測及報警
逆變器及電站發電量統計及分析
并網柜電力監測及發電量統計
電站發電量年有效利用小時數統計，識別低效發電電站
發電收益統計(補貼收益、并網收益)
輻照度/風力/環境溫濕度監測
并網電能質量監測及分析

5.6儲能監測

主要功能
在線監測儲能電池和PCS運行，包括運行模式、功率控制模式，功率、電壓、電流、頻率等預定值信息、儲能電池充放電電壓、電流、SOC、溫度、壓力、流量；
狀態告警，儲能電池充放電狀態、交/直流過壓/欠壓、交/直流過流、頻率過/欠告警、過溫、過載、漏電保護等；
遠程設置，PCS啟動、停止、功率設定、裝置運行參數設定；

5.7充電樁計費及管理

主要功能
充電管理，支持預約充電，實現定時、定量、定金額充電，可設置全時段單價和分時段單價設置；
實現告警管理，包括功率過載、插頭被拔出、線路欠壓、線路過壓、漏電等；
支持功率控制，比如變壓器負載率超過50%時，平臺會限制新增開始充電的充電樁的功率，降為50%，當變壓器負荷超過80%時，系統將不允許新增充電樁開始充電，直到負荷下降為止；

5.8電能質量分析及治理

新能源發電大規模并網給電壓帶來的影響，造成電壓波動、閃變、暫升、暫降等問題。新能源發電的隨機性，電網頻率波動較大。新能源發電并網易出現明顯的電壓、電流諧波，避免負荷側諧波與并網諧波之間產生疊加或某頻段的震蕩。
滿足對A類電能質量分析裝置的監測，專業性高、電能質量監測*面，穩態數據實時監測（三相不平衡度、電壓及頻率偏差、2-63諧波、0.5-62.5間諧波、電壓波動、電壓閃變），暫態數據實時監測（電壓暫升、電壓暫降、電壓短時中斷），瞬態數據實時監測（電壓及電流瞬態）；
電能質量SOE事件記錄（包含141種穩態越線事件、暫態事件及瞬態事件記錄）；
通過容忍度曲線標注暫態事件是否在合理區間；
結合國家標準，自動生成電能質量診斷報告，判定具體指標是否合格，實現自動電能質量診斷；
通過有源無功補償（SVG）緩解電壓波動和閃變；通過有源濾波APF對負荷側設備進行諧波治理，避免負荷側諧波與并網諧波之間產生疊加或某頻段的震蕩；

5.9電氣安全監測與保護
在低壓配電回路安裝電氣火災探測器，對配電回路的剩余電流、導線溫度等火災危險參數實施監控和管理；

在充電樁等低壓配電回路，安裝電氣防火限流式保護器，以微秒級速度快速限制短路電流以實現滅弧保護，從而能顯著減少電氣火災事故；

5.10設備控制及能效管理

末端空調控制，通過將中央空調的末端控制面板更換為帶通訊的智能面板，可遠程監視末端風機運行狀態，可實現遠程開啟、集中關閉、異常運行時段識別、溫度設定、風速設定、模式設定等功能；
智能照明控制，實現定時控制、場景控制、樓層集中控制、調光設置，結合紅外傳感器、超聲波傳感器，實現人來燈亮、人走燈滅；
實時監測中央空調、空壓機等高耗能設備運行情況，計算能效值，識別低效設備，制定方案并改造升級；
通過末端設備控制，減少末端的不合理用電，提高能源利用效率，減少能源浪費，節能降碳。

5.11設備檔案及巡檢管理

為源、網、荷、儲涉及的主要設備建立電子檔案，登記設備的品牌、型號、主要技術參數等信息，上傳電子說明書和圖紙，方便今后維護和備品備件管理。記錄設備的日常檢查、保養、維修記錄，實現設備的全生命周期管理；

通過系統制定日常巡檢計劃，并根據每種類型的設備定義針對性的檢查項目，固化巡檢流程，簡化學習成本，高標準完成巡檢任務。將每次巡檢過程發現的缺陷進行登記并通過圖片、視頻上傳，通過后臺專家系統診斷分析，給出更合理的解決方案。
通過高標準巡檢延長設備使用壽命、即時排除隱患，保證企業能源系統的長期、高*運行。

5.12巡檢機器人
  通過吊軌式或輪式智能巡檢機器人代替人進行重要或高危設備、惡劣環境下的不間斷巡視與檢查，實現 24 小時不間斷巡視，增加電網運行可靠性，同時保障運維人員安全，降低人工運維成本；
室內CO、CO2、溫度、濕度、煙霧、環境噪音等的監測；
通過語音對講實現遠程指揮；
報警聯動，配電監控系統監測到報警后可以聯動控制巡檢機器人自動運行到故障設備；
狀態燈、開關柄位置、開關柜門開閉狀態的識別；

5.13碳資產管理
確定企業所屬行業的碳排放邊界和核算方式，建立碳核算模型，并確定數據來源，集成不同行業的碳核算結構、標準和計算公式，為企業匹配碳核算模型，包括碳核算邊界確定、排放源數據來源確定、實際碳排放配額、上年度碳配額結余、碳排放配額限定和下年度減排目標；
采集碳核算涉及的各類數據，數據采集方式包括計量器具采集、手工錄入、與第三方系統對接等，采集的數據包括煤/電/水/天然氣/汽油/柴油/蒸汽等能源消耗數據、余熱/余壓/CO2等能源回收數據、可再生能源并網電量、能源初期購入/能源期末庫存/能源賬單等外購能源消耗數據；
碳排放看板，展示碳排放總量、碳排放強度、單位面積碳排放量、人均碳排放量、年度碳配額消費情況