數據中心能耗分析節能優化 安科瑞AcrelEMS-IDC

數據中心能耗分析節能優化 安科瑞AcrelEMS-IDC

數據中心高速發展

在疫情的影響下，全球網絡流量受到視頻流量、電話會議、在線游戲、社交網絡等數字應用增長的推動而激增。伴隨物聯網持續發展，未來對數據服務的需求將呈現出指數級增長。

2020年，數據中心建設被正式列入新基建戰略。近幾年越來越受到國家重視，數據中心是新基建有序運行的基礎保障，被視為“新基建的基礎設施"。

數字經濟作為經濟發展的新引擎，已經成為衡量一個國家綜合國力的重要指標，同時我國正在加緊5G、智慧城市、大數據與云計算等新技術的應用。數據中心的作用和地位日益突出。

數據中心存在的問題

數據中心異常停電影響嚴重

用能體量大，碳排放占比多

能耗限額，PUE能效要求越來越嚴格

數據中心監控子系統眾多：

綜自、電力監控、動環監控、智能照明、視頻門禁、消防監控等子系統多、分散、獨立，信息不互通，子系統不互動；

軟件眾多（APP多個）,后期維護困難（軟件多、服務器多、應用環境多), 使用學習成本高，用戶無法通過一套系統完整的了解整個數據中心的供電、配電、用電情況；

采集設備、組網設備與布線大量重復部署而不能共享，系統管理、報表報告、告警告知等相似功能模塊重復，修改配置工作量成倍上升。

用戶需求：

可靠穩定安全的供配電

提高運維效率

降低運營成本

一體化融合監控平臺

綠色低碳

節能降耗

提升PUE

解決方案：安科瑞AcrelEMS-IDC 數據中心綜合解決方案

平臺功能

變電站綜合自動化系統

監控子系統：包括模擬量、開關量等數據的遙測、遙信，事件 記錄SOE、故障錄波，遙控功能；

? 微機保護子系統：包括進線公用測控屏、主變保護屏及母聯、 PT、電容器等其他回路保護功能；

? 微機五防系統：綜自系統和微機五防系統聯動，實現系統的五 防防誤操作功能；

? 電壓無功綜合控制子系統：補償電容器、電抗和有載調壓等功能；

? 系統的低頻減載負荷控制;

? 變電站綜自系統通訊，包括站內通訊和遠動上傳調度功能；

? 站內控制電源系統：包括直流屏、交流屏等。 RS485 Ethernet 微機保護 裝置 電力儀表

數據中心電力監控及能效管理系統

能耗監測 展示當前數據中心總 能耗，IT能耗，空調 能耗，及其他能耗并 且計算出當前數據中 心實時PUE值，通過 儀表盤形式直觀展示。

配電監測 配電監測通過一次 圖的方式，將配電系統中各回路的參 數展示在圖中，并 實時變化，以便用 戶總覽各支路配電 情況。

變壓器監測 監測各變壓器各項參數，包括負載率、頻率、功率因數、三相不平衡度等，并且顯示歷時曲線圖，數據實時變化。幫助用戶直觀監測各變壓器運 行狀態

能效監測 能效看板實時顯示當 前數據中心PUE值以及歷史PUE曲線。 并且顯示各分項用能的用能情況及用能排 行。監測各變壓器運 行及負載情況，給出本月變壓器輸出電能排行

列頭柜監測 通過圖形化界面，監測變壓器、發電機、 UPS、列頭柜、空調、 蓄電池等設備的運行情況。數據實時刷新，支持設備切換，AB 雙路切換

UPS監測 監測UPS主路旁路以及輸出的電力參數。 蓄電池參數以及環境溫度

電池監測 監測電池組電壓、電流、浮充電流、組溫。 單節電池的電壓，內阻，溫度

空調監測 監測空調的出風、回風溫濕度，出水、回水溫度。

環境監測 監測數據中心溫濕度、 開關門、水浸、煙霧、 噪聲、氣體濃度狀態 等參數。曲線圖直觀明了，同時支持歷史數據查詢。

電能質量監測/治理裝置

精密配電監控系統

智能小母線監控系統

蓄電池在線監測系統

智能照明控制系統

說明：手動控制：通過面板或觸摸屏

自動控制：通過安裝傳感器

場景控制：系統可預先設定多種場景模式進                  行自由切換。

定時控制：可根據日常工作休息時間，完成                  燈光的自動控制。

控制：對受控區域可集中控制，并實時                  監控所有回路的開/關狀態。

系統聯動：系統可與消防系統聯動控制。

04消防子監控系統

電氣火災監控系統：獨立預警子系統，主機+探測器，低壓用電回路，剩余電流，溫度故障，電弧限流式保護,短路滅弧)

消防設備電源監控系統;消防聯動控制,子系統主機+傳感器,消防用電回路,電壓監測,電流監測,開關量監測,24小時實時監測

防火門監控系統:消防聯動控制子系統,主機+防火門監控模塊,常開防火門,常閉防火門,實時監控,遠程聯動控制

消防應急照明和疏散指示系統:集中電源,集中控制,自適應疏散引導,點式狀態監控,潔凈區高防護系統,自檢權限控制

典型硬件

（1）產品組成

HMI 觸摸屏，主路進線采集監測模塊，支路電參量采集模塊，無源開關狀態采集模塊，測溫

傳感器，電流互感器，以及霍爾傳感器

（2）支持回路數192 路

（3）對比

主模塊可輸出 24V 電源給一個觸摸屏和三個分模塊供電，大多數方案下可省一個開關電源

觸摸屏可選尺寸豐富，可展示中英文界面

（4）功能模塊介紹

交流

主模塊 AMC100-ZA：

檢測 A+B 獨立 2 路三相進線的母線電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、有功電

能、無功電能、零序電流、零地電壓+2-63 次諧波+8DI4DO+1 路溫濕度+2 路漏電。2 路上行485（分別接動環和觸摸屏），1 路下行 485（接分路模塊）。

分回路電參量及開關量一體模塊 AMC100-FAK48、AMC100-FAK30：

檢測 A+B 獨立各 24/15 路出線的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、有功電能、無功電能、+2-31 次諧波。每邊各 24/15 路單相（8/5 路三相）。每邊各 24/15 路有源節點。

（出線電壓）。

分回路開關量模塊 AMC100-KD48、AMC100-KD30：

干接點，監測 A+B 共 48/30 分路的開關量狀態、1 路 RS485 通訊。

分回路電參量模塊 AMC100-FA48、AMC100-FA30：

檢測 A+B 各 24/15 路出線的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、有功電能、無功電能、+2-31 次諧波。每邊各 24/15 路單相（8/5 路三相）。

分回路測溫模塊 AMC100-FT48、AMC100-FT30：

檢測 A+B 獨立 2 路出線各 24/15 回路的溫度，配套 NTC 溫度傳感器使用。

直流主模塊 AMC100-ZD：

檢測 A+B 獨立 2 路出線的電壓、電流、有功功率、無功功率+8DI4DO+1 路溫濕度。2 路上行485（分別接動環和觸摸屏），1 路下行 485（接分路模塊）。

分回路電參量及開關量一體模塊 AMC100-FDK48、AMC100-FDK30：

檢測 A+B 獨立各 24/15 路出線的電壓、電流、有功功率、無功功率。每邊各 24/15 路有源節點。（出線電壓）。

分回路開關量模塊 AMC100-KD48、AMC100-KD30：

干接點，監測 A+B 共 48/30 分路的開關量狀態、1 路 RS485 通訊。

分回路電參量模塊 AMC100-FD48、AMC100-FD30：

檢測 A+B 獨立 2 路各 24/15 出線的電壓、電流、有功功率、無功功率。

分回路測溫模塊 AMC100-FT48、AMC100-FT30：

檢測 A+B 獨立 2 路出線各 24/15 回路的溫度，配套 NTC 溫度傳感器使用。

1.4 智能小母線篇

（1）產品組成

始端箱檢測模塊、插接箱檢測模塊、顯示單元、轉接頭、HMI 觸摸屏

（2）支持點位

推薦接入 50 臺以內的插接箱和始端箱。

（3）對比

可選有線和無線兩種方案

多種安裝方式

觸摸屏界面可二次開發

（4）功能模塊介紹

有線始端箱檢測模塊 AMB100-A-P1：

三相交流回路的全電量測量、2-63 次諧波測量、1 路漏電流、8 路溫度、1 路濕度、需

量、中性線電流、2 路開關量輸入、2 路開關量輸出，1 路 RS485 通訊，獨立輔助電源供電

有線插接箱檢測模塊 AMB110-A-P1：

三相交流回路的全電量測量、2-63 次諧波測量、1 路漏電流、4 路溫度、1 路濕度、需

量、中性線電流、2 路開關量輸入、2 路開關量輸出，1 路 RS485 通訊，獨立輔助電源供電

無線始端箱檢測模塊 AMB100-A/W-P1：

三相交流回路的全電量測量、2-63 次諧波測量、1 路漏電流、8 路溫度、1 路濕度、需

量、中性線電流、2 路開關量輸入、2 路開關量輸出，1 路 LoRa 無線通訊，獨立輔助電源供

電

無線插接箱檢測模塊 AMB110-A/W-P1：

三相交流回路的全電量測量、2-63 次諧波測量、1 路漏電流、4 路溫度、1 路濕度、需

量、中性線電流、2 路開關量輸入、2 路開關量輸出，1 路 LoRa 無線通訊，獨立輔助電源供

電

1.5 母線測溫推廣篇（1）

（1）產品組成

接觸式連接器接頭測溫模塊、無線接收器、HMI 觸摸屏

（2）點位 160

（3）對比

可選有線和無線兩種方案

觸摸屏界面可二次開發

（4）功能模塊介紹

接觸式連接器接頭測溫模塊 AMB200:

測量單個母線槽接頭連接器 4 路 A\B\C\N 母排溫度，測量一路濕度。1 路 RS485 通訊。

接觸式連接器接頭測溫模塊 AMB200-LR:

測量單個母線槽接頭連接器 4 路 A\B\C\N 母排溫度，測量一路濕度。1 路 LoRa 無線通訊

1.6 母線測溫推廣篇（2）

（1）產品組成

紅外接頭測溫模塊、紅外采集器、HMI 觸摸屏

（2）支持點位 320

（3）對比

紅外測溫，測溫模塊不與銅排直接接觸，安全可靠；

二總線連接，既取電又通訊，無須另外拉供電線。

可通過一鍵編制功能，自動設置設備地址。

（4）功能模塊介紹

紅外接頭測溫模塊 AMB300-Z：

一個廣視角紅外探頭，測量母線槽單個連接器處的整體母排溫度情況；

紅外接頭測溫模塊 AMB300-Z-T：

一個廣視角紅外探頭，測量母線槽單個連接器處的整體母排溫度情況+1 路 NTC 外殼測溫；

紅外接頭測溫模塊 AMB300-Z-TH：

一個廣視角紅外探頭，測量母線槽單個連接器處的整體母排溫度情況+1 路 NTC 外殼測溫+

測量連接器處的濕度情況；

1.7 鐵塔基站產品

（1）產品型號

（2）功能介紹

DTSD1352-4S 系列導軌式多回路電力儀表:

4 路三相或 12 路單相回路全電參量測量，電流互感器外置；

監測各相電壓/電流、零序電流、頻率；

監測各相功率、總功率（有功、無功、視在）；

監測各相功率因數、總功率因數；

監測電壓/電流相角、電壓/電流不平衡度；

監測電壓、電流總諧波及 2-31 分次諧波；

當月和上月的電壓、電流、功率極值記錄；

電流、功率需量和實時電流、實時功率需量；

200 條事件記錄，記錄 DIDO 的動作情況；

支持過壓、過流、斷相、DI 聯動等報警輸出；

4 時區 14 時段的費率設置；

四象限電能，12 個月復費率電能統計；

31 天四象限和復費率電能凍結，正反向電能計量；

四路無源開關量輸入、兩路有源開關量輸入、一路開關量輸出、RS485 通訊；

兩路無源開關量輸入、兩路開關量輸出、RS485 通訊；

注：四路無源開關量輸入、兩路有源開關量輸入、一路開關量輸出與四路無源開關量輸

入、兩路有源開關量輸入、一路開關量輸出只能 2 選 1。

AMC16-DETT 基站直流電能計量儀表:

監測設備系統時間、總電壓、輸出總電流、總功率、總電能、各分路電壓、各分路電流、各

分路功率、各分路電能；LED 指示燈顯示；RS485 通訊；

額定電壓下，計量模塊的負載電流值在不超過電流 1%時， 模塊啟動潛動電流；

當計量模塊的電流線路中無電流，電壓線路上施加額定電壓值的 85%～125%時，模塊計算器不應有 1 個以上的數字變化；

直流電壓輸出過低告警、直流電壓輸出過高告警、一次下電告警、模塊失壓告警、計量支路

錯誤告警、內部程序錯誤告警、時鐘錯誤告警、存儲器故障告警、交流輸入停電告警；

支持廣播校時，可通過 RS485 通信接口對計量模塊進行遠程校時。

（3）對比

產品的定制化程度高，能滿足客戶需求。

產品的檢測回路多，相對于多個儀表監測具有較大成本優勢。

產品的協議滿足鐵塔公司 YD/T1363 協議的同時還能滿足常規 modbus-RTU 協議

2.1 精密列頭柜監控產品選型

AMC16Z 有哪幾種典型配置方案

交流一進一出

直流兩進兩出

智能網關、物聯網電表、多回路電表、充電樁、智慧照明等

AWT100數據轉換模塊通過RS485/Modbus-RTU采集本地設備的狀態信息，然后通過無線或有線傳輸的方式將信息傳送至終端設備、服務器、云平臺等，實現無線互聯。用戶不需要重新架設通訊網絡結構，用戶使用更加方便，同時降低了成本。

      通訊方式：2G、4G、NB-IoT、LoRa、LoRaWAN、WIFI、CE、DP、GPS

      優點：

體積小巧，安裝方便

遠程調試（帶無線通訊）

成本低廉，價格實惠

                      支持秒級上傳

雙碳背景下，企業用能的電能替代將是長期趨勢，因此企業內部將新增大量用電設備，提高這些設備的能效水平將降低總的電能消耗，助力雙碳目標早日實現。

   需要多種通訊方式的電能計量儀表，支持嵌入式、導軌式安裝，RS485、Lora、4G等數據上傳模式，可實現免布線、免停電施工。

   電能計量表計安裝在主要配電節點、重點用能設備等處，實時采集用電數據，監控配電系統的運行，并對用電數據進行逐時、逐日、逐月分析，并結合國家、行業標準，統計企業整體碳排放，為碳中和提供基礎數據服務。

DD(T)SY預付費系列儀表:預付費系列儀表針對校園商業區（食堂、超市等）用電、試驗科研項目用電、宿舍用電可實現預充金額，欠費報警及跳閘、違規電氣監控、作息時間用電管理、批量補助下發等功能。方便后勤人員管理，保證用電安全。

物聯網水表

智能遠傳水表可用電子直讀式，具有高清晰液晶顯示，直接讀取和通信發送。該水表的特點包括：高靈敏度，始動流量小，計量精度高，具備誤差自動修正功能；通訊方式：可通過MODBUS-RTU通訊接口進行通信，管理者可對水表各參數進行設置或修改，也可抄回表內的信息以便供管理部門進行統計、監測；斷電后數據可保存10年以上；擴展功能：可根據需要擴展遠程控制閥門開關功能；耐高溫：可在120℃下長期工作，水解穩定；抗腐蝕：抗酸堿腐蝕性強不易被腐蝕，阻燃性能好，環保：水資源免遭二次污染。

電氣火災探測器ARCM300

當電線由于機械損傷、年久失修而導致絕緣層老化破損、負荷大而發熱使得絕緣層老化失效等原因，使得絕緣性能下降，導致電線與大地之間有不正常的電流通過，這種現象就是漏電，也稱為“剩余電流"。泄漏電流流入接地點處形成發熱現象，當流入接地點周圍有易燃物時，經長期高溫累積作用便會產生燃燒現象從而引發火災。

ARCM系列電氣火災探測器可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，集成度高，體積小巧，安裝方便，防范因泄漏電流而導致的電氣火災。

限流式保護器ASCP200

當低壓配電回路發生短路故障時，ASCP200電氣防火限流式保護器能在150微秒內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，有效克服傳統斷路器、空氣開關和監控設備存在的短路電流大、切斷短路電流時間長、短路時產生的電弧火花大，以及使用壽命短等弊端。

無線測溫

ARTM系列電氣接點在線測溫裝置

ARTM系列電氣接點在線測溫裝置適用于高低壓開關柜內電纜接頭、斷路器觸頭、刀閘開關、高壓電纜中間頭、干式變壓器、低壓大電流等設備的溫度監測，防止在運行過程中因氧化、松動、灰塵等因素造成接點接觸電阻過大而發熱成為安全隱患，提高設備安全保障，及時、持續、準確反映設備運行狀態，降低設備事故率。

智能照明

Acrel-Bus智能照明控制系統可實現照明燈具的遠程集中控制、就近控制功能，并且可以和其他設備進行聯動控制，具有如下功能特點：

節約能源

智能化控制

減少維護費用

營造舒適的工作環境

延長燈具壽命