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淺談配電裝置在數(shù)據(jù)的應(yīng)用

更新時(shí)間:2021-10-18 點(diǎn)擊次數(shù): 898次

劉細(xì)鳳

安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定  201801

 

摘要:隨著信息化的不斷發(fā)展,各種數(shù)字技術(shù)如互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等獲得迅猛發(fā)展,并在應(yīng)用中產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是存儲、運(yùn)算處理海量數(shù)據(jù)的實(shí)體,其規(guī)模不斷擴(kuò)大。數(shù)據(jù)是新型基礎(chǔ)設(shè)施中的一項(xiàng)重要內(nèi)容,各級一直都在思索如何實(shí)現(xiàn)其綠色化發(fā)展。在國家政策的引導(dǎo)下,經(jīng)過多年的努力,綠色數(shù)據(jù)建設(shè)取得一定成效。文章主要分析了綠色數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢,以期更好地落實(shí)黨的各項(xiàng)要求,加快建設(shè)綠色數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù);配電;絕緣監(jiān)測;信息化

 

0引言

不管是個(gè)人數(shù)字信息、企業(yè)數(shù)據(jù)還是國家層面的數(shù)據(jù),都需要數(shù)據(jù)這一基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行連接與計(jì)算。當(dāng)前,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、5G移動(dòng)通信等信息技術(shù)的出現(xiàn),促使數(shù)據(jù)的需求較之前有明顯增加。研究發(fā)現(xiàn),全球數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的市場規(guī)模在2013年為284.4億美元,經(jīng)過幾年的發(fā)展其規(guī)模獲得大幅度增長,在2018年就已經(jīng)達(dá)到626.3億美元,其中我國從262.5億元增長到1210.4億元。數(shù)據(jù)的發(fā)展給整個(gè)社會(huì)帶來翻天覆地的變化,為此,人們需結(jié)合時(shí)代發(fā)展潮流,更好地分析問題,并在時(shí)代發(fā)展中明確方向,抓住機(jī)遇,更好地迎接各種技術(shù)性的挑戰(zhàn)與難題。

 

1數(shù)據(jù)的變化

1.1 單機(jī)柜功率密度高密化

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)技術(shù)水平不高,初期建設(shè)規(guī)劃時(shí)不能充分考慮冗余度,單機(jī)柜功率密度控制在13kW。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展、信息化時(shí)代的到來,數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)量極大增加,單機(jī)柜功率密度在新建數(shù)據(jù)中獲得大幅度的增長,已經(jīng)達(dá)到410kW,甚至一些數(shù)據(jù)支持2030kW。為促進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)(InternetDataCenter,IDC)單位面積產(chǎn)值的顯著提高,對于數(shù)據(jù)的技術(shù)人員而言,需要考慮的是將更多互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(InternetTechnology,IT)設(shè)備放置在相同空間內(nèi)。機(jī)柜的高密度變化,相應(yīng)地會(huì)給配電、暖通專業(yè)帶來很大的挑戰(zhàn)。在改造舊機(jī)房時(shí),需全部拆除那些舊的配電、暖通設(shè)備,由此極易造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)與運(yùn)營成本的增加。

 

1.2 PUE值呈明顯下降趨勢

PUEPowerUsageEffectiveness,電源使用效率)這一數(shù)值越接近1,則表示數(shù)據(jù)綠化程度更高,這也是當(dāng)前衡量一個(gè)能源效率的重要指標(biāo)。我國電源使用效率平均值在2.02.5之間。鑒于國家在2010年對數(shù)據(jù)并未提出任何要求,這時(shí)的PUE值為3.0,2013年新建的平均PUE值為1.51.8。2018年,北京府公布《北京市新增產(chǎn)業(yè)的禁止和限制目錄》,這對于建設(shè)綠色節(jié)能數(shù)據(jù)至關(guān)重要,此時(shí)PUE值呈明顯下降趨勢。在全球能源日益緊張的情況下,為幫助數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,就少不了的宏觀調(diào)控。

 

1.3 建設(shè)方式的改變

數(shù)據(jù)中的基礎(chǔ)建設(shè)工作本質(zhì)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,綜合性,以往在建造一棟樓宇時(shí)會(huì)配合供配電、空調(diào)、室內(nèi)裝修、柴油發(fā)電系統(tǒng)等設(shè)施,不利于后期擴(kuò)容,靈活性不足,改造成本高。當(dāng)前,比較流行的建設(shè)方式為整體規(guī)劃、分步實(shí)施,結(jié)合業(yè)務(wù)發(fā)展情況真正做到隨用隨建,從而能夠高效地開展建設(shè)工作,降低經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性貶值。

 

1.4 數(shù)據(jù)運(yùn)營管理向智能化方向發(fā)展

物理上完成一座數(shù)據(jù)的建設(shè)以后,并不代表它的生命周期已經(jīng)結(jié)束。其后的運(yùn)維是數(shù)據(jù)得以發(fā)揮功能和作用的重要保障。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)多借助人力來開展運(yùn)維管理,研究表明,技術(shù)問題在導(dǎo)致數(shù)據(jù)故障的全部因素中僅占有很小的比例,而人為失誤大約占70%。當(dāng)前,隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,在運(yùn)營管理中會(huì)應(yīng)用更多的機(jī)器人,以此可將人工操作替代下來,從而降低故障發(fā)生率。

 

2綠色數(shù)據(jù)的發(fā)展方向

2.1 小母線末端配電的廣泛應(yīng)用

由于單機(jī)柜功率密度發(fā)展趨勢漸趨高密化,在后續(xù)改造中傳統(tǒng)列頭柜短板比較明顯。比如,很難實(shí)現(xiàn)列頭柜擴(kuò)容、變更,使用過的電纜無法重復(fù)利用,缺乏靈活性。而根據(jù)機(jī)柜負(fù)載,一般可以靈活地分配小母線,如擴(kuò)容、調(diào)相等,小母線只需調(diào)整對應(yīng)插接箱即可,整體線路無須調(diào)整。再加上列頭柜通常會(huì)占用較大的空間,多個(gè)機(jī)柜都需要配備一個(gè)獨(dú)立的列頭柜,由此導(dǎo)致空間變得更加擁擠,而小母線具有一系列優(yōu)點(diǎn),如體積緊湊、占用空間小、走線簡潔且直觀,因此將其應(yīng)用到大型數(shù)據(jù)可以節(jié)省很大的空間,也能夠創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí),小母線的使用壽命為40年,明顯長于僅有1015年的列頭柜。經(jīng)綜合研究對比可知,小母線能夠更好地應(yīng)對機(jī)柜高密化的挑戰(zhàn)。當(dāng)前,小母線尚未廣泛地應(yīng)用到我國的數(shù)據(jù)中,這與建造成本這很大關(guān)系。隨著功率密度的提高,建造者需要充分考慮成本與運(yùn)維的邊界性,最終做出合理選擇,而數(shù)據(jù)后50m解決方案就在于小母線。

 

2.2 綠色節(jié)能技術(shù)及其他技術(shù)不斷發(fā)展

綠色節(jié)能數(shù)據(jù)與我國綠色、可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)相符,因此在整個(gè)行業(yè)都在為實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能而努力。近年來,盡管其在制冷、傳熱學(xué)、材料科學(xué)等方面尚未取得顯著進(jìn)展,但是PUE值明顯下降,這與一般邏輯不符,經(jīng)深入探究發(fā)現(xiàn),其與為實(shí)現(xiàn)節(jié)能而放寬了溫濕度環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)。之前數(shù)據(jù)所要求的溫濕度范圍相對狹窄,而機(jī)械制冷極易升高PUE值,消耗大量能源?,F(xiàn)如今,隨著環(huán)境要求的寬松,數(shù)據(jù)節(jié)能技術(shù)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樽匀焕鋮s,機(jī)械制冷作為補(bǔ)充,由此極大降低了非IT設(shè)備能耗與PUE值。同時(shí),多家互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也紛紛研制各種數(shù)據(jù)節(jié)能方案,如的海水冷卻IDC、雅虎的雞舍IDC、微軟的潛水艇IDC以及臉書的風(fēng)墻IDC等。綠色節(jié)能技術(shù)層出不窮并獲得廣泛應(yīng)用,而其他新技術(shù)依然處于研究階段,如高溫服務(wù)器、液冷散熱技術(shù)、余熱回收再利用等?;诖耍藗冃铚?zhǔn)確抓住歷史發(fā)展機(jī)遇,深入分析行業(yè)痛點(diǎn),真正做到放眼于,并制定切實(shí)可行的解決方案。

 

2.3工程建設(shè)實(shí)現(xiàn)快速部署

一些新興技術(shù)迅猛發(fā)展,如云計(jì)算、人工智能、大數(shù)據(jù)、5G移動(dòng)通信等,由此極大增加了數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)需求,導(dǎo)致傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的建設(shè)方式無法滿足時(shí)代發(fā)展需求?;诖耍瑪?shù)據(jù)建設(shè)時(shí)可以選用模塊化、預(yù)制化、產(chǎn)品化的方式,其中模塊化數(shù)據(jù)所涉及的模塊比較多,且事先已經(jīng)在工廠生產(chǎn)中調(diào)試好,然后只需在現(xiàn)場安裝即可,從而能夠?qū)崿F(xiàn)快速部署并有效縮短工程時(shí)間。目前,這類建設(shè)方式深受互聯(lián)網(wǎng)*的認(rèn)可,紛紛投入使用,為此,供應(yīng)商也需要適當(dāng)做出調(diào)整,這對于加快產(chǎn)品的升級換代至關(guān)重要,還需準(zhǔn)確地抓住發(fā)展節(jié)點(diǎn)。

 

 

2.4 AI與智能DCIM的有效應(yīng)用

人工智能(ArtificialIntelligence,AI)是近幾年的年度熱詞,也是不同領(lǐng)域需深入研究的重要方向,猶如20世紀(jì)末電腦行業(yè)的興起。如何將新技術(shù)、場景深度融合起來,哪些場景能夠?qū)崿F(xiàn)人工智能、數(shù)據(jù)的有效結(jié)合,是建設(shè)者們重點(diǎn)考慮的問題。人工智能的一個(gè)顯著的優(yōu)勢就在于在某些方面能夠代替人工,避免或者降低因人為因素導(dǎo)致的故障,從單一重復(fù)性的勞動(dòng)中解放人力。為此,人工智能與數(shù)據(jù)能夠創(chuàng)造許多場景,比如,利用安防系統(tǒng),能夠幫助安保人員節(jié)省不必要的工作,如眼看、手摸、跑腿等,由此能夠極大提高該系統(tǒng)的智能化程度;在巡檢系統(tǒng)中利用巡檢機(jī)器來開展工作,如采集溫濕度數(shù)據(jù)、檢測可疑故障點(diǎn)等,不僅能夠高效地開展工作,且能夠進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確度;在電力自動(dòng)控制系統(tǒng)中利用人工智能技術(shù),機(jī)器可以實(shí)現(xiàn)判斷,及時(shí)采取甩負(fù)載措施來解決潛在的過載現(xiàn)象,以此能夠更加可靠、穩(wěn)定地運(yùn)行重要負(fù)載;在數(shù)據(jù)中,利用智能數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施管理(DataCenterInfrastructureManagement,DCIM)能夠有效實(shí)現(xiàn)上述場景。相信在不久的將來,數(shù)據(jù)借助人工智能,可以真正從圖紙走向現(xiàn)實(shí)。

 

2.5 設(shè)備布局、擴(kuò)容工作進(jìn)一步優(yōu)化

當(dāng)前,在一些地區(qū)所擬建的數(shù)據(jù)中,有的會(huì)對外提供托管服務(wù)(交換機(jī)、服務(wù)器)、存儲、運(yùn)維、開發(fā)服務(wù),這些都屬于PaaS、IaaS類型,具體在建設(shè)這類數(shù)據(jù)時(shí)難免會(huì)出現(xiàn)一些問題,比如,用戶很難確定,導(dǎo)致無法及時(shí)確定數(shù)據(jù)的需求;即便一些用戶能夠進(jìn)入園區(qū),也會(huì)存在中途退出的情況。鑒于此,數(shù)據(jù)必須要具備一定的靈活應(yīng)變能力與具有靈活的預(yù)案,以此才能確保機(jī)房建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量達(dá)標(biāo),滿足長期使用的條件,且在信道、網(wǎng)絡(luò)中需預(yù)留出足夠的變動(dòng)與冗余余地;在機(jī)房不間斷電源(UninterruptiblePowerSupply,UPS)、空調(diào)設(shè)備位置為新設(shè)備預(yù)留出足夠的擴(kuò)充空間,或者站在整體角度制訂一系列切實(shí)可行的解決方案,從而結(jié)合實(shí)際需求做好設(shè)備布局、擴(kuò)容工

作。

 

安科瑞列頭柜及監(jiān)測產(chǎn)品介紹

隨著數(shù)據(jù)的迅猛發(fā)展,數(shù)據(jù)能耗問題也越來越突出,高效可靠的數(shù)據(jù)配電系統(tǒng)方案,是提高數(shù)據(jù)電能使用效率,降低設(shè)備能耗的有效方式。

AMC系列數(shù)據(jù)配電系統(tǒng)是針對數(shù)據(jù)機(jī)房末端設(shè)計(jì)的,能夠綜合采集所有能源數(shù)據(jù)的智能系統(tǒng),為交直流電源配電柜提供精確的電參量信息,并可通過通訊將數(shù)據(jù)上傳到動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對整個(gè)數(shù)據(jù)機(jī)房的實(shí)時(shí)監(jiān)控和有效管理,為實(shí)現(xiàn)綠色IDC提供可靠保證。

3.1配電管理解決方案

3.1.1交流系統(tǒng)

1)功能要求:

遙測:輸入分路的三相電壓、三相電流、有功功率、有功電度;輸出分路的單相電壓、單相電流、有功功率、有功電度;

遙信:輸入分路的過壓/欠壓,缺相,過流,輸入分路和輸出分路的開關(guān)狀態(tài),具備電流、功率需用量分析和統(tǒng)計(jì),實(shí)現(xiàn)電壓、電流、功率等參數(shù)的越限報(bào)警功能。

2)配置方案-示意圖

配置方案

多功能儀表       PZ72L-E4

電流互感器       AKH-0.66-30I-XXA/5A

3.1.2直流系統(tǒng)

1)功能要求

遙測:輸入分路的電壓、電流、功率、電度;

 

遙信:輸入分路的過壓/欠壓,輸入分路的熔絲狀態(tài),具備電流、功率需用量分析和統(tǒng)計(jì),實(shí)現(xiàn)電壓、電流、功率等參數(shù)的越限功能。

2)配置方案-示意圖

配置方案

多功能儀表          PZ72L-DE

 霍爾傳感器          AHKC-F-  XXA/5V

 開關(guān)電源            SBD-30  48V

 

3.2產(chǎn)品規(guī)格

說明:■為標(biāo)配功能。

 

 

3.3配套附件

結(jié)語

當(dāng)前,隨著5G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展與不斷成熟,數(shù)字化浪潮接踵而至,數(shù)據(jù)傳輸速率較之前相比獲得顯著提升,而數(shù)據(jù)量增長速度迅猛,還會(huì)給數(shù)據(jù)帶來不小的壓力,能源消耗很大。當(dāng)前,為更好地緩解因數(shù)據(jù)量增長而給數(shù)據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)造成的壓力,需要加快建設(shè)數(shù)據(jù),不斷降低運(yùn)維成本,積極尋找節(jié)能化、綠色化發(fā)展道路。本文對數(shù)據(jù)的發(fā)展與變化情況進(jìn)行分析,探索數(shù)據(jù)的發(fā)展方向,以期為更好地規(guī)劃建設(shè)綠色數(shù)據(jù)提供一定參考。

 

【參考文獻(xiàn)】

[1]喬卿丞.綠色數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢分析.中國管理信息.2021-05-15.  

[2]黃劍.探討建設(shè)綠色數(shù)據(jù)成IDC產(chǎn)業(yè)發(fā)展潮流.中國新通.2020(14):66.

[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊.2020.6.

作者簡介劉細(xì)鳳,女,本科,安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向?yàn)閿?shù)據(jù)配電的設(shè)計(jì)與應(yīng)用


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