智能母線系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心末端供電的應用

任運業(yè)

（江蘇安科瑞微電網(wǎng)研究院有限公司，江蘇江陰 214405）

數(shù)據(jù)中心末端智能母線通過現(xiàn)代通信網(wǎng)絡監(jiān)控技術，實時監(jiān)控母線的溫升、電能運行參數(shù)等數(shù)據(jù)，并對采集的實時數(shù)據(jù)進行分析處理和存儲，上傳至數(shù)據(jù)中心ECC監(jiān)控中心，發(fā)出告警及報警信息，通過音頻及可視化的界面對話窗口告知運營管理人員，及時排查故障。

數(shù)據(jù)中心末端智能母線供電系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的配電列頭柜加電力電纜有更大的優(yōu)勢。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)主路斷路器控制開關控制各分路斷路器開關，最終至IT設備機柜 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，導致相應配電列頭柜所帶載的機柜失去監(jiān)控，故存在單點隱患，若期間服務器發(fā)生宕機，不能有效及時處理，產(chǎn)生嚴重后果。

數(shù)據(jù)中心未端供電智能母線架構圖如圖 1所示。

圖1 數(shù)據(jù)中心未端供電智能母線架構圖

母線優(yōu)點：軌道式主體結構，簡單明了，安全性高;插接箱旋轉式插接，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;雙零線結構，更好地應對諧波效應；全電參量智能檢測模塊單元，保證未端供電系統(tǒng)可靠、安全、智能。

插接箱單元特點：旋轉式插接，無需專用工具；磷銅卷口彈性插腳;可任意選裝1 P/2P/3P開關；可以實現(xiàn)一拖一或者一拖多設置(單極開關單機柜，三極開關三機柜)；內(nèi)裝有電壓、電流等電能參數(shù)監(jiān)測模塊。

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至配電列頭柜及|T設備柜。其優(yōu)點是各負載之間獨立受電，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，滿足國家相應規(guī)范對|T設備重要負荷的用電技術要求。其缺點是分支線路多、有色金屬導體消耗量大、施工安裝工藝復雜、系統(tǒng)可擴展性差，不能滿足不同業(yè)務的用電容量需求，分期實施時需要把末端電力線纜一次敷設到位，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撲圖如圖3所示。缺點:線纜地板下鋪設工期長、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，容易聚集溫升，有火災隱患;線纜架空地板下鋪設，影響制冷效果;列頭柜占用機柜位置，造成土地成本浪費。

圖3 數(shù)據(jù)中心配電列頭柜電力電纜拓撲圖

數(shù)據(jù)中心智能母線供配電系統(tǒng)采用樹干式的供配電系統(tǒng)，UPS總輸出配電柜至各IT設備機柜之間采用兩條干線(智能母線)連接的配電方式。其優(yōu)點是消耗的有色金屬導體量相對較少、安裝施工快捷方便、即插即用、系統(tǒng)擴展靈活，可滿足不同承租用戶的個性化業(yè)務用電容量，易于擴展與變更。與電力電纜相比，智能母線可靠性更高、工程生命周期長，并且可重復利用。其缺點是智能母線主干線發(fā)生故障時，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撲圖如圖4 所示。優(yōu)點：取消配電列頭柜，節(jié)約占地面積，爭取了更多的盈利性機柜；開關控制及數(shù)據(jù)采集分布于始端箱和各插接箱，避免互相影響；避免了強電在架空地板下敷設，主動發(fā)熱少，對制冷造成的負擔小，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，實現(xiàn)分支數(shù)量及容量隨時調(diào)整；內(nèi)部均為銅排輸電，安全性能更高。

圖4 數(shù)據(jù)中心未端配電智能母線拓撲圖

AMB智能母線監(jiān)控系統(tǒng)是針對母線的智能監(jiān)控要求而設計的一套完整的解決方案，包括始端箱檢測模塊、插接箱檢測模塊、本地監(jiān)控系統(tǒng)等，集成了常規(guī)電力參數(shù)的測量、電能監(jiān)測和考核管理，同時具有在線報警功能，可以實時監(jiān)測母線接口溫度，采用 RS485有線或lora無線通訊方式，方便可靠的將監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳至本地監(jiān)控系統(tǒng)或者是后臺動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，確保系統(tǒng)安全可靠運行。

3.1智能母線監(jiān)控系統(tǒng)架構圖如圖5所示。

圖5 智能母線監(jiān)控系統(tǒng)架構圖

3.2智能母線監(jiān)控系統(tǒng)相關硬件介紹

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后臺系統(tǒng)軟件介紹

安科瑞能效管理系統(tǒng)可以監(jiān)測數(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、電氣接點測溫、智能照明控制、電能質(zhì)量監(jiān)測及治理、蓄電池在線監(jiān)測、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。

通過一體化融合監(jiān)控平臺提高運維效率、降低運營成本、實現(xiàn)綠色低碳、節(jié)能降耗、提升PUE值。

（1）數(shù)據(jù)中心末端供電智能母線系統(tǒng)設計應用.2022.03

（2）安科瑞數(shù)據(jù)中心綜合解決方案樣本.2022.03

任運業(yè)，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事數(shù)據(jù)中心相關產(chǎn)品的研發(fā)及應用。