数据中心配电能效精细化建设策略研究与趋势分析

摘要：通过分析用户需求、建设和运营维护对数据中心建设的要求；结合国家政策和数据中心发展趋势，创新引入关键因素和多角度分析方法。同时，系统地提出了如何在数据中心优质发展中进行精细化建设的策略。

关键字：数据中心；数字化；精细化；上架率；PUE

引言

近年来，全球数字化转型带来了数据的爆炸式增长。数据中心作为数据的载体，承担着千行百业数字化转型信息系统基础的重要任务，已经成为社会bu可huo缺的“数字基础"。在国家“十四五"规划、新基建、东数西算、行业数字化的推动下，数据中心进入持续快速发展时期；与此同时，它正在从快速发展向高质量发展全面演变。数据中心需要面对许多重要因素，如需求多样化、高质量要求、智能运营和绿色低碳建设，其精细化建设变得越来越重要。

1需求分析

精细化数据中心建设需要综合分析政策和趋势、用户需求和建设和运营维护要求。

1.1分析政策和趋势

目前，在规模化发展的基础上，数据中心的布局和发展已经进入政策和行业驱动的新阶段。首先，一体化大数据中心政策促进数据中心布局优化，促进数据中心协同发展。全国一体化大数据中心、新数据中心等政策文件的出台，以及东数西算项目的实施，为数据中心的协调和一体化发展指明了方向。数据中心的布局要结合国家政策进行统筹和适度集约，布局要根据建设需要不断优化。其次，新的数据中心是数据中心高质量发展的重要方向。高技术、高效率、高信息的协同时代。

1.2用户需求分析

第一，我国数据中心的用户需求迎来了行业增长、技术驱动和区域转移的新机遇。

①数据中心机架规模持续稳步增长。大型以上数据中心规模快速增长。2021年底，中国使用数据中心机架的平均年增长率超过30%。

②储能、蓄冷、高密度、计算网络、智能运维、超融合架构等技术创新，加快数据中心向大型化、智能化、绿色化方向发展。

③东数西算项目的实施，促进了市场热点的新布局和区域转移。

第二，用户需求也面临着增长放缓、需求变化和竞争激烈的挑战。

①因特网用户仍然占据主导地位，IDC产业与因特网产业的发展呈现共振效应；但是市场饱和度越来越大，增长速度越来越慢。

②在传统IDC业务中，用户需求主要是租用服务器，逐渐转变为企业云对算、存力和运输能力的不同需求。

③运营商、第三方和互联网企业数据中心业务规模发展，行业竞争加剧。

第三，用户需求需要面对多元化的新趋势。用户需求呈现出以下新特征：

①安全性和可靠性要求。党政军、金融等用户对安全性和可靠性提出了更高的要求，不仅要求基础设施安全、信息安全和网络安全，还要求安全专属。

②定制需求。根据用户对计算能力、网络和存储的不同需求，数据中心需要具备一定的定制能力。满足不同功率、机架数量、基础设施、网络、灵活性和安全性的要求。

③快速上架。标准化和定制化并存。标准化促进快速上架有利于用户和建设者，既能满足快速启动用户业务的需求，又有利于建设者控制上架率，满足各级部门的考核。

④智能化提升。一些用户，如金融、政企等，需要快速、实时地掌握自己的设备和相关基础设施信息。

⑤云需求增加。中小用户逐渐向云迁移，计算能力需求迅速发展，对云的需求越来越大。其中，AI等高计算能力的需求明显增加，对配套设施的要求也更高。

⑥性价比高。在功能相似的情况下，大规模用户会越来越重视成本。低PUE绿色数据中心不仅节能，而且成本更低，对大规模用户有很好的吸引力。

2数据中心精细化建设策略研究

2.1符合统筹要求的

数据中心将形成国家枢纽节点、省级数据中心和边缘数据中心的阶梯布局。首先，建设策略要满足国家统筹布局的要求，调查网络、能源、计算能力、数据和应用，确保符合国家、地方政策要求和数字经济的发展趋势。其次，根据目标用户及其业务特点，选择合适的机房标准和机房等级进行建设。如有必要，可以分区建设不同等级的机房。

2.2用户需求驱动

根据用户合同、协议、意向和目标用户群分析，合理预测数据中心的整体规模，确保整体规模与用户需求相匹配。考虑到用户需求的不确定性，数据中心的建设和配置可以分阶段进行。前期建设的确定性需求和少量不确定性需求，并为定制建设预留机房空间，在后期循环前期，遇到重大变化及时纠正偏差。

3安科瑞数据中心综合能效管理系统

4系统功能

1)通过仪表盘直观展示当前数据中心的总能耗、IT能耗、空调能耗等能耗，并计算出当前数据中心的实时PUE值。

2)选择查看数据中心中低压配电系统的主接线图，并显示配电系统目前的遥测、遥信数据和状态。实时监控各配电柜的电压、电流等电力参数，变电站的温度、湿度、烟雾、水浸、门禁等环境条件。

3)电气接头温度实时监测，无线测温传感器监测接头温度安装在断路器触头、触臂、母排和电缆连接处，便于提前发现温度异常引起的事故。

4)监控各变压器的参数，包括负载率、频率、功率因数、三相不平衡等。，并显示历时曲线图和实时数据变化。帮助用户直接

5)在线监测电能质量，可监测暂态事件记录、ITIC容忍曲线等。电流和电压谐波畸变率、电压暂升暂降暂停等。

6)系统采集UPS输入、输出端和旁路三相电压、电流、功率因数频率，同时监测UPS温度、电池电压、当前负载下的剩余时间等数据。

7)显示单个电池的电压、内阻和温度，预测电池携带时的剩余时间。每节电池数据都可以设置异常报警，及时发现电池异常。

8)展示精密配电柜内进线和馈线电路的电气参数，包括电流、电压、功率、电能和开关状态，并可设置和分级数据，数据取自精密配电柜的测量模块。

9)展示智能小母线的始端箱和插入箱的电气参数，包括电流电压、开关状态和插入点温度，并设置和分级数据。

10)通过平面图显示数据中心的能源分布、设备分布以及设备的能耗数据。点击平面图上的设备进入具体的设备监控界面。

11)实时显示当前数据中心的PUE值和历史的PUE曲线。并显示每个子项目的能耗和能耗排名。监控变压器的运行和负载，并给出本月变压器的输出电能排名。

12)显示每月/年的电能消耗报表，并显示具体电路的曲线图和饼图。对数据中心用电数据进行同比和环比分析比较，查看用电趋势。

13)对精密空调的回风温度和湿度进行监测，并能设定精密空调的温度和湿度，从而达到更好的控制效果。

14)监测数据中心的温度、湿度、开关门、水浸、烟雾、噪音、气体浓度等参数。曲线图直观清晰，支持历史数据查询

通过列表显示各种报警事件的数量，通过柱状图显示每天的报警数量，提供报警总数和增长趋势。

维护管理功能，可对数据中心各主要设备进行巡检、消缺、抢修等维护工作。

5结语

中国的数据中心正在向新的数据中心进化，数据中心的建设也面临着市场、技术、运营和维护的新要求。其中，建设方案和策略的选择对投资和运营影响很大。因此，有必要注意提高数据中心建设的精细化水平。通过加强建设管理，我们可以在保证绿色和安全的前提下，更好地应对用户需求的新变化；并为用户提供泛在、智能、可持续的云服务能力，满足更多行业的数字化转型需求。

参考文献:

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【4】安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版