文摘：大多數(shù)數(shù)據(jù)中心能源綜合利用效率提供參考。

關(guān)鍵字：數(shù)據(jù)中心；綜合能源控制平臺；結(jié)構(gòu)和功能

引

數(shù)據(jù)集群。

加強(qiáng)節(jié)能降耗要求，在中心建設(shè)。

怎樣減少數(shù)據(jù)中心的綠色電力供應(yīng)。

實現(xiàn)能源綜合調(diào)度和運行管理的數(shù)據(jù)中心能源站、冬奧村能源站、光伏系統(tǒng)等子系統(tǒng)交互；參考文獻(xiàn)研究智能能源控制平臺的結(jié)構(gòu)和主要功能，主要功能包括多能實時監(jiān)控、多能優(yōu)化調(diào)度、能源銷售一體化管理、智能運營維護(hù)、智能能源增值服務(wù)；參考文獻(xiàn)研究機(jī)場智能能源平臺架構(gòu)和主要技術(shù)；參考文獻(xiàn)包括資源管理、負(fù)荷監(jiān)控、響應(yīng)邀請、響應(yīng)策略與控制、響應(yīng)監(jiān)控、響應(yīng)分析、響應(yīng)分析、響應(yīng)效果分析、響應(yīng)分析、響應(yīng)分析等功能。

與工業(yè)園區(qū)能源控制平臺相比，數(shù)據(jù)中心能源控制平臺不能應(yīng)用常規(guī)的園區(qū)能源控制平臺，需要根據(jù)能源結(jié)構(gòu)和能源供應(yīng)方式對其結(jié)構(gòu)和功能需求進(jìn)行深入研究。

1用能結(jié)構(gòu)分析

1.1用能需求

數(shù)據(jù)中心能源設(shè)備主要包括配電柜、不間斷電源、交換機(jī)、服務(wù)器、供冷系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測等電力設(shè)施。其中，服務(wù)器和供冷系統(tǒng)占公園總能耗的80%以上。

根據(jù)統(tǒng)計，2020年中國數(shù)據(jù)中心用電量約占全社會用電量的2.7%，預(yù)計2023年用電量將繼續(xù)增長66%。

1.2能源結(jié)構(gòu)

能源生產(chǎn)側(cè)：為了滿足能源需求，大型數(shù)據(jù)中心可以建設(shè)風(fēng)力發(fā)電場和光伏發(fā)電場作為綠色主供電源，園區(qū)布局分布式光伏進(jìn)一步增加綠色能源供應(yīng)。

能源傳輸方：風(fēng)光電場連接公共電網(wǎng)后，可以通過中長期綠色電力交易給園區(qū)供電，也可以通過專線和特殊變化給園區(qū)供電。為了平滑新能源電場的貢獻(xiàn)，新能源電場側(cè)部署儲能；為了增加公園負(fù)荷的調(diào)節(jié)能力，公園側(cè)部署儲能。公園集中供冷提高了供冷效率，可以回收IT設(shè)備的余熱。

能源消耗側(cè)：建造充電樁，挖掘計算能力、充電樁等負(fù)荷的調(diào)節(jié)能力，充分發(fā)揮綜合能源的互濟(jì)能力。

2能源供應(yīng)方式分析

為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心綠色低價供電，風(fēng)光電場的綠色電源供應(yīng)有兩種方式:一種是先上公網(wǎng)，再通過中長期綠色電源交易供電；二是綠色專線供電方式。當(dāng)風(fēng)光電場分散，近期無法實現(xiàn)專線供電時，可采用中長期綠色電源交易模式；如果風(fēng)光電場容易接入專線，公共電網(wǎng)同意作為園區(qū)備用，則專線可以接入園區(qū)供電。

2.1中長期綠電交易方式

中長期綠色電力交易模式是通過代理園區(qū)內(nèi)的電力企業(yè)，作為參與綠色電力市場交易的整體代理人，通過源網(wǎng)存儲協(xié)調(diào)控制和交易策略優(yōu)化，大幅降低園區(qū)整體能耗成本。基本功能要求如下:

綠色電力中長期交易；聚合公園負(fù)荷降低公園整體成本。

2.2綠色專線供電方式

綠色專線供電方式是在物理層面新建輸電專線，實現(xiàn)新能源綠色電力直供園區(qū)。由于新能源子系統(tǒng)通過園區(qū)綜合能源控制系統(tǒng)統(tǒng)一對接電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，而不是直接連接到電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)。因此，除了聚合園區(qū)負(fù)荷降低園區(qū)整體能耗需求外，專線供電模式還需要增加電網(wǎng)調(diào)度運行要求，具體如下:

(1)滿足電網(wǎng)調(diào)度接入要求。景觀電場采用專線接入園區(qū)，綜合能源控制平臺需與電網(wǎng)調(diào)度對接，接受調(diào)度操作指令。

(2)在公共電網(wǎng)具有額外調(diào)節(jié)能力的情況下，消耗風(fēng)光電場多余的電量。

3能源控制平臺架構(gòu)

能源控制平臺基于“互聯(lián)網(wǎng)+"的理念，采用“微服務(wù)+容器"技術(shù)。通過與電力交易平臺的互動，平臺上層與電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)以負(fù)載聚合商參與電網(wǎng)第三方輔助服務(wù)，代表園區(qū)企業(yè)參與中長期綠色電力交易。平臺下層與風(fēng)景儲藏站系統(tǒng)與計算能力資源管理平臺對接，交互風(fēng)景儲藏站的發(fā)電值和預(yù)測值信息，交互計算能力資源管理平臺的數(shù)據(jù)任務(wù)分配和預(yù)測值信息。

具體說明平臺分層架構(gòu)如下，整體架構(gòu)如圖1所示。

圖1數(shù)據(jù)中心綜合能源平臺架構(gòu)圖

4平臺功能研究

根據(jù)數(shù)據(jù)中心的能源結(jié)構(gòu)和能源供應(yīng)模式，研究綜合能源控制平臺的功能需求。平臺需要主動感知公園設(shè)備的狀態(tài)和負(fù)荷信息，交互電源側(cè)的發(fā)電和預(yù)測信息，計算能源資源管理平臺的數(shù)據(jù)資源需求信息，通過綠色電力交易優(yōu)化調(diào)度公園負(fù)荷，使新能源消耗率*高，能耗*低，能源消耗*經(jīng)濟(jì)。主要功能如下(與公園常規(guī)綜合能源平臺相同的需求不做重點研究)。

4.1能源需求預(yù)測

能源控制平臺主動感知園區(qū)分布式發(fā)電、儲能和各種負(fù)荷的狀態(tài)和電量。其中，風(fēng)光電場的電量是通過風(fēng)光電場站系統(tǒng)交互獲得的，無需增加采集和通信設(shè)備。

新能源發(fā)電預(yù)測；公園分布式能源發(fā)電預(yù)測；電力負(fù)荷監(jiān)測與預(yù)測；冷負(fù)荷監(jiān)測與預(yù)測

4.2綠電代交易

電力市場交易、風(fēng)光儲存節(jié)點電價、負(fù)載市場電價購買等綜合信息的實時監(jiān)控和預(yù)測評估?；跉v史、現(xiàn)狀和未來預(yù)測分析，動態(tài)評估源荷雙方綠色電力中長期交易實施情況，分析評估偏差評估成本和違約評估風(fēng)險收益，結(jié)合源網(wǎng)存儲的綜合狀態(tài)和調(diào)節(jié)能力感知信息，優(yōu)化智能決策，提出源荷互動實現(xiàn)綠色電力交易的優(yōu)化決策實施策略，*最大限度地實現(xiàn)智能綠色大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)園項目的整體效益。

該平臺可以統(tǒng)一代理用戶與電力市場的交易，主要實現(xiàn)信息發(fā)布、客戶管理、協(xié)議管理、電力預(yù)測、需求申報、交易管理、代理交易、結(jié)算管理、用戶賬單管理、收付管理等功能。

4.3能效管理

動態(tài)控制園區(qū)整體電能利用效率PUE、WUE的水利用效率、作為園區(qū)運營和評估指標(biāo)，優(yōu)化園區(qū)用能策略，如碳排放等關(guān)鍵能效和碳排放指標(biāo)。

能源消耗監(jiān)測的功能一般包括能源效率和碳排放監(jiān)測、能源效率分析、能源分析、能源效率評估、碳審計等。與常規(guī)園區(qū)的能源效率監(jiān)測相比，數(shù)據(jù)中心的評估指標(biāo)。

4.4運營管理

作為園區(qū)平臺的一種，數(shù)據(jù)中心綜合能源管理平臺的運營管理與普通園區(qū)平臺相似，通常包括設(shè)備管理、智能運維(設(shè)備監(jiān)控與報警、巡檢運維、故障判斷等)。)、能源測量、運維托管等功能。

5安科瑞能耗統(tǒng)計分析(能源管理)解決方案

5.1概述

建立高效的能源消耗監(jiān)測管理系統(tǒng)，實時測量建筑各種能源消耗設(shè)備的能源消耗數(shù)據(jù)，統(tǒng)計分析采集數(shù)據(jù)。能夠合理確定各地區(qū)建筑能源消耗經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和績效考核指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)能源使用規(guī)律和能源浪費，提高人們積極節(jié)能意識。

①　構(gòu)建數(shù)據(jù)中心智能能源管理系統(tǒng)的基本框架，實時監(jiān)控各用能環(huán)節(jié)；

②　排碳數(shù)據(jù)化：通過系統(tǒng)可以實現(xiàn)建筑單位人均能耗分析(包括水、電、能)，實現(xiàn)低碳辦公數(shù)據(jù)化；

③　區(qū)域能效比：實現(xiàn)建筑單位區(qū)域能耗對比，方便能耗評估；

④　同期能效比：實現(xiàn)同年、同期、同區(qū)域能耗對比，便于節(jié)能數(shù)據(jù)分析；

⑤　能源消耗評估管理：按照能源消耗定額標(biāo)準(zhǔn)約束值、標(biāo)準(zhǔn)值、指導(dǎo)值分析單位面積能源消耗和人均能源消耗指標(biāo)；

⑥　能源消耗競爭排名：比較各功能區(qū)域的能源消耗，實現(xiàn)能源消耗排名，增強(qiáng)員工的節(jié)能意識；

⑦　綜合分析、統(tǒng)計、打印和查詢能源消耗的使用數(shù)據(jù)，根據(jù)能源消耗監(jiān)測管理系統(tǒng)的需要，可以選擇不同風(fēng)格的報表打印。為能源消耗運營管理部門提供可靠依據(jù)；

⑧　能源消耗數(shù)據(jù)采集，隨時查詢，根據(jù)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，監(jiān)測異常能源消耗，報警能源智能儀器故障，提高系統(tǒng)信息化和自動化水平。

5.2平臺部署硬件選擇

6結(jié)語

由于綠色電源的供應(yīng)方式(綠色電源交易或綠色電源直供)，社會對數(shù)據(jù)中心、具有大容量儲能、能耗控制、計算能源和電冷負(fù)荷相互映射、可調(diào)節(jié)等特點，平臺功能需求與工業(yè)園區(qū)平臺有很大不同。

本文首先分析了數(shù)據(jù)中心的能源結(jié)構(gòu)和能源供應(yīng)模式，明確了平臺建設(shè)的邊界和互動系統(tǒng)，并根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)思維構(gòu)建了平臺架構(gòu)。平臺上層與電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)和電力交易系統(tǒng)互動，下層與風(fēng)景儲場站系統(tǒng)和計算能力資源管理平臺互動。

然后，根據(jù)能源利用和運行特點，研究平臺的主要功能，包括：考慮綠色電力供應(yīng)模式的不同，研究綠色電力交易需求功能；考慮計算能力資源的動態(tài)可調(diào)性，研究能源控制平臺與計算能力平臺的互動，優(yōu)化源存儲的互動調(diào)度；考慮計算能力與電冷負(fù)荷的緊密互動，研究設(shè)備的動態(tài)感知和預(yù)測；考慮數(shù)據(jù)中心能耗控制指標(biāo)的要求，研究能效管理的要求。

基于實際需要，本文提出的結(jié)構(gòu)和功能研究為平臺開發(fā)奠定了基礎(chǔ)，避免了數(shù)據(jù)中心綠色高效的使用。

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