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(tái)；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(shí)現(xiàn)能源綜合調(diào)度和運(yùn)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(tái)的結(jié)構(gòu)和主要功能，主要功能包括多能實(shí)時(shí)監(jiān)控、多能優(yōu)化調(diào)度、能源銷售一體化管理、智能運(yùn)營(yíng)維護(hù)、智能能源增值服務(wù)；參考文獻(xiàn)研究機(jī)場(chǎng)智能能源平臺(tái)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(qǐng)、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(tái)相比，數(shù)據(jù)中心能源控制平臺(tái)不能應(yīng)用常規(guī)的園區(qū)能源控制平臺(tái)，需要根據(jù)能源結(jié)構(gòu)和能源供應(yīng)方式對(duì)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(cè)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(jì)，2020年中國(guó)數(shù)據(jù)中心用電量約占全社會(huì)用電量的2.7%，預(yù)計(jì)2023年用電量將繼續(xù)增長(zhǎng)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(chǎng)和光伏發(fā)電場(chǎng)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(chǎng)連接公共電網(wǎng)后，可以通過(guò)中長(zhǎng)期綠色電力交易給園區(qū)供電，也可以通過(guò)專線和特殊變化給園區(qū)供電。為了平滑新能源電場(chǎng)的貢獻(xiàn)，新能源電場(chǎng)側(cè)部署儲(chǔ)能；為了增加公園負(fù)荷的調(diào)節(jié)能力，公園側(cè)部署儲(chǔ)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(jì)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心綠色低價(jià)供電，風(fēng)光電場(chǎng)的綠色電源供應(yīng)有兩種方式:一種是先上公網(wǎng)，再通過(guò)中長(zhǎng)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(chǎng)分散，近期無(wú)法實(shí)現(xiàn)專線供電時(shí)，可采用中長(zhǎng)期綠色電源交易模式；如果風(fēng)光電場(chǎng)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(zhǎng)期綠電交易方式

中長(zhǎng)期綠色電力交易模式是通過(guò)代理園區(qū)內(nèi)的電力企業(yè)，作為參與綠色電力市場(chǎng)交易的整體代理人，通過(guò)源網(wǎng)存儲(chǔ)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(zhǎng)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(shí)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(guò)園區(qū)綜合能源控制系統(tǒng)統(tǒng)一對(duì)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(yùn)行要求，具體如下:

(1)滿足電網(wǎng)調(diào)度接入要求。景觀電場(chǎng)采用專線接入園區(qū)，綜合能源控制平臺(tái)需與電網(wǎng)調(diào)度對(duì)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(chǎng)多余的電量。

3能源控制平臺(tái)架構(gòu)

能源控制平臺(tái)基于“互聯(lián)網(wǎng)+"的理念，采用“微服務(wù)+容器"技術(shù)。通過(guò)與電力交易平臺(tái)的互動(dòng)，平臺(tái)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(zhǎng)期綠色電力交易。平臺(tái)下層與風(fēng)景儲(chǔ)藏站系統(tǒng)與計(jì)算能力資源管理平臺(tái)對(duì)接，交互風(fēng)景儲(chǔ)藏站的發(fā)電值和預(yù)測(cè)值信息，交互計(jì)算能力資源管理平臺(tái)的數(shù)據(jù)任務(wù)分配和預(yù)測(cè)值信息。

具體說(shuō)明平臺(tái)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(tái)架構(gòu)圖

4平臺(tái)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(tái)的功能需求。平臺(tái)需要主動(dòng)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(cè)信息，計(jì)算能源資源管理平臺(tái)的數(shù)據(jù)資源需求信息，通過(guò)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(tái)相同的需求不做重點(diǎn)研究)。

4.1能源需求預(yù)測(cè)

能源控制平臺(tái)主動(dòng)感知園區(qū)分布式發(fā)電、儲(chǔ)能和各種負(fù)荷的狀態(tài)和電量。其中，風(fēng)光電場(chǎng)的電量是通過(guò)風(fēng)光電場(chǎng)站系統(tǒng)交互獲得的，無(wú)需增加采集和通信設(shè)備。

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

4.2綠電代交易

電力市場(chǎng)交易、風(fēng)光儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)電價(jià)、負(fù)載市場(chǎng)電價(jià)購(gòu)買(mǎi)等綜合信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)測(cè)評(píng)估。基于歷史、現(xiàn)狀和未來(lái)預(yù)測(cè)分析，動(dòng)態(tài)評(píng)估源荷雙方綠色電力中長(zhǎng)期交易實(shí)施情況，分析評(píng)估偏差評(píng)估成本和違約評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)收益，結(jié)合源網(wǎng)存儲(chǔ)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(dòng)實(shí)現(xiàn)綠色電力交易的優(yōu)化決策實(shí)施策略，*最大限度地實(shí)現(xiàn)智能綠色大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目的整體效益。

該平臺(tái)可以統(tǒng)一代理用戶與電力市場(chǎng)的交易，主要實(shí)現(xiàn)信息發(fā)布、客戶管理、協(xié)議管理、電力預(yù)測(cè)、需求申報(bào)、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(dòng)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(yùn)營(yíng)和評(píng)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(cè)的功能一般包括能源效率和碳排放監(jiān)測(cè)、能源效率分析、能源分析、能源效率評(píng)估、碳審計(jì)等。與常規(guī)園區(qū)的能源效率監(jiān)測(cè)相比，數(shù)據(jù)中心的評(píng)估指標(biāo)。

4.4運(yùn)營(yíng)管理

作為園區(qū)平臺(tái)的一種，數(shù)據(jù)中心綜合能源管理平臺(tái)的運(yùn)營(yíng)管理與普通園區(qū)平臺(tái)相似，通常包括設(shè)備管理、智能運(yùn)維(設(shè)備監(jiān)控與報(bào)警、巡檢運(yùn)維、故障判斷等)。)、能源測(cè)量、運(yùn)維托管等功能。

5安科瑞能耗統(tǒng)計(jì)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(cè)管理系統(tǒng)，實(shí)時(shí)測(cè)量建筑各種能源消耗設(shè)備的能源消耗數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)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(jī)效考核指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)能源使用規(guī)律和能源浪費(fèi)，提高人們積極節(jié)能意識(shí)。

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(shí)時(shí)監(jiān)控各用能環(huán)節(jié)；

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

③　區(qū)域能效比：實(shí)現(xiàn)建筑單位區(qū)域能耗對(duì)比，方便能耗評(píng)估；

④　同期能效比：實(shí)現(xiàn)同年、同期、同區(qū)域能耗對(duì)比，便于節(jié)能數(shù)據(jù)分析；

⑤　能源消耗評(píng)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(jìng)爭(zhēng)排名：比較各功能區(qū)域的能源消耗，實(shí)現(xiàn)能源消耗排名，增強(qiáng)員工的節(jié)能意識(shí)；

⑦　綜合分析、統(tǒng)計(jì)、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(cè)管理系統(tǒng)的需要，可以選擇不同風(fēng)格的報(bào)表打印。為能源消耗運(yùn)營(yíng)管理部門(mén)提供可靠依據(jù)；

⑧　能源消耗數(shù)據(jù)采集，隨時(shí)查詢，根據(jù)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，監(jiān)測(cè)異常能源消耗，報(bào)警能源智能儀器故障，提高系統(tǒng)信息化和自動(dòng)化水平。

5.2平臺(tái)部署硬件選擇

6結(jié)語(yǔ)

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(huì)對(duì)數(shù)據(jù)中心、具有大容量?jī)?chǔ)能、能耗控制、計(jì)算能源和電冷負(fù)荷相互映射、可調(diào)節(jié)等特點(diǎn)，平臺(tái)功能需求與工業(yè)園區(qū)平臺(tái)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(tái)建設(shè)的邊界和互動(dòng)系統(tǒng)，并根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)思維構(gòu)建了平臺(tái)架構(gòu)。平臺(tái)上層與電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)和電力交易系統(tǒng)互動(dòng)，下層與風(fēng)景儲(chǔ)場(chǎng)站系統(tǒng)和計(jì)算能力資源管理平臺(tái)互動(dòng)。

然后，根據(jù)能源利用和運(yùn)行特點(diǎn)，研究平臺(tái)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(jì)算能力資源的動(dòng)態(tài)可調(diào)性，研究能源控制平臺(tái)與計(jì)算能力平臺(tái)的互動(dòng)，優(yōu)化源存儲(chǔ)的互動(dòng)調(diào)度；考慮計(jì)算能力與電冷負(fù)荷的緊密互動(dòng)，研究設(shè)備的動(dòng)態(tài)感知和預(yù)測(cè)；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(shí)際需要，本文提出的結(jié)構(gòu)和功能研究為平臺(tái)開(kāi)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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