智能精密配電監測裝置

智能精密配電監測裝置的詳細資料：

數據中心精密配電柜

 

智能精密配電監測裝置引言

    由于IT技術(shù)飛速發(fā)展，特別是云計算和虛擬化技術(shù)的廣泛應用，數據中心內服務(wù)器、交換機等IT設備正經(jīng)歷迅速變化．數據中心及其配電系統為了滿(mǎn)足這種變化并實(shí)現高可用性和節能減排的要求，在配電產(chǎn)品設計方面也進(jìn)行了諸多改進(jìn)．專(zhuān)為數據中心設計的精密配電單元通過(guò)可在線(xiàn)擴展、實(shí)時(shí)在線(xiàn)監測等功能可滿(mǎn)足新一代數據中心的需求。

1、智能精密配電監測裝置-精密配電單元

    為了更好地理解精密配電單元，我們先介紹其所處的使用環(huán)境和負載類(lèi)型。正是其使用類(lèi)型和負載系統決定了該設備一系列與眾不同的特點(diǎn)。

    精密配電單元是一種主要用于數據中心內的配電系統，又叫配電列頭柜，精密配電單元主要安裝于數據中心內。數據中心是一個(gè)聚集了大量服務(wù)器、存儲設備、網(wǎng)絡(luò )設備及配套UPS、精密空調等設備的IT設備場(chǎng)所，是實(shí)現數據信息的集中處理、存儲、傳輸、交換和集中管理等業(yè)務(wù)的服務(wù)平臺，近年來(lái)，各行業(yè)業(yè)務(wù)處理對信息技術(shù)的依賴(lài)不斷增加，數據中心市場(chǎng)逐漸擴大，投資規?？焖僭鲩L(cháng)，對用電的需求也逐年增加，數據中心主要面臨著(zhù)以下幾個(gè)問(wèn)題點(diǎn)：

    1） 先，由于IT技術(shù)，特別是虛擬化和云計算的發(fā)展，要求對整個(gè)數據中心的電流分布和功率分布進(jìn)行的實(shí)時(shí)管理，以保證供電系統和數據中心的可靠運行，達到數據中心的高可靠性和節能減排的雙重目的。

    2） 其次，精密配電單元向IT負載提供電力，IT設備的制造技術(shù)正在經(jīng)歷快速發(fā)展變化。數據中心內的IT設備和負載功率在未來(lái)10年將發(fā)生很大變化，但數據中心及其配電系統—般使用壽命在10年及以上的時(shí)間。

3） 同時(shí)，由于虛擬化和云計算技術(shù)的發(fā)展，數據中心的功率消耗也將變得難以預測。

    綜上所述，數據中心主要體現在如何使數據中心的整個(gè)生命周期中不斷滿(mǎn)足變化的IT負載類(lèi)型和負載運營(yíng)水平，使整個(gè)數據中心在從建成到推出使用的過(guò)程中始終保持和可靠的運行，是對數據中心的配電系統提出的新挑戰。

2、-精密配電單元應用方案

    針對數據中心精密配電柜的IT負載的不斷變化和快速發(fā)展，也提高了對于精密配電柜中監測裝置要求，一套可集成各項參數測量監控、且可充分滿(mǎn)足不斷增加的負載要求的監控裝置，成了現代精密配電柜中的重要指標，我們設計了以AMC16MH為監控主體的數據中心精密配電柜單元電能質(zhì)量管理系統方案來(lái)實(shí)現對兩路進(jìn)線(xiàn)、多路出線(xiàn)的電參數、進(jìn)出線(xiàn)開(kāi)關(guān)狀態(tài)、溫度、接地電壓、漏電流等實(shí)現的監測。且可根據用戶(hù)需求靈活增加減少出線(xiàn)測量回路數。以下我們就突出講解我司開(kāi)發(fā)的以AMC16MH為監控主體的數據中心精密配電柜單元電能質(zhì)量管理系統方案。

圖1  精密配電柜內一次接線(xiàn)圖

圖2  AMC16MH精密配電監測方案系統圖

2.1 實(shí)時(shí)在線(xiàn)監控

    為了對整個(gè)數據中心的電流分布和功率分布進(jìn)行的實(shí)時(shí)管理。精密配電單元采用了AMC16MH多回路監控裝置，它既可以測量進(jìn)線(xiàn)側三相電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因數、頻率，還可同時(shí)檢測出線(xiàn)多達84路的電流、有功功率、功率因數，同時(shí)，可顯示累積的有功電能和增量電能。這樣有效地對整個(gè)配電單元的電氣參數進(jìn)行實(shí)時(shí)監控和記錄，尤其對其電力消耗有實(shí)時(shí)的了解?？梢詽M(mǎn)足用戶(hù)對于電能計量的要求，為的能耗管理提供了硬件基礎，AMC16MH多回路監控裝置還具有2路RS-485接口，多回路計量監測裝置通過(guò)RS-485標準Modbus協(xié)議傳輸數據。通過(guò)AMC16MH多回路監控裝置，精密配電裝置采集了輸入和輸出的各種電氣參數，從而實(shí)現對整個(gè)電氣系統的監測和管理，以滿(mǎn)足數據中心負載水平實(shí)時(shí)變化條件下的高可靠性。同時(shí)。提供對于輸出電流的報警，可有效防止由于過(guò)負載所導致的斷電發(fā)生。

2.2 精密配電管理系統軟件

    為了達到遠程管理的目的，在精密配電監測方案中，我司為其專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)了精密配電管理系統軟件，有了這套管理軟件，用戶(hù)可以通過(guò)數據中心后臺管理系統對兩者進(jìn)行遠程訪(fǎng)問(wèn)，實(shí)現電參數值、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、零地電壓和漏電流等數據實(shí)時(shí)監控；還可實(shí)現越限告警、事件記錄、數據上傳等功能。為了方便客戶(hù)操作和瀏覽，我們特意安裝了彩色觸摸屏。用戶(hù)可以在柜前直接在觸摸屏上進(jìn)行操作。

圖3  AMC16MH顯示主界面

圖4 AMC16MH 開(kāi)關(guān)狀態(tài)指示界面

 2.3 多回路可靈活擴展

    為了適應適應IT設備和IT技術(shù)快速升級的需要。數據中心精密配電單元中使用了模塊化互感器排，每個(gè)AMC16MH裝置ui多可測量84路單相出線(xiàn)回路各相參數，對應可配備4個(gè)互感器排，每個(gè)互感器排可連接21路單相出線(xiàn)回路，針對不同IT設備，可隨意減少或添加互感器排，以適應不同客戶(hù)需求。

2.4 零地電壓監控

    中性線(xiàn)與PE線(xiàn)之間的點(diǎn)位差稱(chēng)為“零點(diǎn)電壓”，當零點(diǎn)電壓高于電子信息設備的允許值時(shí)，將引起硬件故障、燒毀設備，引發(fā)控制信號的誤動(dòng)作，影響通信質(zhì)量，延誤或阻止通信的正常進(jìn)行，因此，當零地電壓不滿(mǎn)足負載的使用要求時(shí)（一般零地電壓應小于2V），應采取措施，降低零地電壓，以AMC16MH多回路監控裝置為監控主體的精密配電柜電能質(zhì)量管理方案中，帶有零點(diǎn)電壓測量功能，能將監測的零地電壓值實(shí)時(shí)傳送到安全監管平臺服務(wù)器中，并在界面上以直觀(guān)的數據表現出來(lái)，一旦零地電壓值越限，系統將自動(dòng)彈出報警框并觸發(fā)報警，提示管理員進(jìn)行及時(shí)進(jìn)行線(xiàn)路檢查，保護精密配電柜安全性能。

2.5 零序電流監控

    當系統出現故障時(shí)，三相變得不對稱(chēng)了，這時(shí)就能分解出有幅值的零序分量了，因此通過(guò)檢測這零序電流分量，就可以知道系統出了故障（特別是單相接地時(shí)的零序分量）。所以該值的監測對系統用電的安全性有著(zhù)不可忽視的主要性，以AMC16MH為監測裝置的數據中心電源管理系統，可實(shí)時(shí)監測精密配電柜體重的零序電流，根據該值分析電路，避免引起更大的電氣故障。

2.6 漏電流采集功能

    數據中心市場(chǎng)逐漸擴大，投資規?？焖僭鲩L(cháng)，對用電的需求也逐年增加，同時(shí)也留下了安全隱患，近年來(lái)，電氣火災在火災起因中居*。針對近年來(lái)電氣火災事故居高不下的嚴峻形勢，根據電氣火災的規律和數據中心用電特點(diǎn)，在我們的精密配電柜應用方案中增加了漏電流采集功能，并能將漏電流采集數據實(shí)時(shí)傳送到后臺管理系統，達到后臺統一管理，實(shí)時(shí)監控的目的。

2.7 溫度采集功能

    在機房中，有大量的服務(wù)器等精密設備，設備對溫、濕度等運行環(huán)境的要求非常嚴格，所以應加裝溫度傳感器，以實(shí)時(shí)監測精密配電柜內的溫度，以AMC16MH多回路監控裝置為監控主體的精密配電柜電能質(zhì)量管理方案中，帶有2路溫度傳感器，能將監測的溫度值實(shí)時(shí)傳送到當地的機房監控及安全監管平臺服務(wù)器中，并在界面上以直觀(guān)的數據表現出來(lái)，一旦溫度值越限，系統將自動(dòng)彈出報警框并觸發(fā)報警，提示管理員通過(guò)調節空調溫度值為精密配電柜提供ui佳運行環(huán)境。

2.8 諧波測量功能

    隨著(zhù)數據中心的發(fā)展，大量增加使用的大功率半導體開(kāi)關(guān)器件以及各類(lèi)開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)品，如顯示器、空調器、節能燈，在這些信息技術(shù)設備雖然每臺設備向電網(wǎng)注入的諧波電流不大，但這些設備數量大、分布廣。在使用時(shí)具有集中的特點(diǎn)，在某些時(shí)段會(huì )使注入到電網(wǎng)的諧波電流對電網(wǎng)造成的諧波問(wèn)題特別突出，這不但使接入該電網(wǎng)的設備無(wú)法正常工作，甚至造成故障，而且還會(huì )使供電系統中性線(xiàn)承受的電流超載，影響供電系統的電力輸送。因此諧波問(wèn)題得到各有關(guān)方面的高度重視。AMC16MH增加了進(jìn)線(xiàn)和出線(xiàn)諧波、總諧波測量功能，并能將監測的諧波值實(shí)時(shí)傳送到當地的機房監控及安全監管平臺服務(wù)器中，在界面上以直觀(guān)的數據表現出來(lái)，一旦諧波值越限，系統將自動(dòng)彈出報警框并觸發(fā)報警。

 3 -主要產(chǎn)品型號設備清單

    安科瑞公司的數據中心精密配電柜監測采集裝置是針對數據中心中多回路出線(xiàn)的供電需求而開(kāi)發(fā)設計的，能夠很好的滿(mǎn)足數據中心中各設備對電源安全性和可靠性的要求，并符合相關(guān)標準，以下表格為該套方案的產(chǎn)品配套型號功能介紹。

應用場(chǎng)合	型號	主要功能
數據中心精密配電柜單元電源質(zhì)量管理	AMC16MH	測量3相進(jìn)線(xiàn)的母線(xiàn)電壓+2路三相進(jìn)線(xiàn)及84路單相出線(xiàn)（28路三相）的電流、有功功率、無(wú)功功率、有功電能、無(wú)功電能、ui大需量、2~15分次及總諧波+2路開(kāi)關(guān)量輸出+2路RS485通訊+2路溫度檢測+4路DI輸入+零地電壓檢測+零序電流檢測+漏電流檢測。
	AMC16K	38路有源開(kāi)關(guān)量輸入（AC220V）+4路無(wú)源開(kāi)關(guān)量輸入+路開(kāi)關(guān)量輸出+1路RS485通訊
	觸摸屏	數據采集、顯示、儲存、查詢(xún)、轉發(fā)
	精密配電管理系統軟件	進(jìn)線(xiàn)、出線(xiàn)回路、漏電流、零地電壓、零序電流電參數檢測、開(kāi)關(guān)狀態(tài)監測、負荷百分比檢測；三相電壓、三相電流不平衡度檢測；越限告警、事件記錄、數據上傳
	AMC16MH-CT互感器排	與AMC16MH監測產(chǎn)品配套使用的保護型電流互感器。含21路互感器，可測電流為50A，變比為50A/20mA
	AKH-0.66-xx/5A	與AMC16MH配套使用的測量型電流互感器

4、結語(yǔ)

    由于IT技術(shù)的快速發(fā)展和IT應用的日益廣泛，尤其是云計算和虛擬化技術(shù)的出現，服務(wù)器的負載水平不斷提高同時(shí)變得難以預測，這使得數據中心內的電流管理變得非常重要，良好的全系統電流管理和報警可以有效地降低由于開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作或過(guò)載保護而造成的IT負載斷電，同時(shí)減少了由于斷電而產(chǎn)生的經(jīng)濟和聲譽(yù)上的損失。從各個(gè)方面來(lái)看，我們所研發(fā)出來(lái)的以AMC16MH為監測裝置的數據中心精密配電電源質(zhì)量管理方案能有效地適應了精密配電柜單元的需求，使客戶(hù)在節省初期投資的同時(shí)，提高整個(gè)供電系統的可靠性和管理性，從而可觀(guān)地降低了數據中心的初期投資和運營(yíng)費用。

參考文獻

[1]專(zhuān)為數據中心設計的精密配電單元介紹.：周巍

[2] 產(chǎn)品選型手冊2013.08版

作者簡(jiǎn)介：

王蒙蒙，女，本科， ，主要研究方向為數據中心配電柜設計，:  

產(chǎn)品相關(guān)關(guān)鍵字： 智能精密配電監測裝置

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