加强电能管理 实现整体监控

为了提升数据中心行业对安全管控系统更加全面的认识及技术的发展，加速推广电能质量管理系统的应用标准。中国数据中心产业发展联盟特于6月24日在京具举办“2011中国数据中心安全管理趋势研讨会”，邀请国内众多资深专家就数据中心安全运维和电能质量管理等议题进行深入交流和探讨。

中国IDC产业联盟网作为中国数据中心产业发展联盟的官方指定媒体，对此次大会进行全程深入报道。

中国联通系统集成公司IDC运营中心副总经理康楠在演讲中指出，数据中心作为一项重要的基础设施，本身的节能作用是非常大的。要关注安全问题，以前供电系统都是有电源工程师或者维护班进行维护，缺乏整个监控系统。康楠建议，在IT侧、系统侧进行监督，对整个系统的运营、能耗控制实现精细化和可测量的管理。

他还指出，要结合数据中心动力环境，集中监控系统，增加数据中心的电能管理监控功能，合理设计一些测量点，科学进行计量。

以下为中国联通系统集成公司IDC运营中心副总经理康楠演讲全文：

康楠：我汇报的题目是“中国联通Geforce供电安全与节能技术的研讨”，分成这三个部分，一是数据中心能耗构成和关键要素，二是供电系统安全节能技术，三是供电安全与节能管理的建议。

第一，数据中心的能耗构成，最近随着电价和高功率密度的IT设备的能耗持续上升，数据中心现在面临的能源问题和成本问题日益受到关注。从能源的结构分析来说，按照能耗排名，有以下四类，排在第一类的还是设备IT系统，能耗占比50%左右；第二类是空调系统，综合耗电在37%；第三类是UPS的供电系统，最后一类是照明系统。

节能上来看，UPS供电系统和工调系统的容量大小、设备的选型、系统的配备以及设计方案等技术参数均取决于所选用的IT设备所需的总用电量和制冷量。

IT设备的节能是数据中心节能最重要的基础，随着IT设备能耗的降低，整个IDC的基础能耗也将随之降低；数据中心空调部分的能耗提高是降低PUE值的关键；供配电系统的能效提高同样也是不可缺的要素。而其节能安全设计直接关系到数据中心整体安全运行。

IT节能大家都在推进，但只能说它的功率会越来越大，从存储来看，比如一块盘可以占1个T的存储。刀片式的服务器正在加快普及。现在数据中心遇到很大的问题就是，刀片式服务器很难进机房，因为通过PTO分配的时候，一般16是比较普遍的，还有13，你根本就不支持刀片式服务器的供电需求，第二个是制冷不够，现在刀片一框要达到500瓦，满配以后一个机柜要上万，从我们现在的设计来看，这是不可想象的。UPS要保证N+1的，怎么备份，冗余方式，我的电池时效占多大的量，还有一个投资，包括油机，发电机需要多少组才实现。

从采购来说，有一个重大的问题，供电系统这一块有很多高供电的UPS设备，很多成本没有降下来。主流的是400千伏安，再往上价格性价比一下提升很多，体格提升设计机房的时候就存在很多问题了。不是说引电，但是引电那部分还是能接受的，引过来之后的这些供电设备不支持，可能很难改变这个思路，包括有很多客户一直在问我，你们这个功率密度太低，应该支持高密度，现在行业上对高密度又没有一个统一的标准，我们应该怎么叫高密度？我提供16安3000瓦的单机柜，说不行，放不了。PC服务器在推主板的，以前是双主板，下一步要推八主板，走的思路跟刀片不太一样，基本上还是大致意思是一样的。2U的设备了8个相当于1U的设备，这个密度也是很高。初步设想了一下，在规划新建机房的时候也在考虑单机柜8000瓦作为高密度的初步标准，比电信可能要低一些，现在不敢提很高，提了国外说了20千瓦一个机柜，你那空调什么空调？甚至选址的时候，北京不能降，你也得跑到大兴安岭去降了，因为空调顶不上去了。

设备选型，变压器选择干式的，相关额定容量考虑下，性用节能型的。UPS的工作负载率上，选择转换效率高的产品。应用一些高转换率，具备整流模块休眠技术的直流开关电源。应用高压直流供电，这一块是当前行业很热门的技术，包括几家运营商都在试点。

优化供电系统，应该做到接线简单，操作安全，调度灵活，检修方便。变压器、UPS及直流电源设备应该尽量深入到负载中心。现在规划的中心一般体量3万到6万不等，纯数据中心，但这么大的数据中心现在正在研究从分楼层的角度，要把高低压设备引进去。因为模块化机场，每一个模块就相当于以前传统的独立机房这么大了，这个供电是了不得的，包括容量设计上都很大。最后是分楼层引电，引来电以后，进行模块化机房的包装，每个机房都有自己独立的供配电、空调系统，分成二期、三期建设的时候，再上不同的楼层，再分楼，一栋、两栋、三栋，这样搞成规模化数据中心的集群。

合理的计算和选择变压器容量。要考虑便压力在出现故障检修的时候怎么一个保护。接线，采用的是TN-S接线的方式。防止合环及倒送电方案。提高负荷率，合理配置UPS系统，毕竟这个东西还是要折旧的，要更换这个东西，所以也要考虑到转换效率和成本问题。

补偿优化，要正确选择电动机、变压器的容量以及UPS、开关电源等设备，提高系统自然功率因数。达到电网合理运行要求的时候，采取一些并联电容器装置补偿无功。功率因数的选择一般不低于0.9。电容器的安装容量也要根据功率因数确定。补偿电容器所在线路谐波严重时，应串联适当参数的电容器。

系统谐波治理，在设计阶段，按照提升电能质量方面的要求，包括对谐波率的控制，都有一定的规范。

模块化供电节能，分成两块，一个是整流的模块休眠节能，第二就是模块化UPS供电节能，也就是说未来供电系统里面，关于模块化的应用也是越来越多的方案。

关于供电安全和节能管理的建议

数据中心作为一项重要的基础设施，应该说它本身的节能作用是非常大的。在运营商里面对耗电的就是数据中心，从节能减排的角度，应该要去重视它。要关注安全问题，以前供电系统都是有低层的电源工程师或者维护班进行维护，缺乏整个监控系统。建议，在IT侧、系统侧进行监督，对整个系统的运营、能耗控制实现精细化和可测量的管理。

采用虚拟化、自动化的节能技术，虚拟化提高了负载效率，但是增加了功率密度。现在要做IAIS基础架构的时候，一旦虚拟化上来，密度一提升，基础设施顶不住。供电、制冷、承重，对于低层数据中心，云计算时期一旦要来，对底下的设计就要改。现在发现设计不敢突破，谁轻易突破设计，出了问题都是大事。但是现在云时代以来，包括IT集成能力越来越高，我们不得不利用一些新技术。比如以前不碰水冷的，现在必须规定建立机房全部采用水冷。

建立资源调度管理平台，主要从标准运维的角度，加强自动化服务的功能，优化客户端的管理环境。

结合动力环境，集中监控系统，增加数据中心的电能管理监控功能，合理设计一些测量点，科学进行计量。电费以前考虑的不是太多，后来经过统计，这个量非常大。现在运营商获取利润这一块越来越薄了，所以说想开源节流，一定要从电能的角度去节省，这样形成某一个利润。

因为技术方面我谈的不是太多，主要还是作业务这一块多一点，所以说也希望各位专家和领导批评指正。谢谢大家！