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引言：全球进入“互联网+”时代，信息化在各行各业的广泛渗透，带动传统的机房产业向数据中心产业发生深刻变革。电子信息技术平均每2.5年发展一代，每一代IT技术的发展都意味着其支持技术的发展，即机房的环境要求、建筑、结构、空气调节、电气、电磁屏蔽、综合布线、监控与安全防范、防雷与接地、综合测试等技术的发展，这些技术的发展传统的机房已经不适应对工厂技术的许多新要求，推动数据中心革命。

一.数据中心概述及发展背景

1.数据中心发展现状

我国对数据中心建设发展日益重视，政府部门纷纷作出重要部署，数据中心建设发展的政策环境日趋明朗优化

首先，国务院、工信部、发改委、国土资源部、电监会和能源局等部委都已通过市场准入、布局指导、资金支持、产业政策等方式稳步推进数据中心建设发展。

2013年1月，工信部联合国家发改委、国土资源部、电监会、能源局等国家5部委联合发布了《关于数据中心建设布局的指导意见》（工信部联通[2013]13号）

2015年3月工信部、国家机关事务管理局联合制定了《国家绿色数据中心试点工作方案》。

这些政策从数据中心的选址、规模规划、能效指标，分重点、分领域、分步骤提升了数据中心节能环保水平、新技术应用等方面，对数据中心建设提出了指导性意见，这促进了中国数据中心建设的发展。

2. 存在的现有问题

随着信息化猛烈的发展，产业升级，万物互联互融的信息化发展，数据中心在全球的数量开始猛增，甚至出现一些大规模的数据中心。在数据中心增长过程中，不断的暴露出很多问题。

2.1 超大的用电量：

伴随着数据中心建设的快速发展，数据中心耗电问题日益突出。一个上规模的数据中心3年的电能费用，大约相当于该数据中心的建设费用，由此可见数据中心耗电量之巨大。

（据预测，数据中心的用电量在2020年将加速增长，预计电力需求20.9%）

全球数据中心每年使用的电量估计为200太瓦时(TWh)。这个用电量是什么概念呢？它大概相当于伊朗国家的能源总消耗、全球用于运输电力的一半、同时也是全球电力需求的1％。

数据中心对总体碳排放贡献约0.3％，而信息和通信技术（ICT）生态系统整体，在包含个人数字设备，移动电话网络和电视的全面定义中，占全球的2％以上排放。这使得ICT的碳排量与航空业的燃料排放量相当。

数据中心的海量用电设备和大量的配电设施。

2.2 数量庞大的最原始老旧的机房改造任务艰巨。

       有人预测，当今天出生的孩子长到青少年时，ICT的用电量可能会超过全球总用量的20％，数据中心的使用量超过三分之一。如果计算密集的加密货币比特币继续增长，这还会导致能源需求的急剧增加。

超大规模计算中心所节省的成本可以从他们的电力使用效率（PUE）中看出。PUE定义为数据中心所需的总能量，包括灯光和冷却，除以用于计算的能量（PUE为1.0是完美的分数）。 传统数据中心的PUE通常约为2.0；对于超大规模计算中心，PUE已经削减到大约1.2。

由此可见，数据中心需要往超大规模这个方向发展，同时世界上还存在大量老旧的机房，和大量的配电系统需要去升级改造。

2.3发热和散热

一旦超大规模的数据中心尽可能多地承担了负载，进一步提高效率会变得更加艰难，但企业还在努力。一种新兴的管理技术可以确保服务器尽可能多地全速运行，而其它服务器则可以关闭而不是处于闲置状态。

超大规模数据中心削减PUE的一个重要方法是解决冷却问题。在传统的数据中心，空调制冷所产生的花销占总共能源账单的40%。

二.系统概括

2.1项目概况

项目名称：XX云数据中心一期工程

项目地点：XX区

项目规模：总建筑面积27800m2，建筑层数地上四层，建筑高度23.95m。一期1F机柜数量820个（包含164个机柜）。终期整个项目机柜数量3796个。

IT用电负荷13259.2KW，动力用电负荷5792.5KW，总用电量19051.7KW。

项目定位：本项目按照国标A级，UPTIME T3+建设（重要系统按T4标准建设）。建成后将成为XX地区具备示范效应的五星机房，吸引高端客户入驻。因此主要系统建设按照T4和T3+标准.

2.2.系统概括

此系统电压等级为10KV.

2.3负荷总计:

此数据中心项目有1000KVA变压器3台，2000KVA变压器10台，2500KVA变压器8台。每个变压器容量不大，不需配置带差动保护的变压器保护.

三．解决方案

因为数据中心的特殊性，供电和通讯不能中断，所以此方案采用变电站监控系统双机双网配置。推荐DP-30系列保护，标配双RS485通讯，且可选两路以太网。

本方案采用双网双机方案，互为热备用。当其中一路通讯被破坏，或其中一台主机出现故障，由另一台主机和另一路通讯线实现电力系统监控。

双网配置要求所有设备都具有两套独立的通讯接口，以此为基础，组成两个独立的现场总线网络，并结合两套独立的计算机设备，组成两套独立的系统，即使其中一套系统有故障，另外一套系统也能实现厂站内的全面监控。对于不具备双通讯接口的智能设备，可以通过通讯管理机扩展接入。具有极高的可靠性。

3.1配置清单.

3.2 数据中心网络拓扑图

3.3 产品应用
 

采用全分布开放式的监控方案。  分为  站控层，通讯层，间隔层。  

站控层：由两套扩展型单网系统组成双机双网冗余系统。每套扩展型单网系统由一台前置通讯管理机、一台工程师工作站、一台或多台操作员工作站、相应通讯设备、GPS+北斗对时装置，打印机、 UPS 等辅助设备组成。

通讯管理层：前置通讯管理机、工程师站及操作员站可集中在同一控制室，也可分别安装在不同的场地，通讯方式可采用以太网、双绞线及光纤等介质。此项目由于配电室之间距离较远，采用光纤通讯。光纤通讯具有成本低，传输性能好，传输频带宽、通信容量大；抗干扰性能强，屏蔽性强,传输损耗低、中继距离长、保密性强等优点。

间隔层：  采用DP -30B系列微机综合保护测控装置+数显多功能仪表、 XJ- CK 9000系列开关柜智能操控装置等设备。

XJ- CK 9000系列智能操控装置

主要应用在6-35 kV高压开关柜上(如厂用变10 kV侧，升压站的10 kV，35 lV 侧)，取代现有的一次回路模拟图、温湿度控制器、高压带电显示及闭锁装置、分合闸及储能按钮、远方/就地转换开关等，并配备全功能语音防误提示和告警，柜内照明开关、 RS 485通信接口、高压母线测温系统、温湿磨数字实时显示及自动加热除湿控制等功能，以一体化布局配套装备于开关柜，简化了开关柜的面板结构设计，美化开关柜的面板布局，完善开关状态的指示功能和安全性能。

网络仪表  XJ9200C、PM640

主要用于低压400 V 进线柜，

电流电压0.2级，有功0.5级，需要测里电压、电流、频率、功率因数、有功功率、无功功率、电能等电参量,还具有电力品质分析功能，为大屏幕液晶显示， Modbus通讯。

K 系列电流表， XJ 9100电流表

用于一般低压用于支路馈线柜，

电流0.5级精度，主要是测量三相电流和单相电流；一些保护线路可增加继电器报警及时切断故障电路等 K 系列表的开入开出功能，还可以选配变送功能。

计量仪表

主要用于计量电能，0.2级精度。

3.4配置特点

系统容量大，可靠性高，适用于地铁、铁路、轻轨医院等重要性高的配电自动化系统。