浅析基于电力无线物联网建设的数据中心能耗管理研究及平台应用
摘 要：電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)支撐了電網(wǎng)業(yè)務(wù)與新興業(yè)務(wù)的發(fā)展，并將進(jìn)一步全面形成共建、共治、共享的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈。依托電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，數(shù)據(jù)中心的發(fā)展進(jìn)行了分析和展望。
關(guān)鍵詞：電力物聯(lián)網(wǎng); 數(shù)據(jù)中心; 能耗管理; 監(jiān)測系統(tǒng); 節(jié)能
0引言
數(shù)據(jù)中心PUE值應(yīng)限制在1.3以下。
電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的提出，為解決數(shù)據(jù)中心能耗管理可以為電力用戶提供更高質(zhì)量的服務(wù)。
本文首先分析了目前數(shù)據(jù)中心能耗管理的未來研究方向。
1電力物聯(lián)網(wǎng)
1.1電力物聯(lián)網(wǎng)的主要特征
電力物聯(lián)網(wǎng)擁有將能源系統(tǒng)全周期內(nèi)的各環(huán)節(jié)設(shè)備、用戶的全狀態(tài)感知以及全業(yè)務(wù)穿透的強(qiáng)大能力，具有以下3個特征。一是信息感知全面、組網(wǎng)迅速。其網(wǎng)絡(luò)層可實(shí)現(xiàn)多模多制式的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)融合，全面覆蓋、連接感知傳感器和電力設(shè)施，全面檢測數(shù)據(jù)并迅速組建物聯(lián)網(wǎng)，開展信息采集、處理、感知，達(dá)到準(zhǔn)確無誤的效果。二是信息整合度高，通信方式簡潔。泛在物聯(lián)網(wǎng)通過有效地融合聯(lián)網(wǎng)和通信技術(shù)，以簡化、提高局域電力的通信步驟與方法，呈現(xiàn)出電網(wǎng)信息化、智能化、互聯(lián)網(wǎng)化的發(fā)展新勢頭。其中傳感與通信設(shè)備能夠以多跳的方式進(jìn)行無線通信，從而縮短物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備間的通信距離; 而通信網(wǎng)絡(luò)中包含的多條通信鏈路使通信具有靈活性和容錯性。三是拓?fù)湫问蕉鄻樱邆湟欢ㄗ晕倚迯?fù)能力。拓?fù)渥兓l繁是根據(jù)電力資源網(wǎng)分布安裝要求，為節(jié)省基礎(chǔ)設(shè)備維修投入而對傳感器進(jìn)行定時休整變動，主要解決長時間工作運(yùn)行導(dǎo)致的傳感設(shè)備問題。但拓?fù)渥兓粫绊憘鞲衅鞯母咝н\(yùn)行，其所具備的智能修復(fù)系統(tǒng)可自主檢查，并根據(jù)實(shí)時信息調(diào)整修復(fù)。
1.2 電力物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)體系
電力物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)體系可分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層與應(yīng)用層。其架構(gòu)如圖1所示。感知層是電力物聯(lián)網(wǎng)的物理基礎(chǔ)，一般包含中心及一體化云平臺等，重在實(shí)現(xiàn)電力終端物聯(lián)管理、對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘及高效處理數(shù)據(jù)信息。應(yīng)用層是電力物聯(lián)網(wǎng)的價值實(shí)現(xiàn)層，分為對內(nèi)業(yè)務(wù)和對外業(yè)務(wù)。對內(nèi)業(yè)務(wù)包括提高客戶服務(wù)水平、提升企業(yè)經(jīng)營績效、提升電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性、提升新能源滲透和消納等; 對外業(yè)務(wù)包括建設(shè)綜合能源智慧服務(wù)平臺、建設(shè)綜合能源生態(tài)環(huán)境、建立數(shù)據(jù)共享服務(wù)等。
2數(shù)據(jù)中心能耗管理研究進(jìn)展
2.1數(shù)據(jù)中心能耗
數(shù)據(jù)中心能耗降低的重點(diǎn)在于減小空調(diào)系統(tǒng)和 UPS 供電系統(tǒng)的能耗。
數(shù)據(jù)中心熱島效應(yīng)，造成大量的能量損耗; 空調(diào)分布位置和控制策略不合理，導(dǎo)致空調(diào)制冷效率低。
2.2 基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)中心監(jiān)測系統(tǒng)
在基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行說明。
(1)能源動力監(jiān)測系統(tǒng) 對市電、蓄電池、UPS供電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)中心UPS控制策略優(yōu)化。該算法在不影響電池使用壽命的前提下，可以平衡本地電網(wǎng)和可再生能源電力。實(shí)際數(shù)據(jù)表明: 在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、負(fù)載和運(yùn)行環(huán)境相同的條件下，使用UPS控制策略可將UPS系統(tǒng)運(yùn)行成本降低40%。
（2）數(shù)據(jù)中心節(jié)能效果。
（3）安防預(yù)警系統(tǒng)一般采用門禁、視頻監(jiān)控等方式對數(shù)據(jù)中心各個系統(tǒng)崩潰、二級警告為各個系統(tǒng)性能的降低等。
（4）數(shù)據(jù)中心審核系統(tǒng)( Cloud Data Center Analysis System，CDCAS)。該系統(tǒng)包含一個受動態(tài)規(guī)則控制的自治代理模型和日志分析模型，收集服務(wù)日志、安全日志和防火墻日志等，通過安全控制策略對非法行為進(jìn)行阻止和警告，并將動態(tài)安全報告提交給用戶。
基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)中心監(jiān)測系統(tǒng)可以提供較好的監(jiān)測服務(wù)，但監(jiān)測系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)程度低，缺乏信息的統(tǒng)一管理和靈活調(diào)度。
2.3基于電力物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的數(shù)據(jù)中心能耗管理設(shè)計
電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為數(shù)據(jù)中心綜合系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示。
該數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)，其架構(gòu)如圖4所示。
該架構(gòu)對各種信息數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)各種監(jiān)測數(shù)據(jù)信息的一體化，提升數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)存儲、終端設(shè)備等的安全系數(shù)。
電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的技術(shù)架構(gòu)可以分為“云、管、邊、端”4部分。
（1）“云” 采用虛擬化技術(shù)為用戶提供遠(yuǎn)程資源。資源的合理化分配不僅提高了服務(wù)質(zhì)量，而且降低了計算所帶來的能量消耗。文獻(xiàn)提出了一種新型的合并算法和虛擬化技術(shù)，減少了 數(shù)據(jù)中心的整體能耗。此外，為保證數(shù)據(jù)信息安全，云加密技術(shù)的應(yīng)用也至關(guān)重要。文獻(xiàn)設(shè)計了一種基于分布式環(huán)境密鑰的加密系統(tǒng)，使用一個從多個匹配密鑰派生的加密密鑰對所有文件進(jìn)行加密，能夠抵御數(shù)據(jù)泄露、攻擊和模擬攻擊。
（2）“管” 邊緣設(shè)備與云平臺的數(shù)據(jù)傳輸通道。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)對多網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和通信方式進(jìn)行融合，得到新型的一體化通信網(wǎng)絡(luò)。在新型數(shù)據(jù)中心的實(shí)
時監(jiān)測能力，降低了數(shù)據(jù)中心能耗監(jiān)測的難度。
（3）“邊” 提供邊緣計算的分布式智能代理。終端設(shè)備的不斷智能化發(fā)展，致使終端數(shù)據(jù)量大幅增長。邊緣計算減輕了云服務(wù)平臺的任務(wù)量，減少了數(shù)據(jù)上傳所需要的帶寬。邊緣設(shè)備可對終端的部分請求做出及時應(yīng)答，在用戶側(cè)進(jìn)行分布式計算，就近提供決策服務(wù)，縮短了“請求/應(yīng)答”的距離，減少了通信帶來的能量消耗。在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用場景中，由于智能終端節(jié)點(diǎn)相對固定，可通過部署一定數(shù)量和*佳位置的邊緣設(shè)備達(dá)到網(wǎng)絡(luò)延遲*小化。文獻(xiàn)采用K－means 聚類算法確定邊緣設(shè)備的部署數(shù)量和*優(yōu)位置，且考慮智能終端與邊緣設(shè)備的關(guān)聯(lián)性，實(shí)現(xiàn)了終端任務(wù)完成時間*小化的目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在滿足智能終端服務(wù)質(zhì)量的前提下，基于K－means聚類部署算法選擇的邊緣服務(wù)器部署數(shù)量*佳，系統(tǒng)完成任務(wù)的平均時間為4.58s。
（4）“端”狀態(tài)感知和執(zhí)行控制命令的智能終端設(shè)備。在數(shù)據(jù)中心應(yīng)采用合理的智能終端調(diào)度方案，提高智能終端協(xié)同完成任務(wù)的能力。文獻(xiàn)采用自適應(yīng)多種群協(xié)同差分進(jìn)化算法求解傳感器調(diào)度方案，提高傳感器協(xié)同能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方案可有效調(diào)度多傳感器，應(yīng)對多任務(wù)需求。
基于電力物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)中心的整體能耗。此外，在運(yùn)行維護(hù)方面，智能化的巡檢設(shè)備大幅提高了運(yùn)行維護(hù)效率，減少了維護(hù)成本。
2.4研究進(jìn)展
為解決電力設(shè)備數(shù)量龐大、分布范圍廣、傳統(tǒng)電力系統(tǒng)難以對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理等問題，本團(tuán)隊(duì)開展了低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)( Low Power Wide Area Network，LPWAN)與邊緣計算融合的相關(guān)研究，構(gòu)建“云、管、邊、端”一體化管控的平臺架構(gòu)。其中，LPWAN技術(shù)與邊緣計算融合，已應(yīng)用于電力設(shè)備環(huán)境監(jiān)測，其應(yīng)用場景示意如圖5所示。采用LPWAN技術(shù)，可使環(huán)境監(jiān)測節(jié)點(diǎn)靈活部署，構(gòu)建廣泛的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò);采用分布式邊緣網(wǎng)關(guān)對電力設(shè)備終端數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，提高了電力巡檢的效率。
此外，本研究團(tuán)隊(duì)在已構(gòu)建的電力物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心能耗管理進(jìn)行優(yōu)化。
3高校綜合能效解決方案
3.1校園電力監(jiān)控與運(yùn)維
集成設(shè)備所有數(shù)據(jù)，綜合分析、協(xié)同控制、優(yōu)化運(yùn)行，集中調(diào)控，集中監(jiān)控，數(shù)字化巡檢，移動運(yùn)維，班組重新優(yōu)化整合，減少人力配置。
3.2后勤計費(fèi)管理
采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)抄表付費(fèi)管理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電、水、氣等能源綜合計費(fèi)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表、費(fèi)率設(shè)置、賬單統(tǒng)計匯總等，支持微信、支付寶、一卡通等充值支付方式，可設(shè)置補(bǔ)貼方案。通過能源付費(fèi)管理方式，培養(yǎng)用能群體和部門的節(jié)能意識。
3.2.1宿舍用電管理
針對學(xué)生宿舍用電進(jìn)行管理控制：可批量下發(fā)基礎(chǔ)用電額度和定時通斷功能；可進(jìn)行惡性負(fù)載識別，檢測違規(guī)電氣，并可獲取違規(guī)用電跳閘記錄。
3.2.2商鋪水電收費(fèi)
針對校園超市、商鋪、食堂及其他針對個體的水電用能進(jìn)行預(yù)付費(fèi)管理。
3.2.3充電樁管理平臺
充電樁在“源、網(wǎng)、荷、儲、充”信息能源結(jié)構(gòu)中是必不可缺的。充電樁應(yīng)用管理同樣是校園生活服務(wù)中必不可缺的一部分。
3.2.4智能照明管理
通過對高校路燈的全局監(jiān)測，提供對路燈靈活智能的管理，實(shí)現(xiàn)校園內(nèi)任一線路，任一個路燈的定時開關(guān)、強(qiáng)制開關(guān)、亮度調(diào)節(jié)，以及定時控制方案靈活設(shè)置，確保路燈照明的智能控制和高效節(jié)能。
3.3能源管理系統(tǒng)
針對校園水、電、氣等各類接入能源進(jìn)行統(tǒng)計分析，包含同比分析、環(huán)比分分析、損耗分析等。了解用能總量和能源流向。
按校園建筑的分類進(jìn)行采集和統(tǒng)計的各類建筑耗電數(shù)據(jù)。如辦公類建筑耗電、教學(xué)類建筑耗電、學(xué)生宿舍耗電等，對數(shù)據(jù)分門別類的分析，提供領(lǐng)導(dǎo)決策，提高管理效能。
構(gòu)建符合校園節(jié)能監(jiān)管內(nèi)容及要求的數(shù)據(jù)庫，能自動完成能耗數(shù)據(jù)的采集工作，自動生成各種形式的報表、圖表以及系統(tǒng)性的能耗審計報告，能夠監(jiān)測能耗設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，設(shè)置控制策略，達(dá)到節(jié)能目的。
3.4智慧消防系統(tǒng)
智慧消防云平臺基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等現(xiàn)代信息技術(shù)，將分散的火災(zāi)自動報警設(shè)備、電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設(shè)備連接形成網(wǎng)絡(luò)，并對這些設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行智能化感知、識別、定位，實(shí)時動態(tài)采集消防信息，通過云平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助實(shí)現(xiàn)科學(xué)預(yù)警火災(zāi)、網(wǎng)格化管理、落實(shí)多元責(zé)任監(jiān)管等目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)了無人化值守智慧消防，實(shí)現(xiàn)智慧消防“自動化”、“智能化”、“系統(tǒng)化”需求。從火災(zāi)預(yù)防，到火情報警，再到控制聯(lián)動，在統(tǒng)一的系統(tǒng)大平臺內(nèi)運(yùn)行，用戶、安保人員、監(jiān)管單位都能夠通過平臺直觀地看到每一棟建筑物中各類消防設(shè)備和傳感器的運(yùn)行狀況，并能夠在出現(xiàn)細(xì)節(jié)隱患、發(fā)生火情等緊急和非緊急情況下，在幾秒時間內(nèi)，相關(guān)報警和事件信息通過手機(jī)短信、語音電話、郵件提醒和APP推送等手段，就迅速能夠迅速通知到達(dá)相關(guān)人員。
4.平臺部署硬件選型
4.1電力監(jiān)控與運(yùn)維平臺
應(yīng)用場合 | 產(chǎn)品 | 型號 | 功能 |
變電所運(yùn)維云平臺 | AcrelCloud-1000 | AcrelCloud-1000變電所運(yùn)維云平臺基于互聯(lián)網(wǎng)＋、大數(shù)據(jù)、移動通訊等技術(shù)開發(fā)的云端管理平臺，滿足用戶或運(yùn)維公司監(jiān)測眾多變電所回路運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)、室內(nèi)環(huán)境溫濕度、電纜及母線運(yùn)行溫度、現(xiàn)場設(shè)備或環(huán)境視頻場景等需求，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一個中心，集中存儲、統(tǒng)一管理，方便使用，支持具有權(quán)限的用戶通過電腦、手機(jī)、PAD等各類終端鏈接訪問、接收報警，并完成有關(guān)設(shè)備日常和定期巡檢和派單等管理工作。 | |
智能網(wǎng)關(guān) | Anet系列 | 8個RS485串口2kV隔離，2個以太網(wǎng)接口，支持ModbusRTU、IEC-60870-5-101/103/104、CJ/T188、DL/T645等通訊協(xié)議設(shè)備的接入，支持ModbusRTU、ModbusTCP、IEC-60870-5-104等上傳協(xié)議、支持多中心不同數(shù)據(jù)服務(wù)要求，支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳，裝置電源:220VAC/DC。 | |
ANet-2E4SM | 4路RS485串口，光耦隔離，2路以太網(wǎng)接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPCUA、ModbusTCP（主、從）、104（主、從）、建筑能耗、SNMP、MQTT；（主模塊）輸入電源：DC12V～36V。支持4G擴(kuò)展模塊，485擴(kuò)展模塊,可擴(kuò)展16路。 | ||
10KV進(jìn)/饋線 | AM6-L | 相間電流速斷保護(hù)，相間電流速斷保護(hù)（可帶低壓閉鎖），相間過電流保護(hù)（可帶低壓閉鎖），兩段式零序過流保護(hù)，反時限相間過流保護(hù)（可帶低壓閉鎖），零序反時限過流保護(hù)，過負(fù)荷保護(hù)，控制回路異常告警。 | |
10/0.4KV變壓器 | AML-S | 分合閘位置、手車工作/試驗(yàn)位置、接地刀閘位置、硬接點(diǎn)信號(保護(hù)跳閘、裝置告警、控制回路斷線、裝置異常、未儲能、事故總等)、報文(過流、過負(fù)荷、超溫報警、過溫報警、裝置告警、PT斷線、CT斷線、對時異常等)、遙控開關(guān)、故障波形分析(故障錄波、故障波形、故障記錄、跳閘、故障電流電壓)等。 | |
35kV/100kV/6kV間隔智能操控、 35kV/10kV/6kV傳感器 | ASD500 | 一次回路動態(tài)模擬圖、彈簧儲能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗(yàn)電、核相、自動溫濕度控制及顯示（標(biāo)配一路強(qiáng)制加熱）、遠(yuǎn)方/就地旋鈕、分合閘旋鈕、儲能旋鈕、人體感應(yīng)、柜內(nèi)照明控制、RS485接口、高壓柜內(nèi)電氣接點(diǎn)無線測溫。 | |
35kV/10kV/6kV傳感器 | 合金片固定，CT感應(yīng)取電，啟動電流大于5A，測溫范圍-50-125℃，測量精度±1℃；無線傳輸距離空曠150米； | ||
35kV/10kV/6kV間隔電參量測量 | APM810 | 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In；四象限電能；實(shí)時及需量；電流、電壓不平衡度；負(fù)載電流柱狀圖顯示；66種報警類型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴(kuò)展記錄；2-63次諧波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD顯示； | |
變壓器接頭測溫低壓進(jìn)出線柜接頭測溫 | ARTM-Pn | 可至多配套60個ATE400測溫傳感器，無線溫度傳感器ATE400適用于手車式動觸頭，電纜與母排搭接處，隔離刀閘搭接處等電氣搭接點(diǎn)的溫度測量，采用捆綁式安裝。可使用ATC-400無線測溫接收器接收數(shù)據(jù)。該終端可單獨(dú)安裝在高壓柜、低壓抽屜柜內(nèi)。 | |
中低壓回路 | WHD72-11 | WHD溫濕度控制器產(chǎn)品主要用于中高壓開關(guān)柜、端子箱、環(huán)網(wǎng)柜、箱變等設(shè)備內(nèi)部溫度和濕度調(diào)節(jié)控制。工作電源：AC/DC85～265V工作溫度：-40.0℃～99.9℃工作濕度：0RH～99RH | |
ADW300 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，有功電能計量（正、反向）、四象限無功電能、總諧波含量、分次諧波含量（2～31次）；A、B、C、N四路測溫；1路剩余電流測量；支持RS485/LoRa/2G/4G/NB；LCD顯示；有功電能精度：0.5S級（改造項(xiàng)目） | ||
DTSD1352 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，分相總有功電能，總正反向有功電能統(tǒng)計，總正反向無功電能統(tǒng)計；紅外通訊；電流規(guī)格：經(jīng)互感器接入3×1（6）A，直接接入3×10（80）A，有功電能精度0.5S級，無功電能精度2級 |
4.2后勤計費(fèi)管理
4.2.1宿舍/商業(yè)預(yù)付費(fèi)平臺
應(yīng)用場景 | 型號 | 圖 片 | 保護(hù)功能 |
預(yù)付費(fèi)云平臺 | AcrelCloud-3200 | 系統(tǒng)為B/S架構(gòu)，主要包括前端管理網(wǎng)站和后臺集抄服務(wù)，配合公司的預(yù)付費(fèi)電表DDSY1352和DTSY1352系列以及多用戶計量箱ADF300L系列，實(shí)現(xiàn)電能計量和電費(fèi)管理等功能。另外可以選配遠(yuǎn)傳閥控水表組成水電一體預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)，達(dá)到先交費(fèi)后用水的目的，剩余水量用完自動關(guān)閥。 | |
智能數(shù)據(jù)采集 | Anet系列 | 8個RS485串口2kV隔離，2個以太網(wǎng)接口，支持ModbusRTU、IEC-60870-5-101/103/104、CJ/T188、DL/T645等通訊協(xié)議設(shè)備的接入，支持ModbusRTU、ModbusTCP、IEC-60870-5-104等上傳協(xié)議、支持多中心不同數(shù)據(jù)服務(wù)要求，支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳，裝置電源:220VAC/DC。 | |
ANet-2E4SM | 4路RS485串口，光耦隔離，2路以太網(wǎng)接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPCUA、ModbusTCP（主、從）、104（主、從）、建筑能耗、SNMP、MQTT；（主模塊）輸入電源：DC12V～36V。支持4G擴(kuò)展模塊，485擴(kuò)展模塊,可擴(kuò)展16路。 | ||
ABox5000 | 多路RS485接口，能對多種終端設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集 支持網(wǎng)口通過ModbusTcp協(xié)議采集其它系統(tǒng)或設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)提供6路DC12/24V電壓輸出接口支持4級遙測越限告警，遙信變位告警功能支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳功能，實(shí)時檢測，防止數(shù)據(jù)丟失 | ||
計量及預(yù)付費(fèi)儀表 | DDSY1352-Z | ·全電參量測量：U、1、P、Q、S、PF ·預(yù)付費(fèi)功能：可設(shè)置欠費(fèi)蔬閘功能，除欠用電功能 ·惡性負(fù)數(shù)識別，作息時間 ·RS-485通訊接口，MODBUS或DL／T645規(guī)約 ·具有CPA證書 | |
DTSY1352-Z | .全電參量測量：U、1、P、Q、S、PF ·不平衡度、2-31次請波測量 .數(shù)據(jù)凍結(jié)功能 ·高精度0.5S級電能計量 ·預(yù)付費(fèi)功能 ·惡性負(fù)載識別，作息時間管理 ·RS-485通訊接口，MODBUS或DL／T645規(guī)約 ·具有CPA證書 | ||
ADW300 | 支持多種通訊方式：支持RS-485，NB-loT、LoRa、WIFI及4G通訊 支持多種規(guī)格外置開口式互感器，方便改造項(xiàng)目接線 支持多路DUDO、溫度、漏電監(jiān)測 ·具有電能質(zhì)量分析和需量統(tǒng)計功能 ·具有CPA證書 | ||
DDSY1352-xDM | 一進(jìn)多出，可實(shí)現(xiàn)宿舍照明，插座、空調(diào)，衛(wèi)生間等用電分路計量和控制 ·諧波1％（2-42），2％（43-63） ·全電參量測量：U、1、P、Q、S、PF ABox5000數(shù)據(jù)融合終端 ·預(yù)付費(fèi)功能：基礎(chǔ)用電下發(fā) ·支持網(wǎng)口通過ModbusTcp協(xié)議采集其它系統(tǒng)或設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù) 多路RS485撞口，能對多種終瑞設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集 ·惡性負(fù)載識別：阻性負(fù)載識別、相位插座識別、夜間小功率載跳閘記錄 ·提供6路DC12／24V電壓輸出接口 ·作息時間管理 | ||
ADF400系列 | 支持12路三相或36路單相組合計量，可單三相混用，直接接入與互感器接入混用： 全電參量測量：U、1、P、Q、S、PF ·高精度0.5S級電能計量 ·預(yù)付費(fèi)功能 ·惡性負(fù)載識別，作息時間管理 | ||
LXSY系列 | ·預(yù)付費(fèi)功能∶∶先買水后用水，欠費(fèi) 關(guān)闖 遠(yuǎn)傳功能支持總線通訊和物聯(lián)網(wǎng) 通訊 雙顯功能電子顯示和機(jī)械字輪顯 示 閥門自動維護(hù)、IP68防防護(hù)ENC測試達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)、克服環(huán)境 電磁干擾影響，穩(wěn)定性強(qiáng) | ||
中壓產(chǎn)品 | AM系列綜合保護(hù)裝置 | ·具有級強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理，邏輯造算和信息存儲能力，可為35kY及以下電壓等級的進(jìn)線，饋線、變壓器，高壓電動機(jī)，高壓電容器等對象提供過負(fù)荷、低電壓、過電壓、熱過載、非電量等保護(hù)功能，防止事故擴(kuò)大，降低高價值設(shè)備損壞的風(fēng)險。 | |
APView500 | 相電壓電流＋零序電壓零序電流，電壓電流不平衡度，有功無功功率及電能、事件告警及故障錄波，諧波（電壓／電流63次諧波、63組間諧波、諧波相角、諧波含有率、諧波功率、諧波畸變率、K因子）、波動／閃變、電壓暫升、電壓暫降、電壓瞬態(tài)、電壓中斷、1024點(diǎn)波形采樣、觸發(fā)及定時錄波，波形實(shí)時顯示及故障波形查看，PQDIF格式文件存儲，內(nèi)存32G,16D0+22D1,通訊 2RS485+1RS232+1GPS,3以太網(wǎng)接口（＋1維護(hù)網(wǎng)口）＋1USB接口，支持U盤讀取數(shù)據(jù)，支持61850協(xié)議。 | ||
智能儀表及用電監(jiān)控裝置 | APM系列 | 全電量測量，四象限電能，復(fù)費(fèi)率電能，儀表內(nèi)部溫度測量，總有功、總無功、總視在電能脈沖輸出、秒脈沖等可選。三相電流、有功功率、無功功率、視在功率實(shí)時需量(包含時間戳)。電流、線電壓、相電壓、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、電流總諧波、電壓總諧波的本月值和上月值(包含時間戳)。中文顯示，有功電能0.2s級。通訊方式：RS485，Prifibus-DP、以太網(wǎng) | |
AEM系列 | 三相電力參數(shù)測量、電壓和電流的相角、四象限電能計量、復(fù)費(fèi)率、需量、歷史電能統(tǒng)計、開關(guān)量事件記錄、歷史值記錄、31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）、開關(guān)量、報警輸出 通訊方式：RS485接口，支持Modbus-RTU協(xié)議 | ||
ARCM系列 | ARCM系列電氣火災(zāi)探測器可對配電回路的剩余電流、導(dǎo)線溫度等火災(zāi)危險參數(shù)實(shí)施監(jiān)控和管理，集成度高，體積小巧，安裝方便，防范因泄漏電流而導(dǎo)致的電氣火災(zāi). |
4.2.2充電樁管理平臺
應(yīng)用場景 | 型號 | 圖 片 | 保護(hù)功能 |
充電樁管理平臺 | AcrelCloud-9000 | 采用泛在物聯(lián)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動通訊、智能傳感等技術(shù)手段可為用戶提供能源數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計分析、能效分析、用能預(yù)警、設(shè)備管理等服務(wù)，平臺可以廣泛應(yīng)用于多種領(lǐng)域。 | |
新能源汽車充電樁 | AEV-AC007D-LCD | 輸入輸出電壓：AC220V 1個充電接口，充電線長5米；輸出功率7km；掃碼、刷卡支付：標(biāo) 配無線通訊：4G、WIFI、藍(lán)牙三選一（下單備注規(guī)格，無備注默認(rèn)4G 通訊）。 | |
AEV-DC060S | 直流60kw雙槍一體充電機(jī) | ||
AEV-DC120S | 直流120kw雙槍一體充電機(jī) | ||
智能電動車充電樁 | ACX10A系列 | 10路承載電流25A，單路輸出電流3A，單回路功率1000W，總功率5500W。充滿自停、斷電記憶、短路保護(hù)、過載保護(hù)、空載保護(hù)、故障回路識別、遠(yuǎn)程升級、功率識別、獨(dú)立計量、告警上報。 ACX10A-TYHN：防護(hù)等級IP21，支持投幣、刷卡，掃碼、免費(fèi)充電 ACX10A-TYN：防護(hù)等級IP21，支持投幣、刷卡，免費(fèi)充電 ACX10A-YHW：防護(hù)等級IP65，支持刷卡，掃碼，免費(fèi)充電 ACX10A-YHN：防護(hù)等級IP21，支持刷卡，掃碼，免費(fèi)充電 ACX10A-YW：防護(hù)等級IP65，支持刷卡、免費(fèi)充電 ACX10A-MW：防護(hù)等級IP65，僅支持免費(fèi)充電 | |
ACX2A系列 | 2路承載電流20A，單路輸出電流10A，單回路功率2200W，總功率4400W。充滿自停、斷電記憶、短路保護(hù)、過載保護(hù)、空載保護(hù)、故障回路識別、遠(yuǎn)程升級、功率識別，報警上報。 ACX2A-YHN：防護(hù)等級IP21，支持刷卡、掃碼充電 ACX2A-HN：防護(hù)等級IP21，支持掃碼充電 ACX2A-YN：防護(hù)等級IP21，支持刷卡充電 |
4.2.3智能照明管理
應(yīng)用場景 | 產(chǎn)品 | 型號 | 功能 | |
普通照明 | 配電箱 | ASL220-S系列 | 1、ALIBUS總線擴(kuò)展模塊，通信鏈路供電。 2、功耗：≤5VA 3、4路16A磁保持繼電器輸出，輸出可通過按鈕手動控制，輸出狀態(tài)液晶屏顯示。 4、2路開關(guān)量輸入，可接入開關(guān)、報警、人體紅外感應(yīng)器等信號。 5、外形尺寸:144mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。 6、35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌式安裝 | |
按鍵面板 | ASL220-F1/2 | 1聯(lián)兩鍵 1、ALIBUS總線場景面板，通信鏈路供電； 2、1聯(lián)2鍵輕觸按鍵，多彩背光指示，金、黑、灰可選； 3、每個按鍵支持長按、短按功能，均可實(shí)現(xiàn)開關(guān)、調(diào)光、場景控制； 4、外形尺寸:86mm(W)*86mm(H)*24mm(D)； 5、86底盒安裝 | ||
探測器 | ASL220-PM/T | PIR+照度傳感器 1、ALIBUS總線傳感器，通信鏈路供電,功耗：20mA@24V； 2、特殊運(yùn)算電路，可通過紅外感應(yīng)探測到人體動作； 4、安裝方式：嵌入式； 5、外形尺寸：ф80mm*33mm；產(chǎn)品外露尺寸：ф80mm*2.5mm | ||
備用照明 | 雙切箱 | ASL210-S系列 | 1、ALIBUS總線擴(kuò)展模塊，通信鏈路供電。 2、功耗：≤3VA 3、4路16A磁保持繼電器輸出。 4、1路開關(guān)量輸入，可接入開關(guān)、報警、人體紅外感應(yīng)器等信號，1路485通訊。 5、外形尺寸:108mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。 6、消防聯(lián)動啟動一般照明（備用照明）。 7、35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌式安裝 | |
應(yīng)用場景 | 產(chǎn)品 | 型號 | 功能 | |
普通照明 | 配電箱 | ASL220-S系列 | 1、ALIBUS總線擴(kuò)展模塊，通信鏈路供電。 2、功耗：≤5VA 3、4路16A磁保持繼電器輸出，輸出可通過按鈕手動控制，輸出狀態(tài)液晶屏顯示。 4、2路開關(guān)量輸入，可接入開關(guān)、報警、人體紅外感應(yīng)器等信號。 5、外形尺寸:144mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。 6、35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌式安裝 | |
按鍵面板 | ASL220-F1/2 | 1聯(lián)兩鍵 1、ALIBUS總線場景面板，通信鏈路供電； 2、1聯(lián)2鍵輕觸按鍵，多彩背光指示，金、黑、灰可選； 3、每個按鍵支持長按、短按功能，均可實(shí)現(xiàn)開關(guān)、調(diào)光、場景控制； 4、外形尺寸:86mm(W)*86mm(H)*24mm(D)； 5、86底盒安裝 | ||
探測器 | ASL220-PM/T | PIR+照度傳感器 1、ALIBUS總線傳感器，通信鏈路供電,功耗：20mA@24V； 2、特殊運(yùn)算電路，可通過紅外感應(yīng)探測到人體動作； 4、安裝方式：嵌入式； 5、外形尺寸：ф80mm*33mm；產(chǎn)品外露尺寸：ф80mm*2.5mm | ||
備用照明 | 雙切箱 | ASL210-S系列 | 1、ALIBUS總線擴(kuò)展模塊，通信鏈路供電。 2、功耗：≤3VA 3、4路16A磁保持繼電器輸出。 4、1路開關(guān)量輸入，可接入開關(guān)、報警、人體紅外感應(yīng)器等信號，1路485通訊。 5、外形尺寸:108mm(W)*90mm(H)*70mm(D)。 6、消防聯(lián)動啟動一般照明（備用照明）。 7、35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌式安裝 | |
IP網(wǎng)關(guān) | ASL200-485-IP | IP協(xié)議轉(zhuǎn)換器（ALIBUS<-->TCP/IP） 1、1路ALIBUS通信總線接口。 2、1路RS485 3、1路以太網(wǎng)接口，以太網(wǎng)通訊 4、串口速率1200~115200bps可配置。串口支持標(biāo)準(zhǔn)MODBUS-RTU協(xié)議。 5、外形尺：96.6mm(W)*70mm(H)*18mm(D)。 6、35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌式安裝 7、IP地址設(shè)置連接、ALIBUS系統(tǒng)組網(wǎng)擴(kuò)容、ALIBUS通訊軟件連接 | ||
IP輔助電源 | ASL200-P20 | 輔助電源 1、輸入電壓范圍：176-264VAC 2、輸出電壓及功率：24VDC/20W 3、電壓調(diào)整范圍：21.6~29V 4、工作溫度:-40~+70℃ 5、外形尺寸：96.6mm(W)*70mm(H)*18mm(D) 6、35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌式安裝 | ||
4.3能源管理系統(tǒng)
應(yīng)用場景 | 型號 | 圖 片 | 保護(hù)功能 |
能耗管理云平臺 | AcrelCloud-5000 | 采用泛在物聯(lián)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動通訊、智能傳感等技術(shù)手段可為用戶提供能源數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計分析、能效分析、用能預(yù)警、設(shè)備管理等服務(wù)，平臺可以廣泛應(yīng)用于多種領(lǐng)域。 | |
智能網(wǎng)關(guān) | Anet系列網(wǎng)管 | 采用嵌入式硬件計算機(jī)平臺，具有多個下行通信接口及一個或者多個上行網(wǎng)絡(luò)接口，作為信息采集系統(tǒng)中采集終端與平臺系統(tǒng)間的橋梁，能夠根據(jù)不同的采集規(guī)約進(jìn)行水表、氣表、電表、微機(jī)保護(hù)等設(shè)備終端的數(shù)據(jù)采集匯總，并使用相應(yīng)的規(guī)約轉(zhuǎn)發(fā)現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)給平臺系統(tǒng)。 | |
高壓重要回路或低壓進(jìn)線柜 | APM810 | 具有全電量測量，電能統(tǒng)計，電能質(zhì)量分析及網(wǎng)絡(luò)通訊等功能，主要用于對電網(wǎng)供電質(zhì)量的綜合監(jiān)控診斷及電能管理。該系列儀表采用了模塊化設(shè)計，當(dāng)客戶需要增加開關(guān)量輸入輸出，模擬量輸入輸出，SD卡記錄，以太網(wǎng)通訊時，只需在背部插入對應(yīng)模塊即可。 | |
APM520 | 三相全電量測量，2-63次諧波，不平衡度，需量，支持付費(fèi)率，越限報警，SOE,4-20mA輸出。 | ||
低壓聯(lián)絡(luò)柜、 | AEM96 | 三相多功能電能表，均集成三相電力參數(shù)測量及電能計量及考核管理，提供上24時、上31日以及上12月的電能數(shù)據(jù)統(tǒng)計。具有63次分次諧波與總諧波含量檢測，帶有開關(guān)量輸入和繼電器輸出可實(shí)現(xiàn)“遙信”和“遙控”功能，并具備報警輸出，可廣泛應(yīng)用于多種控制系統(tǒng)，SCADA系統(tǒng)和能源管理系統(tǒng)中。 | |
動力柜 | ACR120EL | 測量所有的常用電力參數(shù)，如三相電流、電壓，有功、無功功率，電度，諧波等，并具備完善的通信聯(lián)網(wǎng)功能，非常適合于實(shí)時電力監(jiān)控系統(tǒng)。 | |
DTSD1352 | DIN35mm導(dǎo)軌式安裝結(jié)構(gòu)，體積小巧，能測量電能及其他電參量，可進(jìn)行時鐘、費(fèi)率時段等參數(shù)設(shè)置，精度高、可靠性好、性能指標(biāo)符合國標(biāo)GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T614-2007對電能表的各項(xiàng)技術(shù)要求，并且具有電能脈沖輸出功能；可用RS485通訊接口與上位機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。 | ||
AEW100 | 三相全電量測量，剩余電流、2-63次諧波，支持付費(fèi)率，量值、電纜溫度，可選2G/4G通訊。 |
4.4智慧消防系統(tǒng)
4.4.1電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)
應(yīng)用場景 | 產(chǎn)品 | 型號 | 功能 | |
各變電所、各動力箱 | 0.4KV出線 | ARCM20系列 | 用于檢測TN-C-S、TN-S及局部TT系統(tǒng)中的剩余電流、溫度等電氣參數(shù)，從而預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生。 | |
區(qū)域變電所 | 區(qū)域分機(jī) | Acrel-6000/B3 | 接收電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器信號，實(shí)現(xiàn)對被保護(hù)電氣線路的報警、監(jiān)視、控制與管理，采用485通訊 | |
主變點(diǎn)所監(jiān)控中心 | 控制主機(jī) | Acrel-6000/B | 接收電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器信號和各區(qū)域分機(jī)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對被保護(hù)電氣線路的報警、監(jiān)視、控制與管理，可采用485通訊。 | |
配套附件 | ||||
0.4kV電流 互感器 | AKH-0.66 | 測量型互感器，采集交流電流信號。 | ||
4.4.2消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)
應(yīng)用場景 | 產(chǎn)品 | 型號 | 功能 | |
消防設(shè)備電源電壓監(jiān)控 | AFPM3-2AVM | 監(jiān)測兩路三相交流電壓，二總線通訊。 | ||
區(qū)域變電所 | 區(qū)域分機(jī) | AFPM100/B3 | 接收消防設(shè)備電源監(jiān)控探測器信號，實(shí)現(xiàn)對被保護(hù)電氣線路的報警、監(jiān)視、控制與管理，可采用二總線通訊。 | |
主變點(diǎn)所監(jiān)控中心 | 控制主機(jī) | AFPM100/B1 | 接收消防設(shè)備電源監(jiān)控探測器信號和各區(qū)域分機(jī)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對被保護(hù)電氣線路的報警、監(jiān)視、控制與管理，可采用二總線通訊。 | |
4.4.3防火門監(jiān)控系統(tǒng)
應(yīng)用場景 | 產(chǎn)品 | 型號 | 功能 | |
配電室、綜合樓 | 常開防火門 | AFRD-CK(YT)-65 AFRD-CK(YT)-85 AFRD-CK(YT)-120 | 監(jiān)測常開防火門的開閉狀態(tài)。 | |
常閉防火門 | 單扇：AFRD-CB1(YT) 雙扇：AFRD-CB2(YT) | 監(jiān)測常閉防火門的開閉狀態(tài)。 | ||
地下箱體防爆車間 | 常開/常閉防火門 | AFRD-MC | 監(jiān)測常開、常閉防火門的開閉狀態(tài)。 | |
監(jiān)測模塊 | AFRD-CK/CB | 接收AFRD-MC的狀態(tài)信息同步傳輸至防火門監(jiān)控主機(jī)。 | ||
區(qū)域變電所 | 區(qū)域分機(jī) | AFRD100/B3 | 接收防火門監(jiān)控模塊和防火門一體式探測器的信號，實(shí)現(xiàn)對防火門開閉狀態(tài)的報警、監(jiān)視、控制與管理，采用二總線通訊。 | |
主變點(diǎn)所監(jiān)控中心 | 控制主機(jī) | AFRD100/B | 接收防火門監(jiān)控模塊和防火門一體式探測器的信號以及各區(qū)域分機(jī)的實(shí)時數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對防火門開閉狀態(tài)的報警、監(jiān)視、控制與管理，采用二總線通訊。 | |
5結(jié)束語
電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)對于電力行業(yè)發(fā)展具有重大的價值和意義。基于電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的數(shù)據(jù)中心建設(shè)提供了參考，為后續(xù)研究指明了方向。
【參考文獻(xiàn)】
【1】李康，李欣，張子凡，龐成鑫.基于電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的數(shù)據(jù)中心能耗管理研究［J］上海電力大學(xué),2021,6(37):241-246.
【2】何士爽.綠色互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心機(jī)房節(jié)能方案［J］.電信技術(shù)，2012(3)：61-63．
【3】安科瑞高校綜合能效解決方案2022.5版.
【4】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2022.05版.
作者簡介
陳芳芳，女，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事宿舍安全用電研究發(fā)展。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的浅析基于电力无线物联网建设的数据中心能耗管理研究及平台应用的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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