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電力控制系統被數智化撞了一下“腰” 
(發(fā)布日期:2023-7-21 21:39:39) 來(lái)源:電氣自動(dòng)化 網(wǎng)
 

在煙臺市中心區的一條主干道,一側是擁有幾百年歷史的老街“所城里”,大量清代、民國時(shí)期的傳統民宅建筑浸透著(zhù)歷史,散發(fā)著(zhù)慢生活的氣息;而另一側則是高聳入云的摩天大廈、繁華的萬(wàn)達廣場(chǎng),快節奏的城市生活人們已經(jīng)習以為常。歷史與現代就在這一刻交匯,創(chuàng )新與變化鐫刻在每一塊磚石,洋溢在每一張面龐。


7月13日,以“敬現在 創(chuàng )未來(lái)”為主題的“2023施耐德電氣運營(yíng)商客戶(hù)峰會(huì )”就在萬(wàn)達廣場(chǎng)旁邊的一座現代化酒店舉行。以數字化、智能化為標志的新一代PO Easergy A5 電源負載自動(dòng)控制系統(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“PO A5電源負載自動(dòng)控制系統”)的發(fā)布,將峰會(huì )的氣氛推向高潮,也讓面向未來(lái)的數據中心設計、建設和運維管理成了關(guān)注的焦點(diǎn)。


消除電力控制的短板


在數據中心領(lǐng)域,運營(yíng)商是一支非常重要的支撐力量。隨著(zhù)數字化建設的不斷深入和推進(jìn),運營(yíng)商在數據中心基礎設施的建設和運營(yíng)上面臨著(zhù)更大的壓力。


施耐德電氣數字能效業(yè)務(wù)能源自動(dòng)化總經(jīng)理吳辛路分析指出:“現代化數據中心講究的是快速交付,不僅要進(jìn)一步縮短建設工期,更要保證所有設備的運行穩定可靠。對于運營(yíng)商來(lái)說(shuō),效率是第一位的,它貫穿于數據中心從設計、交付到以后日常運維的整個(gè)生命周期。”

施耐德電氣數字能效業(yè)務(wù)能源自動(dòng)化總經(jīng)理吳辛路

從功能定位和技術(shù)演進(jìn)的角度來(lái)看,數據中心一直在與時(shí)俱進(jìn)。在數智化時(shí)代,提供有力的算力支撐成了數據中心當前最主要的任務(wù)。從AI計算到邊緣計算,算力需求的增加,必然導致數據中心單一機柜容量的大幅提升。十幾年前,超算中心單機柜的容量大約為五六十千瓦,而現在在建的超級數據中心的單機柜容量已高達兩百千瓦。由此也帶來(lái)了連鎖反應,單機柜容量的增加,勢必帶來(lái)用電量的急劇增長(cháng);而用電量的增加,意味著(zhù)供電系統的復雜性也將逐步提高。這些變化對于數據中心承建方和租(用)戶(hù)來(lái)說(shuō),業(yè)務(wù)的可靠性與連續性將面臨更嚴峻的挑戰。


《數字中國建設整體布局規劃》明確提出,打通數字基礎設施大動(dòng)脈,暢通數據資源大循環(huán)。數據中心作為算力基礎設施,正迎來(lái)新的黃金發(fā)展期。隨著(zhù)“東數西算”國家工程的落地,“雙碳目標”的提出,當前數據中心建設正呈現規模化、集約化、綠色化等特點(diǎn)。由于大型數據中心設備復雜,對電力供應連續性的要求嚴苛,而傳統的控制方案往往以高度定制化的方案來(lái)實(shí)現,導致項目建設過(guò)程中的設計高復雜難度、施工高定制化、維護高信息不對稱(chēng)、運行高難度追溯等難題涌現。


“為應對上述挑戰,施耐德電氣作為全球能源管理與自動(dòng)化領(lǐng)域數字化轉型專(zhuān)家正持續不斷進(jìn)行探索,努力通過(guò)數字化的手段為用戶(hù)提供更多的附加值,從而消除用戶(hù)的應用痛點(diǎn)。”吳辛路指出,“由于用電量的持續增加,單體數據中心已經(jīng)變成了用電耗能大戶(hù)。為了在數據中心層面更好地實(shí)現碳中和,下一步就要考慮接入更多的新能源,這將為傳統電力控制系統帶來(lái)一次技術(shù)革新。如何踐行碳中和,如何有效監測綠能在數據中心的應用等,未來(lái)可發(fā)揮的空間巨大。”


PO A5“簡(jiǎn)”字當頭


以數字化技術(shù)賦能數據中心的建設與運維是關(guān)鍵抓手。施耐德電氣針對優(yōu)化供電連續性、提升設備運維效率的核心訴求,專(zhuān)門(mén)打造了PO A5電源負載自動(dòng)控制系統,它憑借卓越的數字控制能力,能夠更好地優(yōu)化數據中心的設計、建設和運維管理,一經(jīng)推出便獲得了業(yè)內的廣泛認可。


據施耐德電氣數字能效業(yè)務(wù)POA5產(chǎn)品經(jīng)理陳晨介紹,PO A5電源負載自動(dòng)控制系統依托施耐德電氣EcoStruxure架構與平臺,其數字化雙胞胎模型具有模塊化、自治性和連續性等特點(diǎn),能夠從設計、測試、調校和運維等角度,實(shí)現全生命周期內設計、工程、運行、保養的高度數字化和模塊化,彰顯了“標準化、簡(jiǎn)約化、仿真化、數字化”四大核心價(jià)值,能夠有效降低數據中心建設配電的設計與施工量,同時(shí)節約建造和維護成本。


那么,PO A5電源負載自動(dòng)控制系統究竟是如何踐行“四化”的呢?


首先,設計標準化,通過(guò)標準化的設計,復雜邏輯控制圖無(wú)需二次轉化為原理圖,從而減少了二次開(kāi)發(fā)的工作量,并可利用數字仿真技術(shù)進(jìn)行提前驗證,提升調試效率,節省了80%的設計工作量。


其次,工程簡(jiǎn)約化,比如采用光纖取代過(guò)往的硬接線(xiàn),并基于標準化接線(xiàn)邏輯減少現場(chǎng)工作量,為設計和施工階段節省了大量人力與物力,同時(shí)節省了80%的現場(chǎng)接線(xiàn)工作量。


再次,維護數字化,體現在全天候實(shí)時(shí)在線(xiàn)監視邏輯信號,可根據用戶(hù)需求自動(dòng)生成定制化運維報告,實(shí)現運維階段人員投入和管理流程的優(yōu)化,降低80%的運維成本。


最后,運行仿真化,即運用數字化雙胞胎模型模擬仿真測試,簡(jiǎn)化現場(chǎng)查詢(xún)和維護的工作,減少調試工程師80%的工作量。


概括來(lái)說(shuō),PO A5電源負載自動(dòng)控制系統的“四化”,突出體現了一個(gè)字——“簡(jiǎn)”,簡(jiǎn)化操作,減輕工作壓力。陳晨舉例說(shuō),傳統的電源切換方案采用的是硬接線(xiàn)方式,單機柜之間的硬接線(xiàn)最多可達18根,以2N架構計算,所使用的硬接線(xiàn)總長(cháng)度將達到兩三千米。而采用PO A5電源負載自動(dòng)控制系統取代硬接線(xiàn),施工階段無(wú)需鋪設大量電纜線(xiàn),只需光纖或網(wǎng)線(xiàn),從而大大縮短了施工周期。


在項目初期設計階段,采用硬接線(xiàn)方式,仍以2N架構為例,至少需要40張圖紙,而確認圖紙的周期大約是兩周左右。若采用PO A5電源負載自動(dòng)控制系統,將大大減少圖紙的數量,圖紙的確認周期也將縮短至兩三天。


從運維的角度看,如果采用硬接線(xiàn),硬接線(xiàn)一旦斷掉,信號就會(huì )丟失。運維人員將花費大量時(shí)間和精力去巡檢和維修。而采用PO A5電源負載自動(dòng)控制系統這樣的數字化方式,可以做到24小時(shí)在線(xiàn)監測,一旦出現異常情況,可以及時(shí)發(fā)現并定位故障點(diǎn)。


陳晨特別提到:“PO A5電源負載自動(dòng)控制系統擁有一個(gè)仿真平臺,可以根據固有的邏輯,針對某些場(chǎng)景提前進(jìn)行演練,從而大大縮短了后期現場(chǎng)調試的周期。”


“PO A5電源負載自動(dòng)控制系統可視、可控、可預防、可培訓,不管你是資深的電信工程師,還是剛出校門(mén)的畢業(yè)生,都可以快速掌握。”吳辛路補充說(shuō)。


湖南一家運營(yíng)商計劃建設8個(gè)數據中心機房,還有配套的多幢建筑。項目分成多期建設,已經(jīng)完成的一期和二期采用的是傳統硬接線(xiàn)方案。項目三期開(kāi)工建設時(shí),本以為有了一、二期的建設經(jīng)驗和成熟的圖紙,施工周期能進(jìn)一步縮短,但實(shí)際的進(jìn)展并不盡如人意。最后,該運營(yíng)商轉而選擇施耐德電氣PO A5電源負載自動(dòng)控制系統來(lái)替代硬接線(xiàn)方案,圖紙確認只用了5天時(shí)間,各種設備從調試到上線(xiàn)也就20多天。標準的設計方案加上簡(jiǎn)略的施工、快速的迭代,有效縮短了整個(gè)項目的交付周期。


歸納來(lái)說(shuō),施耐德電氣的優(yōu)勢在于,可以發(fā)揮自身領(lǐng)先的數字技術(shù),以高質(zhì)量的綠色軟硬件產(chǎn)品和覆蓋全生命周期的智慧解決方案,賦能面向未來(lái)數據中心的構建,夯實(shí)數字經(jīng)濟發(fā)展的算力底座。基于施耐德電氣的長(cháng)期技術(shù)積累與持續創(chuàng )新的能力,PO A5電源負載自動(dòng)控制系統能夠打通虛擬與現實(shí),支撐數據中心快速布局并長(cháng)期穩定、智能化運行。


變革是最好的驅動(dòng)力


PO A5電源負載自動(dòng)控制系統是施耐德電氣的又一行業(yè)內首創(chuàng )。通過(guò)不斷完善和增加新的模塊,參與相關(guān)國家標準的認證,施耐德電氣始終引領(lǐng)著(zhù)行業(yè)發(fā)展。如今,越來(lái)越多的廠(chǎng)商開(kāi)始追隨施耐德電氣的腳步,嘗試類(lèi)似產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和推廣。對此,施耐德電氣持開(kāi)放和樂(lè )觀(guān)的態(tài)度,希望共同做大這一產(chǎn)品市場(chǎng)。


用電量持續大幅增加與綠色減碳的需求,這“一加一減”將在未來(lái)很長(cháng)時(shí)期內成為影響甚至左右數據中心發(fā)展的關(guān)鍵因素。無(wú)論是數據中心,還是其他單體建筑、廠(chǎng)房,乃至工業(yè)園區,慢慢都會(huì )形成自己的微電網(wǎng)架構。在微電網(wǎng)中,供配電、運營(yíng)、維護等各種元素摻雜在一起,做好協(xié)調,保證整個(gè)系統的安全穩定運行至關(guān)重要。“我們與一些行業(yè)先鋒企業(yè),圍繞著(zhù)電力系統的控制、數據中心的管理和運維等進(jìn)行了積極而有益的探索。”吳辛路表示,“數字技術(shù)的發(fā)展、電力控制系統的進(jìn)階、節能減碳的要求等,為數據中心行業(yè)的發(fā)展打開(kāi)了新的窗戶(hù)。電力電子技術(shù)與數字化技術(shù)更好地疊加,包括軟件的持續更新,將推動(dòng)數據中心領(lǐng)域下一個(gè)爆發(fā)點(diǎn)早日到來(lái)。”


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