数据中心PUE测试方法

作者:兰洋科技    浏览量:4152    时间:2023年05月17日    标签: PUE 绿色数据中心

随着云计算、物联网等新兴概念和技术的迅速发展,在给IT产业和用户带来革命性改变的同时,也使数据中心基础设施建设与运维面临着更多的挑战。降低能耗、节省成本,成为建设绿色数据中心的核心目标。2011年,在国家发改委、工信部和财政部联合开展的云计算示范工程中,明确要求数据中心的PUE应小于1.5。

在此背景下,出台了一些地方及行业规范,对机房的能耗测试评估指标及检测方法进行实质性的规范说明,如《数据中心能耗检测指南及实施细则》。

2018年10月19日,“微模块产品PUE测试规范”“空调产品PUE能效因子测试规范”标准审查会在中国信息通信研究院召开,TGG(中国)微模块产品PUE测试规范和空调产品PUE能效因子测试规范通过审查。这两个规范首次对微模块产品和空调产品的PUE测试提出了具体的方法和测试流程,使得PUE的测试规范更加完整和全面。

1. 数据中心能耗结构

《数据中心能耗检测指南及实施细则》将数据中心的能耗结构分解为图5-11所示的几个部分。

1)输入能源

输入能源主要由三部分组成:主供电电网、发电机、非主供电电网(由个别设备引入)。太阳能、风能等再生能源,最终都用输入到数据中心的电能表示。发电机能源作为补充电力不足和应急的发电机能源输入应按年平均运行时间折算到主供电电网。非主供电电网能源输入应按实际用电情况并入主供电电网。太阳能、风能等再生能源应以最终输送给数据中心的电量计入主供电电网或非主要能源输入。

数据中心的能耗结构

图  数据中心的能耗结构

2)IT负载

IT负载为数据中心正常运行情况下的输入有功功率。

3)供配电及UPS系统

供配电系统由高压配电、变压器、配电柜、线缆传输、UPS系统、空调制冷系统配电、安全照明配电、列头柜、机架PDU等环节组成。UPS系统包括UPS主机(单机或冗余并机)、电池、并机柜(包括维修旁路)等。

4)空调制冷系统

空调制冷系统主要包括机房内使用的空调设备(包括机房专用空调、湿度调节设备等),提供冷源的设备(包括风冷室外机、冷水机组冷却塔、干冷器、水泵、电动阀门、水处理设备等),新风系统(包括新风预处理和送风系统等)。

5)其他设施

其他设施是指数据中心中其他消耗电能的基础设施设备,包括照明设备、安防设备、消防灭火设备、传感器及数据中心的管理系统等。

根据上述数据中心的能耗结构,根据供电架构,将数据中心分为独立供电系统和共用供电系统两种情况,分别进行测量计算

2. 测量周期和频率

能耗指标的数值受各种因素的影响,会随季节、节假日和每天忙闲时段的改变而发生变化,因此为全面、准确地了解数据中心的能效,应采用固定测量仪表对数据中心能耗进行持续、长期的测量和记录,且测量时间越长,得到的PUE指标越能反映数据中心真实的能耗情况。

各个规范给出的建议测量周期和频率相近,一般规定如下。

(1)按不同季节每年测量4次,分别在春季(3—5月)、夏季(6—8月)、秋季(9—11月)、冬季(12—2月),每个季节内选取一个月作为一个时段进行测量。

(2)每个时段测量时间不少于3天,在一个月的第5日、15日、25日进行测量。

(3)每天测量不少于两次,分别在数据中心业务繁忙和空闲时进行测量。

(4)每次测量不少于1小时,取稳定数值或3次测量的平均值。

(5)每次测量时,要注意对各点和各环节测量的同时性,测量周期和测量频率应在测量报告中明确说明。

3. 测量仪表和工具

所有测量数值都用有功功率表示,周期性测量时,都要使用同一型号和规格的仪表和工具,有变化时应对新的仪表和工具进行比对校准,仪器应每年或定期由国家认可的单位进行校准。

4. 简化测量相关规定

为简化测量步骤和难度,对部分设备和环节的运行效率数据进行近似认定,并在计算公式中采用。

(1)市电输入变压器(高压变低压)的效率典型值为98.5%。

(2)变压器次级输入到UPS输入端的各级配电和线缆传输的效率典型值为99%。

(3)变压器次级输入到空调制冷系统输入端的各级配电和线缆传输的效率典型值为99%。

(4)UPS输出到IT设备输入之间的各级配电和线缆传输的效率典型值为99%。

(5)非主供电网到空调制冷设备输入之间的变压器损耗典型值为98.5%,各级配电和线缆传输的效率典型值为99%。

点击下载:微模块产品PUE测试规范 - 绿色网格.pdf

本文标题:数据中心PUE测试方法

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