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電力控制系統(tǒng)被數(shù)智化撞了一下“腰”

2023-07-24 09:53  來源:濤哥說事  瀏覽:  

在煙臺市中心區(qū)的一條主干道,一側(cè)是擁有幾百年歷史的老街“所城里”,大量清代、民國時期的傳統(tǒng)民宅建筑浸透著歷史,散發(fā)著慢生活的氣息;而另一側(cè)則是高聳入云的摩天大廈、繁華的萬達(dá)廣場,快節(jié)奏的城市生活人們已經(jīng)習(xí)以為常。歷史與現(xiàn)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(xiàn)在 創(chuàng)未來”為主題的“2023施耐德電氣運(yùn)營商客戶峰會”就在萬達(dá)廣場旁邊的一座現(xiàn)代化酒店舉行。以數(shù)字化、智能化為標(biāo)志的新一代PO Easergy A5 電源負(fù)載自動控制系統(tǒng)(以下簡稱“PO A5電源負(fù)載自動控制系統(tǒng)”)的發(fā)布,將峰會的氣氛推向高潮,也讓面向未來的數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)維管理成了關(guān)注的焦點(diǎn)。

消除電力控制的短板

在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域,運(yùn)營商是一支非常重要的支撐力量。隨著數(shù)字化建設(shè)的不斷深入和推進(jìn),運(yùn)營商在數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和運(yùn)營上面臨著更大的壓力。

施耐德電氣數(shù)字能效業(yè)務(wù)能源自動化總經(jīng)理吳辛路分析指出:“現(xiàn)代化數(shù)據(jù)中心講究的是快速交付,不僅要進(jìn)一步縮短建設(shè)工期,更要保證所有設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定可靠。對于運(yùn)營商來說,效率是第一位的,它貫穿于數(shù)據(jù)中心從設(shè)計(jì)、交付到以后日常運(yùn)維的整個生命周期。”

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

從功能定位和技術(shù)演進(jìn)的角度來看,數(shù)據(jù)中心一直在與時俱進(jìn)。在數(shù)智化時代,提供有力的算力支撐成了數(shù)據(jù)中心當(dāng)前最主要的任務(wù)。從AI計(jì)算到邊緣計(jì)算,算力需求的增加,必然導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心單一機(jī)柜容量的大幅提升。十幾年前,超算中心單機(jī)柜的容量大約為五六十千瓦,而現(xiàn)在在建的超級數(shù)據(jù)中心的單機(jī)柜容量已高達(dá)兩百千瓦。由此也帶來了連鎖反應(yīng),單機(jī)柜容量的增加,勢必帶來用電量的急劇增長;而用電量的增加,意味著供電系統(tǒng)的復(fù)雜性也將逐步提高。這些變化對于數(shù)據(jù)中心承建方和租(用)戶來說,業(yè)務(wù)的可靠性與連續(xù)性將面臨更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

《數(shù)字中國建設(shè)整體布局規(guī)劃》明確提出,打通數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施大動脈,暢通數(shù)據(jù)資源大循環(huán)。數(shù)據(jù)中心作為算力基礎(chǔ)設(shè)施,正迎來新的黃金發(fā)展期。隨著“東數(shù)西算”國家工程的落地,“雙碳目標(biāo)”的提出,當(dāng)前數(shù)據(jù)中心建設(shè)正呈現(xiàn)規(guī)模化、集約化、綠色化等特點(diǎn)。由于大型數(shù)據(jù)中心設(shè)備復(fù)雜,對電力供應(yīng)連續(xù)性的要求嚴(yán)苛,而傳統(tǒng)的控制方案往往以高度定制化的方案來實(shí)現(xiàn),導(dǎo)致項(xiàng)目建設(shè)過程中的設(shè)計(jì)高復(fù)雜難度、施工高定制化、維護(hù)高信息不對稱、運(yùn)行高難度追溯等難題涌現(xiàn)。

“為應(yīng)對上述挑戰(zhàn),施耐德電氣作為全球能源管理與自動化領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型專家正持續(xù)不斷進(jìn)行探索,努力通過數(shù)字化的手段為用戶提供更多的附加值,從而消除用戶的應(yīng)用痛點(diǎn)。”吳辛路指出,“由于用電量的持續(xù)增加,單體數(shù)據(jù)中心已經(jīng)變成了用電耗能大戶。為了在數(shù)據(jù)中心層面更好地實(shí)現(xiàn)碳中和,下一步就要考慮接入更多的新能源,這將為傳統(tǒng)電力控制系統(tǒng)帶來一次技術(shù)革新。如何踐行碳中和,如何有效監(jiān)測綠能在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用等,未來可發(fā)揮的空間巨大。”

PO A5“簡”字當(dāng)頭

以數(shù)字化技術(shù)賦能數(shù)據(jù)中心的建設(shè)與運(yùn)維是關(guān)鍵抓手。施耐德電氣針對優(yōu)化供電連續(xù)性、提升設(shè)備運(yùn)維效率的核心訴求,專門打造了PO A5電源負(fù)載自動控制系統(tǒng),它憑借卓越的數(shù)字控制能力,能夠更好地優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)維管理,一經(jīng)推出便獲得了業(yè)內(nèi)的廣泛認(rèn)可。

據(jù)施耐德電氣數(shù)字能效業(yè)務(wù)POA5產(chǎn)品經(jīng)理陳晨介紹,PO A5電源負(fù)載自動控制系統(tǒng)依托施耐德電氣EcoStruxure架構(gòu)與平臺,其數(shù)字化雙胞胎模型具有模塊化、自治性和連續(xù)性等特點(diǎn),能夠從設(shè)計(jì)、測試、調(diào)校和運(yùn)維等角度,實(shí)現(xiàn)全生命周期內(nèi)設(shè)計(jì)、工程、運(yùn)行、保養(yǎng)的高度數(shù)字化和模塊化,彰顯了“標(biāo)準(zhǔn)化、簡約化、仿真化、數(shù)字化”四大核心價值,能夠有效降低數(shù)據(jù)中心建設(shè)配電的設(shè)計(jì)與施工量,同時節(jié)約建造和維護(hù)成本。

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

首先,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化,通過標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì),復(fù)雜邏輯控制圖無需二次轉(zhuǎn)化為原理圖,從而減少了二次開發(fā)的工作量,并可利用數(shù)字仿真技術(shù)進(jìn)行提前驗(yàn)證,提升調(diào)試效率,節(jié)省了80%的設(shè)計(jì)工作量。

其次,工程簡約化,比如采用光纖取代過往的硬接線,并基于標(biāo)準(zhǔn)化接線邏輯減少現(xiàn)場工作量,為設(shè)計(jì)和施工階段節(jié)省了大量人力與物力,同時節(jié)省了80%的現(xiàn)場接線工作量。

再次,維護(hù)數(shù)字化,體現(xiàn)在全天候?qū)崟r在線監(jiān)視邏輯信號,可根據(jù)用戶需求自動生成定制化運(yùn)維報(bào)告,實(shí)現(xiàn)運(yùn)維階段人員投入和管理流程的優(yōu)化,降低80%的運(yùn)維成本。

最后,運(yùn)行仿真化,即運(yùn)用數(shù)字化雙胞胎模型模擬仿真測試,簡化現(xiàn)場查詢和維護(hù)的工作,減少調(diào)試工程師80%的工作量。

概括來說,PO A5電源負(fù)載自動控制系統(tǒng)的“四化”,突出體現(xiàn)了一個字——“簡”,簡化操作,減輕工作壓力。陳晨舉例說,傳統(tǒng)的電源切換方案采用的是硬接線方式,單機(jī)柜之間的硬接線最多可達(dá)18根,以2N架構(gòu)計(jì)算,所使用的硬接線總長度將達(dá)到兩三千米。而采用PO A5電源負(fù)載自動控制系統(tǒng)取代硬接線,施工階段無需鋪設(shè)大量電纜線,只需光纖或網(wǎng)線,從而大大縮短了施工周期。

在項(xiàng)目初期設(shè)計(jì)階段,采用硬接線方式,仍以2N架構(gòu)為例,至少需要40張圖紙,而確認(rèn)圖紙的周期大約是兩周左右。若采用PO A5電源負(fù)載自動控制系統(tǒng),將大大減少圖紙的數(shù)量,圖紙的確認(rèn)周期也將縮短至兩三天。

從運(yùn)維的角度看,如果采用硬接線,硬接線一旦斷掉,信號就會丟失。運(yùn)維人員將花費(fèi)大量時間和精力去巡檢和維修。而采用PO A5電源負(fù)載自動控制系統(tǒng)這樣的數(shù)字化方式,可以做到24小時在線監(jiān)測,一旦出現(xiàn)異常情況,可以及時發(fā)現(xiàn)并定位故障點(diǎn)。

陳晨特別提到:“PO A5電源負(fù)載自動控制系統(tǒng)擁有一個仿真平臺,可以根據(jù)固有的邏輯,針對某些場景提前進(jìn)行演練,從而大大縮短了后期現(xiàn)場調(diào)試的周期。”

“PO A5電源負(fù)載自動控制系統(tǒng)可視、可控、可預(yù)防、可培訓(xùn),不管你是資深的電信工程師,還是剛出校門的畢業(yè)生,都可以快速掌握。”吳辛路補(bǔ)充說。

湖南一家運(yùn)營商計(jì)劃建設(shè)8個數(shù)據(jù)中心機(jī)房,還有配套的多幢建筑。項(xiàng)目分成多期建設(shè),已經(jīng)完成的一期和二期采用的是傳統(tǒng)硬接線方案。項(xiàng)目三期開工建設(shè)時,本以為有了一、二期的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)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(yùn)營商轉(zhuǎn)而選擇施耐德電氣PO A5電源負(fù)載自動控制系統(tǒng)來替代硬接線方案,圖紙確認(rèn)只用了5天時間,各種設(shè)備從調(diào)試到上線也就20多天。標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)方案加上簡略的施工、快速的迭代,有效縮短了整個項(xiàng)目的交付周期。

歸納來說,施耐德電氣的優(yōu)勢在于,可以發(fā)揮自身領(lǐng)先的數(shù)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,賦能面向未來數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建,夯實(shí)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的算力底座。基于施耐德電氣的長期技術(shù)積累與持續(xù)創(chuàng)新的能力,PO A5電源負(fù)載自動控制系統(tǒng)能夠打通虛擬與現(xiàn)實(shí),支撐數(shù)據(jù)中心快速布局并長期穩(wěn)定、智能化運(yùn)行。

變革是最好的驅(qū)動力

PO A5電源負(fù)載自動控制系統(tǒng)是施耐德電氣的又一行業(yè)內(nèi)首創(chuàng)。通過不斷完善和增加新的模塊,參與相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證,施耐德電氣始終引領(lǐng)著行業(yè)發(fā)展。如今,越來越多的廠商開始追隨施耐德電氣的腳步,嘗試類似產(chǎn)品的開發(fā)和推廣。對此,施耐德電氣持開放和樂觀的態(tài)度,希望共同做大這一產(chǎn)品市場。

用電量持續(xù)大幅增加與綠色減碳的需求,這“一加一減”將在未來很長時期內(nèi)成為影響甚至左右數(shù)據(jù)中心發(fā)展的關(guān)鍵因素。無論是數(shù)據(jù)中心,還是其他單體建筑、廠房,乃至工業(yè)園區(qū),慢慢都會形成自己的微電網(wǎng)架構(gòu)。在微電網(wǎng)中,供配電、運(yùn)營、維護(hù)等各種元素?fù)诫s在一起,做好協(xié)調(diào),保證整個系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。“我們與一些行業(yè)先鋒企業(yè),圍繞著電力系統(tǒng)的控制、數(shù)據(jù)中心的管理和運(yùn)維等進(jìn)行了積極而有益的探索。”吳辛路表示,“數(shù)字技術(shù)的發(fā)展、電力控制系統(tǒng)的進(jìn)階、節(jié)能減碳的要求等,為數(shù)據(jù)中心行業(yè)的發(fā)展打開了新的窗戶。電力電子技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)更好地疊加,包括軟件的持續(xù)更新,將推動數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域下一個爆發(fā)點(diǎn)早日到來。”

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