6、数据中心电能能效的影响因素分类

6.1数据中心电能能效影响因素的分类依据

数据中心电能能耗和能效与很多因素有关，依据对能耗和能效影响最大的因素，如：安全级别、使用性质、负荷使用率、所处气候环境和使用空调的制冷形式。

6.2数据中心安全等级

按照数据中心内计算机系统运行中断的影响程度，将计算机机房所处的数据中心分为A、B、C三级。数据中心安全等级越高，数据中心内的各系统的冗余度越高，则能耗越大：

a）A级：计算机系统运行中断后，会对国家安全、社会秩序、公共利益造成严重损害。

b）B级：计算机系统运行中断后，会对国家安全、社会秩序、公共利益造成较大损害。

c）C级：不属于A级、B级的情况。

注：数据中心的安全等级划分规范见GB/T2887-2011。

6.3数据中心的使用性质

数据中心内计算机系统运行业务具有周期性，如连续稳定运行类业务和随机间断运行类业务：

a）连续稳定运行类：常年承担运行任务，用电量变化有规律可循，数据中心信息设备日能耗波动相对较小，例如互联网数据中心等。

b）随机间断运行类：承担阶段性运行任务，用电量起伏较大，例如超算数据中心等。

运行随机间断运行类业务的数据中心其能耗突变较大。

6.4数据中心信息设备负荷使用率

数据中心信息设备的负荷使用率分为：轻载、半载、重载、满载：

a）轻载：数据中心信息设备负荷使用率小于25%。

b）半载：数据中心信息设备负荷使用率大于或等于25%，小于50%。

c）重载：数据中心信息设备负荷使用率大于或等于50%，小于75%。

d）满载：数据中心信息设备负荷使用率大于或等于75%，小于或等于100%。

6.5数据中心所处气候环境

数据中心所处地理位置的气候类型分为：严寒地区数据中心、寒冷地区数据中心、夏热冬冷地区数据中心、夏热冬暖地区数据中心、温和地区数据中心。

我国针对一般建筑热工设计可以分为5个气候区，分区名称及指标见表2。

6.6数据中心内空调的制冷形式

数据中心所用空调系统的主要制冷形式可分为风冷式系统和水冷式系统：

a）风冷式系统：数据中心制冷系统的冷凝器完全不需要冷却水，只利用空气为冷源（或者通过二次冷媒循环）使气态制冷剂冷凝。

b）水冷式系统：数据中心制冷系统的冷凝器是采用水冷却高压气态制冷剂而使之冷凝的设备。冷却水可以是地下水、地表水、经冷却后再利用的循环水。

7、数据中心能耗的测量方法

7.1概述

数据中心能耗的测量方法是指运用统一的方法，对数据中心及其子系统耗电进行测量，包括测量范围、测量点的选择、测量参数的处理和测量设备要求等。

因为大多数数据中心负载电功率特性为非恒定功率，所以用电量数据的标准取得方法是使用电能计量仪表统计的方式而不是使用功率表以抽样法测量的方式获得。

数据中心制冷能耗是数据中心除信息设备能耗外最大的能耗，也是影响EEUE的最重要因素，由于存在数据中心制冷能耗季节性波动，所以EEUE统计以一年为一个标准周期。

数据中心电能能效统计范围应包括GB/T2887-2011中规定的主要工作房间和第一类辅助房间，不包括第二类辅助房间和第三类辅助房间。

7.2测量设备

电能计量仪表：精度为1级。

7.3测量位置

数据中心应至少在以下位置安装设置电能计量仪表或选为测量点：

a）数据中心总电能消耗的测量位置应为变压器低压侧（见图1中A点）。

b）当PDU无隔离变压器时，数据中心信息设备电能消耗的测量位置应为UPS输出端供电回路（见图1中B点）。

c）当PDU带隔离变压器时，数据中心信息设备电能消耗的测量位置应为PDU输出端供电回路（见图1中C点）。

d）当采用机柜风扇作为辅助降温时，数据中心信息设备电能消耗的测量位置应为IT负载供电回路（见图1中D点）。

e）当信息设备能耗测量点为UPS输出端供电回路，且UPS负载还包括UPS供电的制冷、泵时，制冷、泵能耗应在IT能耗中扣除（扣除图1中B1点、B2点测得的点度量）。

f）当进行标准能效测量时（1年）且数据中心设有柴油发电机时，所有柴油发电机馈电回路的电能（如图1中A1点测得的点度量）应计入总输入电量。

g）大型数据中心，对能效要求监控要求较高的数据中心，宜采用对各主要系统的耗电量分别计量的方法（如图1 中E1点、E2点和E3点测得的点度量）。

7.4测量的条件要求

具体测量条件如下：

a）测量时机房内温湿度、照度应符合GB/T2887-2011中相关要求。

b）应充分利用原设计已有的配电设施和低压配电检测系统，结合现场实际合理设计计量系统所需要的计量仪表、计量表箱和数据采集器的数量及安放位置。

c）数据中心电能计量仪表不应与供电部门计量表共用互感器，不应与计费电能表串接。

d）电能计量仪表应具数据输出接口。

e）仪表采样周期宜为15min或1h。

f）宜建设能效管理系统，实现对能耗数据的统计、分析和能效指标的自动计算。

7.5标准能耗测量发放

标准能耗测量方法是指对用于计算数据中心EEUE的各系统的电能能耗进行周期为一年的连续不断的测量。

标准能耗测量步骤如下：

a）根据数据中心的实际情况，依据测量计划，按7.3规定选定测量点。

b）在选定的测量点放置符合7.2要求的电能计量仪表。

c）当电能计量仪表具有数据远传功能时，确定所有安装的电能计量仪表可与能效管理系统通信。

d）启动能效管理系统中各组成设备，开始对数据中心的电能能耗进行实时采集。

e）能效管理系统对采集得到的数据中心电能能耗数据进行分析计算得出EEUE值。

7.6短时能耗测量方法

短时能耗测量方法是指应使用移动式电表或有电能计量功能的电能表对用于计算数据中心EEUE的各系统的电能能耗进行每季节不少于两次的测量，测量各点的时间起始点及测量周期应同步一致。

短时能耗测量步骤如下：

a）根据数据中心的实际情况，依据测量计划，按7.3规定选定测量点。

b）在选定的测量点放置符合7.2要求的电能表。

c）测量人员在保证个测量点的时间起始点及测量周期同步一致的情况下开始测量。

d）测量结束时，测量人员及时准确地记录测量数据。

e）将测量而得的数据中心电能能耗数据进行分析计算得到EEUE值。

文/摘自《数据中心资源利用第3部分：电能能效要求和测量方法》GB/T32910.3-2016