隨著云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新興概念和技術(shù)的迅速發(fā)展，在給IT產(chǎn)業(yè)和用戶帶來革命性改變的同時，也使數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與運(yùn)維面臨著更多的挑戰(zhàn)。降低能耗、節(jié)省成本，成為建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心的核心目標(biāo)。2011年，在國家發(fā)改委、工信部和財政部聯(lián)合開展的云計算示范工程中，明確要求數(shù)據(jù)中心的PUE應(yīng)小于1.5。
在此背景下，出臺了一些地方及行業(yè)規(guī)范，對機(jī)房的能耗測試評估指標(biāo)及檢測方法進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的規(guī)范說明，如《數(shù)據(jù)中心能耗檢測指南及實(shí)施細(xì)則》。
2018年10月19日，“微模塊產(chǎn)品PUE測試規(guī)范”“空調(diào)產(chǎn)品PUE能效因子測試規(guī)范”標(biāo)準(zhǔn)審查會在中國信息通信研究院召開，TGG（中國）微模塊產(chǎn)品PUE測試規(guī)范和空調(diào)產(chǎn)品PUE能效因子測試規(guī)范通過審查。這兩個規(guī)范首次對微模塊產(chǎn)品和空調(diào)產(chǎn)品的PUE測試提出了具體的方法和測試流程，使得PUE的測試規(guī)范更加完整和全面。
1. 數(shù)據(jù)中心能耗結(jié)構(gòu)
《數(shù)據(jù)中心能耗檢測指南及實(shí)施細(xì)則》將數(shù)據(jù)中心的能耗結(jié)構(gòu)分解為圖5-11所示的幾個部分。
1）輸入能源
輸入能源主要由三部分組成：主供電電網(wǎng)、發(fā)電機(jī)、非主供電電網(wǎng)（由個別設(shè)備引入）。太陽能、風(fēng)能等再生能源，最終都用輸入到數(shù)據(jù)中心的電能表示。發(fā)電機(jī)能源作為補(bǔ)充電力不足和應(yīng)急的發(fā)電機(jī)能源輸入應(yīng)按年平均運(yùn)行時間折算到主供電電網(wǎng)。非主供電電網(wǎng)能源輸入應(yīng)按實(shí)際用電情況并入主供電電網(wǎng)。太陽能、風(fēng)能等再生能源應(yīng)以最終輸送給數(shù)據(jù)中心的電量計入主供電電網(wǎng)或非主要能源輸入。
圖5-11 數(shù)據(jù)中心的能耗結(jié)構(gòu)
2）IT負(fù)載
IT負(fù)載為數(shù)據(jù)中心正常運(yùn)行情況下的輸入有功功率。
3）供配電及UPS系統(tǒng)
供配電系統(tǒng)由高壓配電、變壓器、配電柜、線纜傳輸、UPS系統(tǒng)、空調(diào)制冷系統(tǒng)配電、安全照明配電、列頭柜、機(jī)架PDU等環(huán)節(jié)組成。UPS系統(tǒng)包括UPS主機(jī)（單機(jī)或冗余并機(jī)）、電池、并機(jī)柜（包括維修旁路）等。
4）空調(diào)制冷系統(tǒng)
空調(diào)制冷系統(tǒng)主要包括機(jī)房內(nèi)使用的空調(diào)設(shè)備（包括機(jī)房專用空調(diào)、濕度調(diào)節(jié)設(shè)備等），提供冷源的設(shè)備（包括風(fēng)冷室外機(jī)、冷水機(jī)組、冷卻塔、干冷器、水泵、電動閥門、水處理設(shè)備等），新風(fēng)系統(tǒng)（包括新風(fēng)預(yù)處理和送風(fēng)系統(tǒng)等）。
5）其他設(shè)施
其他設(shè)施是指數(shù)據(jù)中心中其他消耗電能的基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備，包括照明設(shè)備、安防設(shè)備、消防滅火設(shè)備、傳感器及數(shù)據(jù)中心的管理系統(tǒng)等。
根據(jù)上述數(shù)據(jù)中心的能耗結(jié)構(gòu)，根據(jù)供電架構(gòu)，將數(shù)據(jù)中心分為獨(dú)立供電系統(tǒng)和共用供電系統(tǒng)兩種情況，分別進(jìn)行測量計算
2. 測量周期和頻率
能耗指標(biāo)的數(shù)值受各種因素的影響，會隨季節(jié)、節(jié)假日和每天忙閑時段的改變而發(fā)生變化，因此為全面、準(zhǔn)確地了解數(shù)據(jù)中心的能效，應(yīng)采用固定測量儀表對數(shù)據(jù)中心能耗進(jìn)行持續(xù)、長期的測量和記錄，且測量時間越長，得到的PUE指標(biāo)越能反映數(shù)據(jù)中心真實(shí)的能耗情況。
各個規(guī)范給出的建議測量周期和頻率相近，一般規(guī)定如下。
（1）按不同季節(jié)每年測量4次，分別在春季（3—5月）、夏季（6—8月）、秋季（9—11月）、冬季（12—2月），每個季節(jié)內(nèi)選取一個月作為一個時段進(jìn)行測量。
（2）每個時段測量時間不少于3天，在一個月的第5日、15日、25日進(jìn)行測量。
（3）每天測量不少于兩次，分別在數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)繁忙和空閑時進(jìn)行測量。
（4）每次測量不少于1小時，取穩(wěn)定數(shù)值或3次測量的平均值。
（5）每次測量時，要注意對各點(diǎn)和各環(huán)節(jié)測量的同時性，測量周期和測量頻率應(yīng)在測量報告中明確說明。
3. 測量儀表和工具
所有測量數(shù)值都用有功功率表示，周期性測量時，都要使用同一型號和規(guī)格的儀表和工具，有變化時應(yīng)對新的儀表和工具進(jìn)行比對校準(zhǔn)，儀器應(yīng)每年或定期由國家認(rèn)可的單位進(jìn)行校準(zhǔn)。
4. 簡化測量相關(guān)規(guī)定
為簡化測量步驟和難度，對部分設(shè)備和環(huán)節(jié)的運(yùn)行效率數(shù)據(jù)進(jìn)行近似認(rèn)定，并在計算公式中采用。
（1）市電輸入變壓器（高壓變低壓）的效率典型值為98.5%。
（2）變壓器次級輸入到UPS輸入端的各級配電和線纜傳輸?shù)男实湫椭禐?9%。
（3）變壓器次級輸入到空調(diào)制冷系統(tǒng)輸入端的各級配電和線纜傳輸?shù)男实湫椭禐?9%。
（4）UPS輸出到IT設(shè)備輸入之間的各級配電和線纜傳輸?shù)男实湫椭禐?9%。
（5）非主供電網(wǎng)到空調(diào)制冷設(shè)備輸入之間的變壓器損耗典型值為98.5%，各級配電和線纜傳輸?shù)男实湫椭禐?9%。
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