Suivi électrique des centres de données
Mesurez l’arrivée électrique du site, les voies UPS et les alimentations informatiques avant de calculer un PUE sur une période alignée.
- Mesurer
- Alimentations du site, du refroidissement, de l’UPS et de la distribution informatique
- Calculer
- Le suivi du PUE exige l’énergie du site et de l’informatique sur la même période The Green Grid
- Capteurs
- ZEM-65, mesure les circuits ; un ZMB-31 peut lire les registres de l’UPS si nécessaire
- Sur site
- Gateway ZGW-20, Edge conserve les relevés localement ; une plateforme spécialisée reste facultative
Choisir le périmètre électrique avant le tableau de bord
Partez du schéma unifilaire à jour. Suivez l’arrivée électrique du site jusqu’aux équipements informatiques, en passant par l’entrée et la sortie de l’UPS puis les unités de distribution électrique (PDU), avec le refroidissement et les autres charges sur leurs branches propres. Chaque compteur inclut tout ce qui se trouve en aval : comptez chaque charge une seule fois. Relevez chaque alimentation A et B, le bypass et toute alimentation de remplacement, ainsi que les états de fonctionnement couverts par chaque compteur.
| Question de l’exploitant | Preuve nécessaire | Décision éclairée |
|---|---|---|
| Où se trouve la charge électrique ? | Puissance en kW et courant par phase sur les alimentations identifiées, avec la période d’observation | Repérer les voies fortement chargées et étudier les tendances avec l’ingénieur électricien responsable |
| Quelles sont les entrées du PUE ? | Énergie totale du site et énergie informatique au même niveau de comptage, avec les mêmes dates de début et de fin | Un PUE accompagné du niveau de comptage et de la période retenus |
| Où la chaîne électrique perd-elle de l’énergie ? | Énergies amont et aval sur la même période, ainsi que l’état de charge de la batterie | Localiser l’écart d’énergie entre deux compteurs, puis en vérifier la cause dans les relevés de l’UPS et de la distribution |
Matériel pour le comptage électrique d’un centre de données
Déterminez les alimentations à mesurer, puis vérifiez les données déjà fournies par l’UPS et les PDU avant d’ajouter des interfaces.
Mesure tension, courant, puissance et énergie à chaque périmètre choisi du site, de l’UPS, du refroidissement ou de la distribution
1 par alimentation mesurée indépendamment triphasé, 3 ou 4 fils
- Choisissez les TC pour chaque alimentation : TC ouvrant de 120 A ou bobines Rogowski de 300 A, 1 kA et 3 kA
Classe 0,5S selon IEC 62053-22 pour l’ensemble compteur et TC étalonnés, de 110 à 480 V entre phases
Collecte les relevés électriques identifiés, conserve les historiques locaux et exécute les règles de suivi configurées
1 par zone de couverture étudiée couverture radio et capacité en points vérifiées pour le site
Si l’équipement expose des registres Modbus RTU documentés et que ce segment permet l’ajout de ce maître
Lit les registres documentés d’énergie, de charge ou d’état d’un UPS, d’un PDU ou d’un compteur existant compatible
1 par segment RS-485 adapté jusqu’à 30 registres configurés
Maître Modbus RTU sur RS-485, alimenté sur secteur
Le suivi énergétique des centres de données commence aux périmètres nommés
Donnez à chaque point un parent, un emplacement, une unité et un rôle dans le calcul. Distinguez le total du site, le total informatique et les compteurs de diagnostic.
Des périmètres électriques aux relevés locaux de la chaîne d’alimentation
Des compteurs distincts identifient les périmètres énergétiques. Une voie Modbus facultative en lecture seule ajoute des mesures ou un contexte de fonctionnement si le modèle exact les prend en charge.
- Liaison
- Zigbee
- Modbus
- Edge
- Plateformes
| Emplacement | Ce que la mesure indique | Référence | Capteur |
|---|---|---|---|
| Énergie totale du site | Énergie alimentant le centre de données, y compris informatique, refroidissement, distribution électrique et charges annexes | Utilisez une arrivée dédiée au centre de données. Le refroidissement partagé et les autres sources d’énergie exigent une méthode de répartition explicite DOE et LBNL | ZEM-65 (sur cette page) |
| Entrée et sortie de l’UPS | Deux niveaux de la chaîne électrique et leur différence d’énergie alignée | L’entrée UPS inclut les effets de conversion et de stockage. La sortie UPS, utilisée comme approximation simple de l’informatique, inclut aussi les pertes de distribution en aval ; relevez toute charge non informatique DOE et LBNL | ZEM-65 (sur cette page) |
| Sortie PDU et entrée informatique | Total informatique couvrant toutes les voies d’alimentation des serveurs, du stockage et du réseau | Choisissez un seul niveau, sortie PDU ou entrée des équipements informatiques, incluez toutes les alimentations A et B et utilisez les compteurs parents ou enfants pour le total, jamais les deux The Green Grid | ZEM-65 (sur cette page) |
| Refroidissement et charges annexes | Emplacement des consommations non informatiques dans le total du site mesuré | Refroidissement, ventilateurs, pompes et éclairage expliquent une partie du surcroît ; la différence site moins informatique comprend aussi les pertes de distribution DOE et LBNL | ZEM-65 (sur cette page) |
| Données des équipements existants | Énergie cumulative, charge ou état du bypass et de la batterie, si le modèle exact d’UPS ou de PDU les expose | Vérifiez modèle, firmware, table des registres, unités et horodatages. Le ZMB-31 lit le Modbus RTU sur RS-485 ; les équipements SNMP ou Modbus TCP exigent une autre voie Fiche technique: Interface Modbus | ZMB-31 (sur cette page), facultatif |
Laissez le PUE vide si une alimentation manque. Si une alimentation informatique, le refroidissement ou une autre entrée d’énergie manque, conservez les relevés disponibles comme données de branche et identifiez toute estimation comme telle.
Expliquez l’écart entre deux compteurs. L’énergie amont moins l’énergie aval peut comprendre des auxiliaires non mesurés, des pertes de distribution, l’incertitude des compteurs, des horloges désynchronisées et une variation de l’énergie stockée dans la batterie. Vérifiez le bypass et la charge avant de qualifier cet écart de perte de l’UPS.
Portez les tendances de charge à la revue de capacité. Suivez les kW et le courant par phase selon les limites approuvées par l’ingénieur électricien du site ; consignez la période d’échantillonnage et les pointes observées. Évaluez la marge sur les kVA et le courant de pointe plutôt que sur la moyenne des kW. Calibres des câbles et disjoncteurs, déclassement, équilibre des phases, limites UPS et état de bascule A/B restent des données d’ingénierie.
Calculer le PUE à partir d’énergies alignées
Calculez le PUE à partir de l’énergie sur une même période, non des kW instantanés : kWh du site ÷ kWh informatiques. Laissez le résultat vide si une entrée est absente ou périmée, ou si l’énergie informatique est nulle ; indiquez le niveau de comptage et la période à côté du résultat. Utilisez le rapport des totaux énergétiques, pas la moyenne des rapports par intervalle.
PUE for the period = Efacility ÷ EIT
non-IT energy = Efacility − EIT- Efacility
- énergie du site pendant la période, en kWh
- EIT
- énergie des alimentations informatiques sans chevauchement, sur la même période et au niveau de comptage choisi, en kWh ; elle doit être supérieure à zéro
Exemple de calcul
Sur 24 heures, l’arrivée du site enregistre 1 500 kWh et les sorties PDU 1 000 kWh. Le PUE journalier vaut 1 500 ÷ 1 000 = 1,50, avec 500 kWh hors charge informatique. Si le départ du refroidissement a consommé 350 kWh, les 150 kWh restants comprennent l’éclairage, les autres charges annexes et les pertes. Présentez-le comme un PUE journalier mesuré à la sortie PDU : les pertes de câble après les PDU sont comptées dans l’informatique.
Dans Edge
Edge conserve les relevés sur site pour le calcul et pour toute plateforme destinataire. Calculez les kWh par intervalle à partir des différences entre registres cumulatifs, en tenant compte des remises à zéro et des dépassements de compteur, au lieu d’additionner des relevés en kW. Supprimez le rapport si une entrée requise est périmée, incomplète, désalignée ou si le dénominateur est nul ; conservez une alimentation manquante comme lacune et transmettez l’alarme d’absence de données à un exploitant nommé. Un échantillonnage lent ne révèle pas les pointes inconnues entre deux relevés.
Contrôles de mise en service
Procédez à la mise en service selon la procédure de changement approuvée du site, avec un plan électrique commun validé par les responsables des installations et de l’informatique.
-
Inventorier toutes les voies de fonctionnement
Repérez arrivées, UPS, bypass, PDU, alimentations A et B, refroidissement et auxiliaires sur le schéma unifilaire. Identifiez les services partagés, la marche du groupe électrogène, le stockage et chaque charge hors du périmètre choisi.
Réussi si les énergies du site et de l’informatique couvrent chacune toutes les alimentations dans chaque état de fonctionnement déclaré et chaque charge n’est comptée qu’une fois.
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Vérifier les voies électriques
Un installateur électricien compétent vérifie l’adéquation, l’isolement et la procédure de pose, puis contrôle le calibre et le sens des TC, les références de tension et l’association des phases avec une mesure de référence adaptée.
Réussi si chaque compteur nommé réagit au circuit prévu avec des valeurs par phase, un sens et des incréments d’énergie crédibles, et la pose ne requiert que les interruptions des alimentations critiques préalablement approuvées.
-
Qualifier les registres UPS et PDU existants
Vérifiez modèle, firmware, adresse, type de données, ordre des octets, échelle, unités et fréquence de mise à jour par rapport à l’afficheur de l’équipement. Établissez la propriété du bus avant d’ajouter un maître Modbus RTU et limitez l’acquisition à la lecture seule.
Réussi si les points configurés concordent avec les valeurs documentées, le maître existant continue à interroger normalement et chaque point Edge reste en lecture seule.
-
Reproduire une période énergétique complète
Utilisez les valeurs de registres enregistrées aux mêmes horodatages de début et de fin. Vérifiez remises à zéro, conversion de fuseau horaire et lacunes, puis rapprochez le compteur du site des branches sans chevauchement avec une tolérance fondée sur l’incertitude des mesures installées.
Réussi si les relevés bruts reproduisent le rapport, le solde est expliqué et le périmètre retenu, sortie UPS, sortie PDU ou entrée informatique, figure à côté du résultat.
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Vérifier que les entrées invalides le restent
Rejouez des entrées informatiques absentes, périmées, désynchronisées et nulles dans un essai de calcul isolé. Testez la règle d’absence de données par une vérification de communication approuvée sans couper une charge critique.
Réussi si une entrée invalide supprime le rapport, l’exploitant reçoit l’état d’absence de données et la restauration conserve la lacune comme telle.
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Convenir des limites de revue de charge
Consignez les limites par phase et de l’UPS approuvées par l’ingénieur, la résolution des relevés et les configurations normales et de bascule. Vérifiez que toute règle de seuil configurée identifie la voie touchée et son destinataire responsable.
Réussi si la tendance opérationnelle indique sa période et sa résolution, et toute décision d’ajouter une charge informatique passe par la revue de capacité du site.
Limites de cette mesure
Ces relevés éclairent les décisions sur une infrastructure critique. Les procédures électriques, informatiques et d’exploitation du site restent déterminantes.
- Ce suivi ne remplace ni un DCIM, ni un système de gestion électrique, ni les relais de protection, ni les commandes UPS, ni la réponse aux incidents du site. Edge n’offre pas de tableau de bord PUE ni de modèle de capacité prêt à l’emploi : le calcul se configure pour chaque site. Le suivi ne garantit pas la disponibilité.
- Le PUE décrit les charges énergétiques annexes de l’infrastructure ; il ne mesure ni le travail informatique utile, ni l’utilisation des serveurs, ni l’intensité carbone, ni l’efficacité globale de l’activité.
- Selon le niveau de comptage informatique, différentes pertes de distribution sont incluses. Ne comparez que des résultats ayant le même niveau, la même période et la même couverture de données.
- Si le site utilise aussi du gaz, une production sur place ou un refroidissement partagé, l’arrivée électrique seule ne constitue pas le total énergétique du site. Mesurez également ces apports avant de calculer le PUE.
- Les tendances par intervalle ne sont ni un enregistrement des transitoires de qualité protection, ni une étude de coordination des disjoncteurs, ni une certification de qualité de l’énergie, ni une preuve de redondance. Elles ne peuvent autoriser l’ajout d’une charge informatique ou un essai de bascule.
- La température et l’humidité à l’entrée des baies nécessitent leurs propres capteurs, leur implantation et un plan d’escalade. La charge électrique ne prouve pas la sûreté thermique.
Sources
- Guide des ressources et du comptage des centres de données (2017) (s’ouvre dans un nouvel onglet) Département de l’Énergie des États-Unis et Lawrence Berkeley National Laboratory
- PUE : examen approfondi de l’indicateur, livre blanc 49 (2012) (s’ouvre dans un nouvel onglet) The Green Grid, hébergé par Lawrence Berkeley National Laboratory
- Fiche technique: Appareil de mesure électrique triphasé sans fil (s’ouvre dans un nouvel onglet) EpiSensor. Caractéristiques, plages de mesure et références de commande.
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Appareils tiers pour cette application
Autres appareils dans le répertoire : Energy meters (56), Current transformers (7)
Transmettre le schéma unifilaire et le périmètre du rapport
Incluez les modèles UPS et PDU, les tables des registres, les alimentations A et B, les voies de bypass, les départs de refroidissement, les compteurs existants et la décision à éclairer. Un ingénieur pourra alors définir les mesures manquantes et un plan de mise en service.