1. Đặt vấn đề

Trung tâm dữ liệu (Data Center) là công trình tập trung vào các hoạt động công nghệ thông tin (IT) và các thiết bị của một tổ chức. Đây đồng thời cũng là nơi lưu trữ, quản lý và phân phối dữ liệu của tổ chức đó.

Trung tâm dữ liệu có vai trò rất quan trọng, liên quan chặt chẽ tới tính hoạt động liên tục, hàng ngày của hệ thống mạng. Chính vì vậy mà vấn đề an toàn, độ tin cậy của trung tâm dữ liệu là ưu tiên hàng đầu cần phải có ở một tổ chức.

Hình 1: Trung tâm dữ liệu

Một trung tâm dữ liệu đều đặt độ an toàn, sẵn sàng tối đa và hiệu quả kinh tế lên hàng đầu và theo đó là yêu cầu một nguồn cung cấp điện với độ ổn định cao nhất. Mỗi một lỗi trên hệ thống thông tin có thể dẫn đến chi phí khắc phục/ khôi phục đáng kể. Theo nghiên cứu năm 2011, mỗi một phút trung tâm dữ liệu ngừng hoạt động sẽ gây ra tổn thất xấp xỉ 5600 USD. Nghiên cứu cũng nhấn mạnh rằng hơn 39% sự cố ngừng hoạt động là do nguồn điện của trung tâm dữ liệu, bao gồm lỗi hệ thống nguồn UPS và lỗi máy phát điện. Các trung tâm dữ liệu được thiết kế để thông tin luôn được thông suốt, an toàn. Ngày nay, các trung tâm dữ liệu phải có khả năng quản lý hiệu suất cao, tính sẵn sàng và sử dụng tối ưu các nguồn lực một cách hợp lý về mặt kinh tế. Do đó, việc bảo trì dự đoán và phòng ngừa đều đặn là rất quan trọng nhắm tối đa hóa hiệu suất và độ tin cậy của các thiết bị có nhiệm vụ quan trọng.

Hình 2: Các bộ phận của trung tâm dữ liệu

2. Một số tiêu chuẩn, thông tư liên quan

– ETSI EN 301605: Environmental Engineering (EE); Earthing and bonding of 400VDC data and telecom (ICT) equipment.

– EN 50600-2-1: Information technology – Data centre facilities and infrastructures – Part 2-1: Building construction.

– EN 50600-2-2: Information technology – Data centre facilities and infrastructures – Part 2-2: Power distribution.

– EN 50600-2-3: Information technology – Data centre facilities and infrastructures – Part 2-3: Environmental control.

– EN 50600-2-4: Information technology – Data centre facilities and infrastructures – Part 2-1: Telecommunications cabling infrastructure.

– BS EN 50272-2: Safety requirements for secondary batteries and battery installations – Part 2: Stationary batteries.

– Thông tư số 30/2019/TT-BCT ngày 18/11/2019 về việc Sửa đổi, bổ sung một số điều của thông tư số 25/2016/TT-BCT ngày 30/11/2016 của Bộ trưởng Bộ Công thương quy định hệ thống điện Truyền tải và Thông tư số 39/2015/TT-BCT ngày 18/11/2015 của Bộ trưởng Bộ Công thương quy định Hệ thống điện Phân phối.

3. Giải pháp giám sát cho trung tâm dữ liệu

3.1. Giám sát, quản trị năng lượng

– Lỗi/ gián đoạn hoạt động của một trung tâm dữ liệu là một trong những trường hợp xấu nhất cho các nhà quản lý, vận  hành. Thông qua việc giám sát liên tục chất lượng của các nguồn cung cấp năng lượng điện, những vấn đề có thể được phát hiện và ngăn chặn kịp thời.

– Một nguồn điện sạch, ổn định và cung cấp không bị gián đoạn là một yêu cầu cơ bản đối với sự an toàn máy móc và con người. Việc có một hệ thống giám sát nguồn điện sẽ mang lại:

+ Cải thiện an toàn hoạt động do phát hiện sớm trạng thái / khả năng lỗi nguồn cho hệ thống quan trọng.

+ Bảo vệ an toàn cho con người và hệ thống tránh được các mối nguy hiểm gây ra bởi dòng điện.

+ Nâng cao hiệu năng khai thác.

+ Quản lý tốt và giảm chi phí vận hành.

+ Hiệu quả trong bảo trì về cả thời gian và chi phí.

– Được thành lập vào năm 1987, SATEC là công ty hàng đầu (top 3) toàn cầu trong việc nghiên cứu, phát triển và sản xuất các giải pháp quản lý năng lượng. Với hai thập kỷ kinh nghiệm phong phú trong quản lý năng lượng, đội ngũ của SATEC có chuyên môn công nghệ để cung cấp các giải pháp linh hoạt cho các ứng dụng của khách hàng trên toàn thế giới từ các ứng dụng cơ bản đến các thiết bị chuyên dụng phân tích chất lượng điện năng:

+ tự động hóa và điều khiển trạm.

+ giám sát chất lượng điện.

+ năng lượng tái tạo (năng lượng mặt trời, gió, …).

+ ứng dụng công nghiệp.

+ đo lường DC.

+ trung tâm dữ liệu,…

– Sản phẩm của SATEC đáp ứng hầu hết các ứng dụng, các vị trí, mục đích lắp đặt, đo lường khác nhau. Từ các ứng dụng đo lường cơ bản đến các thiết bị chuyên dụng phân tích chất lượng điện năng. Hỗ trợ đa dạng các giao thức truyền thông công nghiệp: modbus RTU, TCP/IP, IEC 61850…

– Các tính năng nổi bật của SATEC như:

+ Tính modular: SATEC nâng cao tính module, cung cấp nhiều tùy chọn giao tiếp cho khách hàng lựa chọn, I/O số/ tương tự, chức năng có thể lựa chọn,… để điều chỉnh phù hợp với giải pháp và tính năng mà khách hàng yêu cầu;

+ Nhiều chức năng tích hợp trong một thiết bị: ngoài phân tích chất lượng điện năng, thiết bị còn có khả năng lưu trữ, ghi lại lỗi, đo phasor (theo IEEE C37.118), sử dụng các tùy chọn I/O, tính toán tiền điện,…

+ Độ bền và độ tin cậy cao: Sản phẩm đáp ứng các yêu cầu khắt khe về tiện ích và yêu cầu của người dùng trên toàn thế giới (môi trường, độ ẩm, chịu quá điện áp,…)

+ Kết nối: Với các giao thức truyền thông như IEC 61850, IEC 60870-5-101/104, DNP3, BACNet và Modbus, các thiết bị của SATEC hướng tới khả năng kết nối tối ưu và khả năng tương tích với SCADA, tự động hóa trạm.

+ Độ chính xác cao: Độ chính xác 0.2S, 0.5S, Class A IEC 61000-4:30. Ngoài ra, SATEC đảm bảo tuân thủ tiêu chuẩn chính xác tiên tiến nhất về Thiết bị đo lường và giám sát điện năng (IEC 61557-12: 2018, PMD),…

Hình 3: Các dòng sản phẩm của SATEC

Hình 4: Giải pháp giám sát của SATEC cho trung tâm dữ liệu

– Ngoài thiết bị thì phần mềm giám sát là không thể thiếu. Expert Power – một phần mềm quản lý năng lượng toàn diện, cung cấp một bộ giải pháp: từ thanh toán, giám sát, quản lý hiệu quả năng lượng và đáp ứng nhu cầu đến phân tích chất lượng điện chuyên sâu và hỗ trợ các quy trình lập kế hoạch và dự báo.

– Quý khách hàng tham khảo chi tiết tại:

+ https://mese.vn/vi/dong-ho-do-luong-quan-ly-chat-luong-dien-nang.html

+ https://mese.vn/vi/pm180-thiet-bi-phan-tich-chat-luong-dien-nang.html

+ https://mese.vn/vi/bfm-ii-thiet-bi-giam-sat-va-dieu-khien-ngan-lo.html

+ https://mese.vn/vi/pm130-plus-dong-ho-do-dien-da-chuc-nang.html

3.2. Giải pháp giám sát dòng rò (RCMS)

– Hệ thống điều hòa không khí, nhiệt độ là điều kiện tiên quyết cơ bản cho tính sẵn sàng và an toàn vận hành. Việc tích hợp và mật độ đóng gói nhiều, ngày càng tăng cho các bộ xử lý, hệ thống viễn thông tạo ra mức nhiệt không thể tưởng tượng được trong một không gian nhỏ. Lỗi điều hòa đồng nghĩa với nguy cơ cháy nổ, hỏng hóc và mất tiền. Giám sát dòng rò là không thể thiếu. Đáp ứng các yêu cầu cao về tính khả dụng và an toàn của các trung tâm dữ liệu hiện đại, chỉ giải quyết việc phân phối tải, quy hoạch công suất, các mạch dòng điện là chưa đủ. Điều đặc biệt quan trọng là phải đi vào chi tiết về chủ đề công suất điện và cũng để phát hiện, đánh giá dòng điện sự cố, cân bằng dòng điện và lỗi cách điện.

– Điều này giúp tránh các nguy cơ hỏa hoạn, gián đoạn  hoạt động, hư hỏng các sự cố chức năng và trong trường hợp xấu nhất, mất dữ liệu cho cách điện bị lỗi hoặc ảnh hưởng của EMC. Lợi ích của RCMS:

+ Tránh tốn kém và tắt hệ thống ngoài kế hoạch.

+ Tăng cường an toàn cho nhân viên.

+ Giảm rủi ro hỏa hoạn và phí bảo hiểm.

+ Phát hiện điểm yếu trong cơ sở hạ tầng điện.

+ Tối ưu hóa việc sử dụng thời gian chết.

Hình 5: Quá tải trong dây dẫn trung tính

Hình 6: Thiết bị RCMS của BENDER/ CHLB Đức

Hình 7: Cấu trúc giám sát RCMS theo 3 cấp độ

– Giám sát RCMS theo 3 cấp độ:

+ Cấp 1: Thông tin đơn giản cho toàn bộ trung tâm dữ liệu.

+ Cấp 2: Thông tin chi tiết cho việc cài đặt và cơ sở hạ tầng của trung tâm dữ liệu cụ thể.

+ Cấp 3: Dữ liệu chi tiết cho các yếu tố cá nhân của các trung tâm dữ liệu.

– BENDER – CHLB Đức thành lập từ năm 1946, là nhà cung cấp các sản phẩm và giải pháp an toàn điện hàng đầu. Phạm vi bao gồm các ứng dụng trong lĩnh vực xe điện, xe hybrid, sản xuất và phân phối năng lượng, khai thác năng lượng tái tạo và các ứng dụng trong công nghệ xây dựng và nhiều lĩnh vực công nghiệp khác.

– BENDER có mặt trên 70 quốc gia trên toàn thế giới.

– Dòng sản phẩm RCMS của BENDER:

+ Phát hiện, đánh giá sự cố, dòng rò và dòng hoạt động của hệ thống nối đất thông qua biến dòng đo lường;

+ Giám sát lên tới 12 kênh/ thiết bị, 1080 kênh/ hệ thống;

+ Quét song song nhanh chóng tất cả các kênh;

+ Biến dòng loại A (dòng AC) hoặc lại B (dòng AC + DC);

+ Bộ nhớ lịch sử lên tới 300 dữ liệu/kênh;

+ Phân tích sóng hài, DC, THD;

+ Bảo vệ bằng mật khẩu cho cài đặt thiết bị;..

– Quý khách hàng tham khảo chi tiết tại:

+ https://mese.vn/vi/ro-le-giam-sat-dong-ro-rcms-460-490.html

3.3. Giải pháp lọc sóng hài

– Các nhà quản lý TTDL (Trung tâm dữ liệu) hiện đại luôn tìm cách nâng cao hiệu suất hệ thống bằng cách sử dụng những thiết bị tiết kiệm năng lượng và đáng tin cậy, tiết kiệm chi phí đầu tư cho doanh nghiệp. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp, sóng hài có thể thành “con sâu làm rầu nồi canh” gây hao phí điện năng hoặc gián đoạn hoạt động của thiết bị trong TTDL, giảm khả năng ứng dụng các giải pháp tiết kiệm năng lượng vào hệ thống.

– Ảnh hưởng từ các tải phi tuyến như máy chủ, bộ biến tần, hệ thống lưu điện, đèn huỳnh quang và các thiets bị điện tử khác có thể gây biến dạng, làm méo sóng điện áp và dòng điện. Sóng hài gây tổn hao, quá nhiệt, mất cân bằng 3 pha, gây ảnh hưởng đến máy tính, hệ thống camera,…

– Quý khách tham khảo thêm tác hại của sóng hài tại:

+ https://mese.vn/vi/khac-phuc-su-co-song-hai-va-nhieu-dien-tu-do-su-dung-bien-tan.html

– Để lọc sóng hài cũng như nâng cao chất lượng điện năng, MES-Engineering Việt Nam kết hợp cùng với REVCON/ CHLB Đức mang đến giải pháp ít tốn kém nhất nhưng mang lại hiệu quả cao trong việc kiểm soát sóng hài bao gồm bộ lọc sóng hài bị động (Passive Harmonic Filter – PHF) và bộ lọc sóng hài tích cực (Active Harmonic Filter – AHF).

– REVCON là viết tắt của Innovation, Versatility và High performance ( sự đổi mới, tính linh hoạt và Hiệu suất cao) là một công ty với quy mô vừa nằm ở phía Tây nước Đức. Thành lập năm 1996, REVCON được biết đến là một công ty uy tín hoạt động trong lĩnh vực truyền động.

– Bộ lọc sóng hài REVCON giảm THDi của tải và nguồn phi tuyến xuống đáng kể dưới 5% (tùy chọn <10%) ngay cả trong các trường hợp thực tế bao gồm mất cân bằng và biến dạng trước. Điều này là cần thiết để đạt được các tiêu chuẩn và khuyến nghị khác nhau như IEEE 519-2014 hay thông tư 39/2015/TT-BCT, thông tư số 30/2019/TT-BCT của Bộ Công thương.

– Thiết bị đạt hiệu suất lên đến 99,5% và do đó tổn thất điện năng tạo ra ít hơn tới 75% so với các giải pháp tương đương. Tất cả các bộ lọc đều có sẵn cho tất cả các nguồn cung cấp 3 pha điện áp thấp và bao gồm công suất từ 1,1kW đến 800kW. Và có khả năng mở rộng kết nối song song các thiết bị.

Hình 8: Thiết bị lọc sóng hài của REVCON

– Quý khách hàng tham khảo chi tiết tại:

+ https://mese.vn/vi/revcon-giai-phap-xu-ly-song-hai.html

Trên đây là giải pháp cung cấp bởi MES-Engineering Việt Nam cho hệ thống trung tâm dữ liệu. Một giải pháp toàn diện từ vấn đề giám sát, quản lý đến xử lý, hạn chế các tác hại do sóng hài gây ra. Giải pháp của chúng tôi sẽ đem đến cho khách hàng của quý vị những trải nghiệm, dịch vụ chất lượng tốt nhất.