1 数据中心暖通系统AI节能开放架构白皮书 ODCC-2023-06002 [编号ODCC-2023-06002] 数据中心暖通系统AI节能开放架构 白皮书 开放数据中心委员会 2023-09 发布 I 数据中心暖通系统AI节能开放架构白皮书 ODCC-2023-06002 版权声明 ODCC（开放数据中心委员会）发布的各项成果，受《著作权法》保护，编制单位共同享有著作权。 转载、摘编或利用其它方式使用ODCC成果中的文字或者观点的，应注明来源：“开放数据中心委员会 ODCC”。 对于未经著作权人书面同意而实施的剽窃、复制、修改、销售、改编、汇编和翻译出版等侵权行为，ODCC及有关单位将追究其法律责任，感谢各单位的配合与支持。 II 数据中心暖通系统AI节能开放架构白皮书 ODCC-2023-06002 编写组 项目经理： 杨朴 腾讯科技（深圳）有限公司 工作组长： 岳上 腾讯科技（深圳）有限公司 贡献专家： 李鼎谦 腾讯科技(深圳)有限公司 粟海翰 腾讯科技(深圳)有限公司 吴越 腾讯科技(深圳)有限公司 王者 腾讯科技(深圳)有限公司-犀牛鸟项目 郑万富 腾讯科技(深圳)有限公司-犀牛鸟项目 吴偲 腾讯科技(深圳)有限公司-犀牛鸟项目 王振 中国移动通信有限公司 杨清 中国移动通信有限公司 朱青山 中国移动通信有限公司 员东照 中国移动通信有限公司 翟骏 中国电信股份有限公司北京分公司 龙丽萍 中兴通讯股份有限公司 段凯文 中兴通讯股份有限公司 刘明 中兴通讯股份有限公司 徐雷 阿里云计算有限公司 颜雨潇 阿里云计算有限公司 许可欣 中国信息通信研究院 刘大闯 深圳市中电电力技术股份有限公司 III 数据中心暖通系统AI节能开放架构白皮书 ODCC-2023-06002 前 言 数据中心耗能已经占据全社会总用电量的3%左右，其中暖通系统最多可占据数据中心耗能的40%，实践证明AI节能可实现数据中心制冷效率的10%以上优化，AI节能作为PUE综合优化的重要组成部分，成为实现双碳目标和ESG能源可持续的关键技术手段。然而AI模型黑盒化和封闭数据源导致大量定制型项目，形成新的数据孤岛，缺乏统一节能效率评估和模型成熟度定义导致ROI和可靠性客观分析困难，阻碍了AI节能在数据中心行业的应用。 为推进AI节能在数据中心行业大规模推广覆盖，特编制数据中心暖通系统AI节能开放架构白皮书。通过开放语义数据集、开放仿真平台和智能调优策略增强AI节能模型的的可解释、可迁移和自学习能力；构建安全沙箱、数据治理和主动运维确保暖通调优系统可靠性；并统一节能效率评估和模型成熟度评估，提升数据中心业主和运营方采纳AI节能的信心并降低决策成本；开放建模方法和调优策略，提供数据中心行业暖通系统AI节能最佳实践。AI节能开放架构有助于加速AI调优的开发研究和部署应用，实现PUE综合优化和节能降本，在可靠运营的前提下实现能源的可持续发展，为双碳目标做出贡献。 本白皮书从暖通系统机理模型出发，定义AI节能总体开放架构包括八个核心模块，分别阐述开放语义数据集、白盒安全沙箱、开放仿真平台、数据治理规范、智能调优策略、节能效率评估、调优系统可靠性和模型成熟度等级。 IV 数据中心暖通系统AI节能开放架构白皮书 ODCC-2023-06002 本白皮书可作为数据中心业主、运营经理、暖通工程师、BA系统供应商、节能服务商、开发人员、高校研究和相关节能从业者的技术参考。 由于时间仓促，水平所限，错误和不足之处在所难免，欢迎各位读者批评指正。如有意见或建议请联系编写组。 V 数据中心暖通系统AI节能开放架构白皮书 ODCC-2023-06002 目 录 版权声明............................................................ I 编写组............................................................. II 前 言............................................................ III 一、 术语定义..................................................... 1 二、 项目背景..................................................... 2 三、 AI节能开放架构 .............................................. 4 (一) 制冷系统 ................................................. 4 (二) AI节能................................................... 4 (三) AIOps平台................................................ 5 (四) 开放架构 ................................................. 6 四、 开放语义数据集.............................................. 10 (一) BRICK结构定义........................................... 10 (二) BRICK建模方法........................................... 11 (三) 暖通设备模型 ............................................ 17 (四) 查询BRICK模型 .......................................... 24 (五) 生成开源数据集 .......................................... 28 (六) 种子数据集 .............................................. 29 五、 白盒安全沙箱................................................ 30 (一) 安全沙箱原理 ............................................ 31 (二) 数据健康度约束 .......................................... 32 (三) 策略寻优过程约束 ........................................ 33 (四) 策略寻优结果约束 ........................................ 35 VI 数据中心暖通系统AI节能开放架构白皮书 ODCC-2023-06002 (五) 实时控制硬逻辑 .......................................... 35 六、 开放仿真平台................................................ 38 (一) 仿真语言的选择 .......................................... 38 (二) Modelica仿真平台........................................ 39 (三) 冷源系统组件 ............................................ 40 (四) 仿真系统集成 ............................................ 55 (五) 冷源仿真系统 ............................................ 56 七、 数据治理规范................................................ 67 (一) 标准测点表 .............................................. 67 (二) 采集协议 ................................................ 69 (三) 控制协议 ................................................ 70 (四) 数据处理 ................................................ 70 (五) 数据质量 ................................................ 72 (六) 数据治理 ................................................ 73 (七) 数据校准 ................................................ 75 (八) 寻优变更 ................................................ 76 (九) 数据训练 ................................................ 78 八、 智能调优策略................................................ 79 (一) “数据+机理”双驱动模型 ................................. 80 (二) 数字孪生预测模型 ........................................ 81 (三) AI节能算法.............................................. 81 (四) BA水冷自控系统AI控制................................... 82 (五) 群控系统优化策略 ........................................ 91 (六) 精密空调AI控制策略 ..................................... 93 VII 数据中心暖通系统AI节能开放架构白皮书 ODCC-2023-06002 九、 节能效率评估................................................ 97 (一) 能效定义 ................................................ 97 (二) 节能公式 ................................................ 97 (三) 计算方法 ................................................ 99 十、 调优系统可靠性............................................. 102 (一) 潜在失效模式分析 ....................................... 102 (二) 失效风险 ............................................... 103 (三) 交付测试 ............................................... 105 (四) 应急预案 ............................................... 106 (五) 设备健康度 ....................