銘牌值 vs 降載值 vs 實測值（nameplate / derated / measured）¶
這三個字幾乎每張卡都出現：dc-02 立了「銘牌與可用值分開、可用值用算的」，dc-12 立了「容量查詢要回 method」，dc-15 第一次接觸量測值。這張卡把它們收成一個型別，並補上前面沒說破的兩件事：同一個字在供給側和需求側錯的方向相反，以及真正拿來做規劃的其實是第四個數字——配額值。
定義¶
| 數字 | 誰給的 | 供給側（斷路器、變壓器、饋線） | 需求側（伺服器、交換器） |
|---|---|---|---|
| 銘牌 nameplate | 廠商，在標準條件下 | 能扛的上限，前提是 40 °C、正弦波、列名外殼 | 會吃的上限：全配、100% 負載、最低輸入電壓 |
| 降載 derated | 法規或環境係數 | 銘牌 × 係數（溫度、諧波、80% 連續負載）→ 往下修是為了安全 | 工程師把銘牌打 4–6 折 → 往下修是為了不浪費，但失去保證 |
| 實測 measured | 量測鏈 | 少見（斷路器不會告訴你它還能扛多少） | 某節點、某時窗、某統計量（峰值／95 分位） |
| 配額 allocated | 人做的決定 | — | 實測峰值 ＋ 緩衝，或銘牌，寫進容量帳本 |
配額不在佇列標題裡，但三個獨立系統都有，且各取一個名字：NetBox 叫 allocated_draw（「the budgeted amount of power」），EcoStruxure IT 叫 adjusted nameplate（「the actual known peak power draw」，手動輸入，沒填就退回銘牌），Intel IT 叫 expected peak。同義不同名——dc-25b 遇過的病。
為什麼重要¶
演算一：同一個 rack PDU，四種方法放得下幾台¶
承 dc-14：208 V delta 30 A，降載 24 A → √3 × 208 × 24 = 8 646 VA（美規，見誤解三）。伺服器取 Fan et al. 2007 §3.1 的實測：銘牌 251 W（213 W DC ÷ 0.85 效率），實測最重 benchmark 峰值 145 W = 57.8%。PF 假設 0.95（我的假設）把 W 換成 VA。
| 方法 | 每台 VA | 台數 | 依據 |
|---|---|---|---|
| 銘牌 | 251/0.95 = 264.2 | 32 | 保證不會超過 |
| 實測峰值、零緩衝 | 152.6 | 56 | Fan：rack 層級觀察峰值可達實際峰值 98–100%，rack 層級超賣不安全 |
| 實測 ×1.20 | 183.2 | 47 | Intel IT 保留 15–20% 緩衝 |
| 實測 ×1.25 | 190.8 | 45 | NEC 220.87 的 1.25（dc-12，原用於盤，借來對照） |
32 到 56，差 75%。 四種方法回答四個問題；帳本只記「用了 82%」不記方法，數字沒有意義。
演算二：銘牌電流是在最低電壓下標的¶
McFarlane（TechTarget 2009）：銘牌電流是「全選配、100% 使用率、最低工作電壓」下的值。電源標「100–240 V~ 10–4 A」（示意標籤；兩端 1 000 vs 960 VA，取大者）：
| 算法 | VA | 相對正確值 |
|---|---|---|
| 正確：低壓端 100 V × 10 A | 1 000 | 1.00 |
| 美國：120 V × 90 V 時的電流（原文例） | — | ≥ 1.33（120/90） |
| 台灣 220 V × 標籤低壓電流 10 A | 2 200 | 2.20 |
| 台灣 110 V 插座 × 10 A | 1 100 | 1.10 |
再疊上廠商把 2.4 A 進位成 3 A（+25%）：美國例 1.333 × 1.25 = 1.67，高估 67%。電壓與電流必須來自標籤的同一列，不能拿現場電壓乘標籤電流。
演算三：實測峰值不能相加¶
Fan 2007 表 3：叢集觀察峰值只有各機實際峰值總和的 86.5–93.5%（單一負載；混合 85.4%），真實機房 71.9%。
40 櫃，每櫃 30 天實測峰值 6 kW：峰值相加 240 kW；同時峰值 240 × 0.719 = 172.6 kW。拿 240 去檢查 UPS 會多佔 67.4 kW，正好是 Fan 說「整座機房多放約 39% 機器」的來源（240/172.6 = 1.39）。
能相加的是時間序列，不是峰值：先 sum 再 max。 peak(Σ) ≤ Σ peak 恆成立，等號只在所有櫃同時尖峰時才成立。
演算四：NetBox 的 available_power 與兩個預設值陷阱¶
NetBox 原始碼（dcim/models/power.py）：
kva = abs(self.voltage) * self.amperage * (self.max_utilization / 100)
self.available_power = round(kva * 1.732) if three_phase else round(kva) # 存成欄位
機櫃用電率 = Σ allocated / Σ available_power（racks.py）——分子配額、分母降載值，實測值不進來。
| 輸入 | available_power |
|---|---|
預設值 120 V／15 A／80%（parameters.py） |
1 440——美規預設，台灣不改就是錯的 |
| 台灣單相 220 V 32 A 80% | 5 632 |
| 三相 380Y/220，填線電壓 380 | 16 849 ✓ |
| 同上但填相電壓 220 | 9 755——只有 57.9% |
voltage 沒說是線電壓還是相電壓，公式默認線電壓。available_power 也是存起來的衍生值——dc-02 叫我們別做的那種。
來源分歧¶
- 實測／銘牌比沒有通用值。 Fan 2007 伺服器 57.8%；LBNL（Mitchell-Jackson 等 2003）「多數設備尖峰也不超過 80% 額定」，引 Kunz 1997 網通設備約 30%、Norford 1990 個人電腦銘牌高估 2–4 倍；同一份 LBNL 的機房設計密度 646 W/m² vs 實測 169 W/m²（26%）。
- McFarlane「40%–60% high」本身有兩種讀法。 「比實際高 40–60%」→ 實際 = 銘牌的 62.5–71.4%；同段又說工程師「reducing them by that amount」→ 實際 = 銘牌的 40–60%。兩種讀法差到 30 個百分點，原文沒裁決。
- NetBox 文件 vs 原始碼的單位。 文件說
maximum_draw／allocated_draw單位是 watts；get_power_draw()的 docstring 寫「in VA」，而分母available_power是 V×A。PF 0.95 時兩者差 5%。 - 緩衝取多少。 Intel 15–20%；NEC 220.87 的 25%（美規，且是給盤的既有負載用的）；EcoStruxure 的 30 天趨勢窗沒提緩衝。
未查證：台灣屋內線路裝置規則的連續負載與既有負載條文（topic-02 處理）、Fan 2007 之後的伺服器世代比值（GPU 機的實測／銘牌比可能高得多）、NetBox maximum_draw 在官方語意上是銘牌還是實測峰值（文件只寫 maximum）。
常見誤解¶
以為「降載」永遠是保守的方向，但實際上供給側降載是往安全修、需求側打折是往風險修。 斷路器 × 0.8 讓你少用；伺服器銘牌 × 0.6 讓你多放。兩者同一個字、同一個乘法，一個讓你更安全，一個讓你失去保證。schema 裡兩者必須是不同的 side。
以為實測值是最「真」的所以應該取代銘牌，但實際上實測值綁著節點、時窗、統計量三個前提。 凌晨三點的瞬時值（McFarlane 警告）、7 天的峰值（dc-12 判 valid=False）、各櫃峰值加總（演算三）都是「實測」，都是錯的。
以為 NetBox 的機櫃用電率就是用了多少電，但實際上它是 Σ 配額 ÷ Σ 降載容量，沒有量測點參與。 配額是人填的；雙電源兩個 port 各填一次就變兩倍（dc-16 的 NetBox 斷點）。
對資料模型的意涵¶
-
一個
Figure取代六個Rating。 目前模型裡有 dc-05Rating、dc-17RatingPoint、dc-19Limit、dc-26bRating、dc-20Limit、dc-14input_nameplate_a／input_derated_a。共同骨架：Figure(value, unit, kind, side, basis, source)，kind ∈ {NAMEPLATE, DERATED, MEASURED, ALLOCATED}、side ∈ {SUPPLY, DEMAND}，兩者必填無預設。設備特有條件（濕球、rating class、filter）留在basis子結構。 -
命名規則
<kind>_<量>_<單位>，並登記第一個實例。 dc-09 的energy_kwh()回 28.0（已乘 DoD 0.8），dc-09c 合規要 35.0（銘牌）——已知缺陷就是缺了 kind。用Figure寫：nameplate_energy_kwh = Figure(35, "kWh", NAMEPLATE, SUPPLY, …)、derated_energy_kwh = Figure(28, "kWh", DERATED, SUPPLY, basis="DoD 0.8")，合規函式簽名只收NAMEPLATE，傳錯在型別層就擋。 -
四種 kind 的儲存規則不同。 NAMEPLATE 存；DERATED 不存，由 NAMEPLATE × 係數算（dc-02）；MEASURED 存成
(node_id, window, statistic, point_ids)，不可相加（型別不給__add__，加總只能走時間序列）；ALLOCATED 是決定，存(value, basis_figure, buffer_pct, decided_by, decided_at)。 -
用電率必須寫出分子與分母的 kind。
Utilization(num_kind, den_kind)：NetBox 是ALLOCATED/DERATED。同一櫃ALLOCATED/DERATED = 85%、MEASURED/DERATED = 50%，差的 35 個百分點就是topic-04的擱置容量——擱置容量不是一個欄位，是兩個 kind 的差。 -
四條告警：
ALLOCATION_BELOW_MEASURED（配額 < 有效時窗實測峰值，帳本在說謊，CRITICAL）；MEASURED_ABOVE_NAMEPLATE（需求側實測 > 銘牌，資料品質告警：機型登錯、CT 比錯，不是容量問題）；ALLOCATION_UNBASED（配額既不等於銘牌、也沒有basis_figure）；FEED_VOLTAGE_REF_UNKNOWN（三相饋線沒標線／相電壓）。
該問的問題¶
- 容量帳本（DCIM／NetBox）裡每台伺服器的功率是哪一種數字？ 銘牌、打折銘牌、還是實測？打折的話打幾折、誰定的？
- 配額的緩衝是多少，量測時窗多長，用峰值還是 95 分位？ 答不出來就是
ALLOCATION_UNBASED。 - 三相饋線在系統裡填的是 380 還是 220？
動手練習（40 分鐘）¶
新檔 figures.py，接 dc-42 的 core.Result／Reason 與 points.Point（實測值的來源是 Point，quality != GOOD 的樣本不算）。
class Kind(Enum): NAMEPLATE; DERATED; MEASURED; ALLOCATED
class Side(Enum): SUPPLY; DEMAND
@dataclass(frozen=True) Figure: value, unit, kind, side, basis="", source=""
def to_va(f, pf) # W→VA，unit 不是 W/VA 就 raise
def fit(capacity: Figure, per_unit: Figure) -> int # capacity 必須 SUPPLY+DERATED，否則 raise
def allocate(measured: Figure, buffer_pct) -> Figure # buffer_pct <= 0 → raise（Fan：rack 層級不可超賣）
def label_va(v_lo, v_hi, a_at_lo, a_at_hi) -> Figure # 同一列相乘，回兩端較大者
def nb_available_power(v, a, max_util, three_phase, v_ref) # v_ref ∈ {"LL","LN"}，LN 先 ×√3；None → raise
def coincident(series: dict[str, list[float]]) -> (sum_of_peaks, peak_of_sum)
def measured_peak(samples, window_days, min_days=30) -> Result | Figure # 不足 → UNDETERMINED(MISSING_INPUT)
def check(asset, nameplate, allocated, measured) -> list[(code, id)]
驗收表¶
| # | 呼叫 | 期望 |
|---|---|---|
| 1 | to_va(Figure(251,"W",NAMEPLATE,DEMAND), 0.95) |
264.2 VA |
| 2 | fit(Figure(8646.4,"VA",DERATED,SUPPLY), 上一列) |
32 |
| 3 | fit 傳 NAMEPLATE 的 capacity |
raise |
| 4 | allocate(Figure(145,"W",MEASURED,DEMAND), 20) → to_va → fit |
174.0 W、47 台；25% → 45 台 |
| 5 | allocate(…, 0) |
raise |
| 6 | label_va(100,240,10,4) |
1 000 VA；不是 2 200 |
| 7 | nb_available_power(380,32,80,True,"LL") |
16 849 |
| 8 | nb_available_power(220,32,80,True,"LN") |
16 896；v_ref=None → raise |
| 9 | coincident({"A":[6,3,3,4],"B":[3,6,3,4],"C":[3,3,6,4]}) |
(18, 12)，比值 0.667 |
| 10 | Figure(MEASURED) + Figure(MEASURED) |
TypeError |
| 11 | measured_peak(…, window_days=7) |
Result(UNDETERMINED, MISSING_INPUT)，不得退回銘牌 |
| 12 | check：配額 150 W、實測 160 W |
ALLOCATION_BELOW_MEASURED |
| 13 | check：實測 300 W、銘牌 251 W |
MEASURED_ABOVE_NAMEPLATE，且不得同時吐容量類告警 |
加分題：把 dc-09 的 energy_kwh() 改成兩個 Figure，寫一個只收 NAMEPLATE 的 fire_compliance_kwh()，傳 28.0 那個要 raise。
自我檢核¶
Q1. 同事說「這櫃 NetBox 顯示 85%，滿了」。你要先問哪兩件事？
答案
(1) 分子是什麼：NetBox 用電率是 Σ allocated_draw ÷ Σ available_power，配額是人填的，可能是銘牌、打折銘牌或實測加緩衝；雙電源兩個 port 都填就重複計算（dc-16）。(2) 分母怎麼來：available_power = V × A × max_utilization，有沒有沿用 120 V／15 A 預設、三相填的是線電壓還是相電壓（填 220 只得 57.9%）。實測值根本不在這個比例裡。
Q2. 40 櫃各自 30 天峰值都是 6 kW，UPS 要檢查的負載是多少？
答案
不是 240 kW。峰值不可相加，要把 40 條時間序列先加總再取峰值。Fan 2007 的真實機房同時峰值只有峰值總和的 71.9%（≈172.6 kW）。沒有時間序列就只能保守用 240，但要標 basis="sum_of_peaks"，不能假裝那是實測。
Q3. 這張卡會讓你的資料模型長出什麼欄位、刪掉什麼欄位？
答案
長出：Figure.kind（四態）與 Figure.side（兩態），兩者必填；MEASURED 的 (node_id, window, statistic)；ALLOCATED 的 (basis_figure, buffer_pct, decided_by, decided_at)；Utilization(num_kind, den_kind)；PowerFeed.voltage_ref ∈ {LL, LN}。刪掉：所有存起來的降載值（input_derated_a 之類改成由銘牌與係數算），以及六個各自定義的 Rating／Limit／RatingPoint，收斂成 Figure ＋ 各自的 basis 子結構。