数据中心数据处理设备和供能系统的联合优化方法及装置与流程

专利2026-06-20  8


本发明涉及能源优化,特别涉及一种数据中心数据处理设备和供能系统的联合优化方法及装置。


背景技术:

1、数据中心作为我国大力发展的新基建,应面向高质量发展,实施低碳技术以及整合高渗透可再生能源发电,逐渐实现零碳化转型。

2、数据中心通常由信息系统和供能系统构成,信息系统用于基于数据处理设备对数据负载进行处理,供能系统用于为数据中心提供冷、热、电负荷。实际工作中,数据中心的冷、热、电负荷与单位时间段内处理的数据信息量密切相关,数据处理量越大,则耗能越多,产生的废热也越多,而废热可以作为二次能源回收利用以降低数据中心的能耗。因此,通过合理处理数据以及废热利用不仅可以提高数据处理质量,还可以降低供能系统的能耗。然而,相关技术在进行数据中心规划时,均未考虑数据中心信息系统和供能系统的协同规划。

3、因此,目前亟待需要一种数据中心数据处理设备和供能系统的联合优化方法及装置来解决上述技术问题。


技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种数据中心数据处理设备和供能系统的联合优化方法及装置,可以提高数据中心的数据处理质量并降低能耗。

2、第一方面,本发明实施例提供了一种数据中心数据处理设备和供能系统的联合优化方法,包括:

3、构建待优化数据中心的联合优化模型,所述联合优化模型由信息系统模型和供能系统模型耦合而成,所述信息系统模型和所述供能系统模型之间的耦合关系是基于所述数据中心的负载特性、能耗特性和所述信息系统产生的废热功率确定的;

4、以数据处理质量最优和供能成本最低为目标,对所述联合优化模型进行求解,得到所述数据中心的联合优化结果。

5、第二方面,本发明实施例还提供了一种数据中心数据处理设备和供能系统的联合优化装置,包括:

6、构建单元,用于构建待优化数据中心的联合优化模型,所述联合优化模型由信息系统模型和供能系统模型耦合而成,所述信息系统模型和所述供能系统模型之间的耦合关系是基于所述数据中心的负载特性、能耗特性和所述信息系统产生的废热功率确定的;

7、求解单元,用于以数据处理质量最优和功能成本最低为目标,对所述联合优化模型进行求解,得到所述数据中心的联合优化结果。

8、第三方面,本发明实施例还提供了一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时,实现本说明书任一实施例所述的方法。

9、第四方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,当所述计算机程序在计算机中执行时,令计算机执行本说明书任一实施例所述的方法。

10、本发明实施例提供了一种数据中心数据处理设备和供能系统的联合优化方法及装置。基于数据中心的用能特点及其内部热能之间的关系,分析数据处理与能源消耗之间的耦合关系,从而构建联合优化模型。该模型可以挖掘数据中心多元化用能的灵活性。然后,以数据处理质量最优和供能成本最低为目标对该模型进行求解,可以得到最优数量的数据处理设备和最优的供能系统结构,并保证数据服务延时最短且能耗最低。由此可见,本申请可以提高数据中心的数据处理质量并降低能耗。



技术特征:

1.一种数据中心数据处理设备和供能系统的联合优化方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述数据中心的负载包括第一数据和第二数据,所述负载特性为:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一数据的完成时间是通过如下公式确定的:

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第二数据的转移量是通过如下公式确定的:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述数据中心的能耗包括所述信息系统的用电能耗和用冷能耗;

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述供能系统包括储能设备、发电设备和吸收式制冷机;所述吸收式制冷机通过吸收所述发电设备和所述信息系统产生的废热制取冷能,并将制取的冷能供给所述信息系统;

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述信息系统模型的目标函数f1为:

8.一种数据中心数据处理设备和供能系统的联合优化装置,其特征在于,包括:

9.一种计算设备,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时,实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,当所述计算机程序在计算机中执行时,令计算机执行权利要求1-7中任一项所述的方法。


技术总结
本发明涉及能源优化技术领域,特别涉及一种数据中心数据处理设备和供能系统的联合优化方法及装置。方法包括:构建待优化数据中心的联合优化模型,所述联合优化模型由信息系统模型和供能系统模型耦合而成,所述信息系统模型和所述供能系统模型之间的耦合关系是基于所述数据中心的负载特性、能耗特性和所述信息系统产生的废热功率确定的;以数据处理质量最优和供能成本最低为目标,对所述联合优化模型进行求解,得到所述数据中心的联合优化结果。本申请,可以提高数据中心的数据处理质量并降低能耗。

技术研发人员:罗必雄,潘军,刘晓鸥,刘建伟,杨利鸣
受保护的技术使用者:中国电力工程顾问集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
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