[發(fā)明專利]一種分布式數(shù)據(jù)中心算力和能源流的協(xié)同調(diào)度系統(tǒng)與方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011014715.4
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112396285A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘崴;張浩然;林小杰;趙瓊
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q30/02;G06Q50/06;F24D15/00;F16K31/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 萬尾甜;韓介梅

1.一種分布式數(shù)據(jù)中心算力和能源流的協(xié)同調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，包括：數(shù)據(jù)處理模塊、余熱供熱模塊和動態(tài)控制模塊；

數(shù)據(jù)處理模塊包括機(jī)柜、高性能處理器，數(shù)據(jù)處理模塊部署到人員聚集地，為客戶提供HPC云服務(wù)；

余熱供熱模塊回收數(shù)據(jù)處理模塊的廢熱并將其作為熱源來提供供熱或供生活熱水服務(wù)；

動態(tài)控制模塊通過區(qū)塊鏈技術(shù)將分布式數(shù)據(jù)中心聯(lián)系在一起，形成一個(gè)虛擬交易區(qū)塊鏈平臺，虛擬交易區(qū)塊鏈平臺采集用戶的計(jì)算需求和用能需求，對分布式數(shù)據(jù)中心的計(jì)算資源做統(tǒng)一調(diào)度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分布式數(shù)據(jù)中心算力和能源流的協(xié)同調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述高性能處理器裝在機(jī)柜中，并經(jīng)過供暖式改裝，高性能處理器主板上連有散熱設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)芯片的快速散熱。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分布式數(shù)據(jù)中心算力和能源流的協(xié)同調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述余熱供熱模塊包括換熱系統(tǒng)和供熱系統(tǒng)；換熱系統(tǒng)包括余熱回收器和板式換熱器，余熱回收器用于回收熱量，板式換熱器用于將回收的熱量傳遞到供熱系統(tǒng)中；供熱系統(tǒng)包括蓄熱裝置、電加熱裝置、供暖管道和供熱水管道，蓄熱裝置用于在熱量過多時(shí)儲存多余的熱量，在熱量不夠時(shí)釋放熱量，電加熱裝置用于在回收的熱量不夠且蓄熱裝置儲存的熱量也不夠時(shí)用于提高水溫。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種分布式數(shù)據(jù)中心算力和能源流的系統(tǒng)調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述供暖管道和供熱水管道上分別設(shè)有電動閥門1、電動閥門2，通過控制電動閥門1和電動閥門2的開度來滿足用戶供暖和供熱水需求的不同比例。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分布式數(shù)據(jù)中心算力和能源流的協(xié)同調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述虛擬交易區(qū)塊鏈平臺中每個(gè)分布式數(shù)據(jù)中心都是一個(gè)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)，用于提供計(jì)算服務(wù)和用能服務(wù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種分布式數(shù)據(jù)中心算力和能源流的協(xié)同調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述動態(tài)控制模塊中的虛擬交易區(qū)塊鏈平臺還包括用戶需求接受系統(tǒng)、用戶需求數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)和協(xié)同優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)，另外還設(shè)有輸送管道控制系統(tǒng)、蓄熱裝置控制系統(tǒng)和電加熱裝置控制系統(tǒng)；

用戶需求接受系統(tǒng)用于接受不同用戶發(fā)來的用能需求和計(jì)算需求；用戶需求數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)用于對接受的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，按每個(gè)分布式數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)的范圍對發(fā)來需求數(shù)據(jù)的用戶進(jìn)行分類；協(xié)同優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)按照供需平衡的原則，對每個(gè)分布式數(shù)據(jù)中心的算力進(jìn)行分配；輸送管道控制系統(tǒng)用于控制電動閥門1和電動閥門2的開度，從而滿足用戶供暖和供熱水需求的不同比例；蓄熱裝置控制系統(tǒng)用于控制蓄熱裝置的運(yùn)行功率；電加熱裝置控制系統(tǒng)用于控制電加熱裝置的運(yùn)行功率。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種分布式數(shù)據(jù)中心算力和能源流的協(xié)同調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述高性能處理器上的散熱設(shè)備內(nèi)部的冷卻介質(zhì)是導(dǎo)熱油。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種分布式數(shù)據(jù)中心算力和能源流的協(xié)同調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述板式換熱器和蓄熱裝置之間設(shè)有溫度檢測點(diǎn)A，用于測量現(xiàn)有供水溫度。

9.一種分布式數(shù)據(jù)中心算力和能源流的協(xié)同調(diào)度方法，其特征在于，該方法基于權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，包括如下步驟：

用戶需求接受系統(tǒng)接受不同用戶發(fā)來的用能需求和計(jì)算需求；

用戶需求數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)對接受的數(shù)據(jù)做預(yù)處理，按每個(gè)分布式數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)的范圍對發(fā)來需求數(shù)據(jù)的用戶進(jìn)行分類；

虛擬交易區(qū)塊鏈平臺通過每個(gè)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)獲取每個(gè)分布式數(shù)據(jù)中心處的供熱水量及價(jià)格、供熱量及價(jià)格、需電量及價(jià)格、算力需求量及價(jià)格，并從用戶需求數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)獲取每個(gè)分布式數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)范圍的用戶需求數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析處理后，規(guī)定每個(gè)節(jié)點(diǎn)熱價(jià)格及熱水價(jià)格、算力價(jià)格；

協(xié)同優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)按照供需平衡的原則，對每個(gè)分布式數(shù)據(jù)中心的算力進(jìn)行分配；

輸送管道控制系統(tǒng)通過控制電動閥門1和電動閥門2的開度，來滿足用戶供暖和供熱水需求的不同比例；

蓄熱裝置控制系統(tǒng)和電加熱裝置控制系統(tǒng)通過接受協(xié)同優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)發(fā)來的數(shù)據(jù)和測點(diǎn)A溫度，分別控制蓄熱裝置和電加熱裝置的運(yùn)行功率，從而控制蓄熱裝置在水溫過高時(shí)存儲多余熱量，水溫過低時(shí)釋放熱量，電加熱裝置在水溫過低且蓄熱裝置儲蓄熱量較少時(shí)提高水溫。