[發明專利]面向柔性變電站接入的數據中心園區配電網經濟運行方法

有效

• 申請號: 202011249052.4
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112418619B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 冀浩然;陳思睿;王成山;季節;于浩;鄧占峰;趙國亮;劉云;李鵬;趙金利
• 申請（專利權）人: 天津大學;全球能源互聯網研究院有限公司;國網天津市電力公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06F30/20;G06F30/18;G06F9/50;H02J3/00;H02J3/48;G06F113/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

1.一種面向柔性變電站接入的數據中心園區配電網經濟運行方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)根據選定的由柔性變電站供電的數據中心園區配電網，輸入配電網基本參數信息，包括：柔性變電站的接入位置和容量、數據中心園區交直流配電網絡拓撲及參數信息、各數據中心的接入位置及數據負載變化曲線、儲能接入位置及容量、負荷接入位置及功率變化曲線、光伏電站接入位置及出力曲線、系統基準電壓和基準功率；

2)依據步驟1)提供的數據中心園區配電網基本參數信息，建立數據中心靈活運行調度策略，包括：基于動態電壓頻率調節的數據中心功耗建模、延遲敏感型數據負載處理約束、延遲容忍型數據負載時空調度約束；

3)建立基于柔性變電站的數據中心園區節能降損模型，包括：設定數據中心園區配電網運行費用最小為目標函數，分別考慮柔性變電站運行約束、數據中心靈活調度策略、儲能系統運行約束、光伏電站運行約束、交直流配電網絡運行約束；

4)將步驟3)得到的基于柔性變電站的數據中心園區節能降損模型進行求解，輸出求解結果，包括：數據中心園區配電網的運行成本、柔性變電站的傳輸功率和各數據中心的數據負載調度策略。

2.根據權利要求1所述的面向柔性變電站接入的數據中心園區配電網經濟運行方法，其特征在于，步驟2)所述的基于動態電壓頻率調節的數據中心功耗建模表示為：

式中，表示t時段節點i處數據中心消耗的有功功率；表示t時段節點i處數據中心內服務器消耗的有功功率；表示t時段節點i處數據中心內冷卻設備消耗的有功功率；表示t時段節點i處數據中心內輔助供電設備消耗的有功功率；PUE_i為數據中心節點i的電能利用效率；M_i，k表示節點i處數據中心運行的k型服務器總數；N_k表示數據中心內服務器類型總數；表示t時段節點i處數據中心每臺k型服務器消耗的有功功率；表示節點i處數據中心每臺k型服務器消耗的固定功率；表示t時段節點i處數據中心每臺k型服務器CPU消耗的有功功率；C₁表示服務器CPU功耗系數；表示t時段節點i處數據中心k型服務器CPU的工作頻率；表示t時段節點i處數據中心k型服務器CPU的工作電壓；μ_i，k，t表示t時段節點i處數據中心k型服務器CPU的利用率；N_ρ表示數據負載類型總數；d_{i，k，ρ，t}表示t時段節點i處數據中心中k型服務器處理的ρ類型數據負載量；μ_i，k，t表示t時段節點i處數據中心k型服務器的服務效率；

服務器CPU都有離散可調的工作電壓及工作頻率，實際運行中，CPU可以在給定的幾個頻率中進行選擇和調節，相同類型的服務器的CPU工作電壓和服務效率μ_i，k，t均與工作頻率成正比，則數據中心服務器CPU能耗進一步表示為：

式中，C₂表示CPU功耗系數；N_s表示服務器CPU工作頻率檔位數；a_{i，k，t，s}表示t時段節點i處數據中心k型服務器CPU的s檔工作頻率標志位；表示節點i處數據中心k型服務器CPU的s檔工作頻率，d′_i，k，t表示t時段節點i處數據中心每臺k型服務器處理的數據負載量；

引入輔助變量b_{i，k，t，s}＝a_{i，k，t，s}d′_i，k，t對服務器CPU功耗模型進行線性化處理，進一步表示為：

式中，b_{i，k，t，s}表示與t時段節點i處數據中心內k型服務器處理的數據負載量關聯的輔助變量；M是表示任意一個數值大于服務器數據計算效率的常數。