[發(fā)明專利]面向柔性變電站接入的數(shù)據(jù)中心園區(qū)配電網(wǎng)經(jīng)濟運行方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011249052.4
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112418619B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設計）人: 冀浩然;陳思睿;王成山;季節(jié);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(lián)網(wǎng)研究院有限公司;國網(wǎng)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

一種面向柔性變電站接入的數(shù)據(jù)中心園區(qū)配電網(wǎng)經(jīng)濟運行方法：根據(jù)選定的由柔性變電站供電的數(shù)據(jù)中心園區(qū)配電網(wǎng)，輸入配電網(wǎng)基本參數(shù)信息；依據(jù)數(shù)據(jù)中心園區(qū)配電網(wǎng)基本參數(shù)信息，建立數(shù)據(jù)中心靈活運行調(diào)度策略；建立基于柔性變電站的數(shù)據(jù)中心園區(qū)節(jié)能降損模型；將基于柔性變電站的數(shù)據(jù)中心園區(qū)節(jié)能降損模型進行求解，輸出求解結果，包括：數(shù)據(jù)中心園區(qū)配電網(wǎng)的運行成本、柔性變電站的傳輸功率和各數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)負載調(diào)度策略。本發(fā)明立足解決數(shù)據(jù)中心園區(qū)配電網(wǎng)的運行經(jīng)濟性提升問題，減小數(shù)據(jù)中心園區(qū)配電網(wǎng)的運行成本，實現(xiàn)系統(tǒng)靈活運行。

技術領域

本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)中心園區(qū)節(jié)能降損方法。特別是涉及一種面向柔性變電站接入的數(shù)據(jù)中心園區(qū)配電網(wǎng)經(jīng)濟運行方法。

背景技術

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心(Internet data center,IDC)的規(guī)模和數(shù)量正在迅速擴大，逐漸成為有源配電網(wǎng)中的重要電力用戶，大大增加了用電負荷量。據(jù)統(tǒng)計，數(shù)據(jù)中心的功耗已占全球總供電量的1.3％以上，在中國則占2.35％以上，如何有效實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的節(jié)能降損運行已成為亟待解決的問題。

由于數(shù)據(jù)中心中IT服務器通常為直流供電設備，采用直流供電方式將有效提高數(shù)據(jù)中心的運行效率。柔性變電站是基于電力電子裝置的新型柔性配電設備，通過多種交直流變換環(huán)節(jié)可以實現(xiàn)多電壓等級、交直流多電能形態(tài)配電網(wǎng)的柔性互聯(lián)?；谂c柔性變電站相連的直流環(huán)節(jié)，進行數(shù)據(jù)中心的高效集成與供電，柔性變電站通過改善中低壓交直流配電網(wǎng)的潮流分布，以降低數(shù)據(jù)中心的運行損耗。而且，數(shù)據(jù)中心在時間尺度上可以靈活轉移具有較長容忍服務延遲的數(shù)據(jù)負載，在空間維度上可以調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)中心負荷從而達到平衡地區(qū)負荷的效果，因此，考慮數(shù)據(jù)中心的時間和空間負載調(diào)節(jié)潛力，可將數(shù)據(jù)中心作為一種需求側響應資源，通過源-網(wǎng)-荷-儲協(xié)調(diào)配合，進一步提高數(shù)據(jù)中心園區(qū)的運行經(jīng)濟性。

國內(nèi)外已經(jīng)開展了數(shù)據(jù)中心用電特性和靈活調(diào)度的研究，主要集中在基于價格的數(shù)據(jù)中心需求響應上，通過電價信號引導數(shù)據(jù)中心負載的時間分布，以平衡區(qū)域負載。但在基于柔性變電站實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心節(jié)能降損方面仍然存在挑戰(zhàn)。需要考慮數(shù)據(jù)中心的時空負荷調(diào)節(jié)潛力，并與柔性變電站協(xié)調(diào)配合，減少數(shù)據(jù)中心園區(qū)配電網(wǎng)的運行成本。因此，急需一種面向柔性變電站接入的數(shù)據(jù)中心園區(qū)配電網(wǎng)經(jīng)濟運行方法，通過在時空尺度上靈活調(diào)度數(shù)據(jù)負載，進行源-網(wǎng)-荷-儲協(xié)調(diào)配合，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心園區(qū)的節(jié)能降損運行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種能夠減小數(shù)據(jù)中心園區(qū)配電網(wǎng)的運行成本、實現(xiàn)系統(tǒng)靈活運行的面向柔性變電站接入的數(shù)據(jù)中心園區(qū)配電網(wǎng)經(jīng)濟運行方法。

本發(fā)明所采用的技術方案是：一種面向柔性變電站接入的數(shù)據(jù)中心園區(qū)配電網(wǎng)經(jīng)濟運行方法，包括如下步驟：

1)根據(jù)選定的由柔性變電站供電的數(shù)據(jù)中心園區(qū)配電網(wǎng)，輸入配電網(wǎng)基本參數(shù)信息，包括：柔性變電站的接入位置和容量、數(shù)據(jù)中心園區(qū)交直流配電網(wǎng)絡拓撲及參數(shù)信息、各數(shù)據(jù)中心的接入位置及數(shù)據(jù)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(tǒng)基準電壓和基準功率；

2)依據(jù)步驟1)提供的數(shù)據(jù)中心園區(qū)配電網(wǎng)基本參數(shù)信息，建立數(shù)據(jù)中心靈活運行調(diào)度策略，包括：基于動態(tài)電壓頻率調(diào)節(jié)的數(shù)據(jù)中心功耗建模、延遲敏感型數(shù)據(jù)負載處理約束、延遲容忍型數(shù)據(jù)負載時空調(diào)度約束；

3)建立基于柔性變電站的數(shù)據(jù)中心園區(qū)節(jié)能降損模型，包括：設定數(shù)據(jù)中心園區(qū)配電網(wǎng)運行費用最小為目標函數(shù)，分別考慮柔性變電站運行約束、數(shù)據(jù)中心靈活調(diào)度策略、儲能系統(tǒng)運行約束、光伏電站運行約束、交直流配電網(wǎng)絡運行約束；

4)將步驟3)得到的基于柔性變電站的數(shù)據(jù)中心園區(qū)節(jié)能降損模型進行求解，輸出求解結果，包括：數(shù)據(jù)中心園區(qū)配電網(wǎng)的運行成本、柔性變電站的傳輸功率和各數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)負載調(diào)度策略。