[發明專利]一種可再生能源供電的數據中心資源優化調度方法

在審

• 申請號: 202110041643.0
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112801349A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 王然;李仔振;易暢言;朱琨
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06F17/11
• 代理公司: 南京合礪專利商標代理事務所(普通合伙) 32518
• 代理人: 許云花

1.一種可再生能源供電的數據中心資源優化調度方法，其特征在于：包括如下步驟：

(1)構建關系網絡模型，包括建立能源市場、智能電網和數據中心運營商之間社交關系的網絡拓撲結構；所述能源市場為智能電網提供電力資源，所述智能電網為數據中心供電，所述數據中心運營商實現智能電網的電力資源調度；

(2)分別確定能源市場、智能電網和數據中心運營商三方的效用函數；

(3)通過博弈論將能源市場、智能電網和數據中心運營商之間的調配關系轉化成雙層博弈問題；

(4)使用迭代法和壓縮映射法分別對任務分配博弈和能源競爭博弈求解；

(5)數據中心運營商依據最優解進行任務分配，完成智能電網的電能調度。

2.根據權利要求1所述的可再生能源供電的數據中心資源優化調度方法，其特征在于：步驟(1)所述的關系網絡模型中，能源市場、智能電網和數據中心運營商之間通過雙向連接的通信線路交換信息，且所述智能電網僅向所處區域內的數據中心供電，能源市場與數據中心之間通過智能電網實現電能供給。

3.根據權利要求1所述的可再生能源供電的數據中心資源優化調度方法，其特征在于：所述步驟(2)中，所述能源市場、智能電網和數據中心運營商對應的效益函數的公式分別表示如下：

市場收益最大化數學表達式如下：

市場能源約束條件數學表達式如下：

其中，p_m代表市場出售單位能源給智能電網的價格，n_i代表智能電網i選擇向市場購買能源的數量，n^max代表市場能出售能源的數量上限；

智能電網i的收益最大化數學表達式如下：

u_i＝p_ie_i(λ_i)-p_mn_i-C_i (3)

智能電網的策略約束條件數學表達式如下：

0≤p_i≤π， (4)

C_i＝a_i(e_i-r_i-n_i)²+b_i(e_i-r_i-n_i)+c_i (5)

其中，p_i代表電網i出售單位能源給其數據中心用戶的價格，e_i(λ_i)代表i區域中的數據中心處理分配到其身上的任務所需的能量，C_i代表智能電網i的發電成本，a_i，b_i，c_i代表智能電網i的發電成本參數，r_i代表智能電網i自己生產的可再生能源數量；

數據中心運營商成本最小化數學表達式如下：

數據中心運營商的策略約束數學表達式如下：

e_i＝m_i(P_idle+(P_peak-P_idle)U_i+(η-1)P_peak)， (10)

其中，ω代表碳排放轉化成成本的權重，Λ代表數據中心運營商需要處理的任務，代表i區域中的數據中心擁有的服務器上限，m_i代表所激活的服務器數量，μ_i代表服務器的處理速率，d_i代表任務傳到該數據中心的傳輸延遲，T_QoS運營商需要滿足用戶的最低延遲，U_i代表服務器的利用率，P_idle和P_peak分別代表服務器閑置和峰值的功率。