[發明專利]一種信息物理擾動下能源和信息資源協同控制方法

在審

• 申請號: 202210855853.8
• 申請日: 2022-07-21
• 公開（公告）號: CN114926102A
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 王琦;劉昊宇;湯奕;周吉
• 申請（專利權）人: 東南大學溧陽研究院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 景鵬飛

本發明公開了一種信息物理擾動下能源和信息資源協同控制方法，屬于電力能源領域，包括如下步驟：獲取網絡拓撲和鏈路容量信息，初始化鏈路的負載權值和風險權值；計算當前需轉移電力負荷所對應的數據任務量，并采用加權Dijkstra算法搜索出K條最優的轉移路徑；從K條最優路徑中選擇最優的一條作為下一數據任務傳輸的路徑，或在不滿足傳輸所需帶寬時尋找下一時刻的最優路徑；所有任務都已轉移完畢后，計算所有數據任務轉移的總用時。可通過數據中心網絡改變數據中心電力負荷在城市電網的接入點，實現跨片區轉移電力負荷，使城市電網負荷分布相對合理，減少因信息物理擾動而造成的負荷削減量。

技術領域

本發明屬于電力能源領域，具體來說，涉及一種信息物理擾動下能源和信息資源協同控制方法。

背景技術

隨著我國城市化進程加快，城市電網于城市發展而言相對滯后。受制于城市有限的通道資源、落點缺乏、工期受阻等原因，電網建設緩慢且投資巨大。輸變電容量不足且負荷分布不均導致局部城市電網運行容量不足。尤其在負荷多變、天氣因素等信息物理擾動發生的情況下，城市電網局部阻塞狀況更加頻繁發生，運行控制難度也愈來愈大。

然而數據中心作為電網信息物理耦合的節點，具有以下特點可作為電網應對信息物理擾動的依據：其一，數據中心為城市網絡的大型負荷，其容量與城市網絡負荷匹配。其二，數據中心具備數據負載的時空遷移特性，由于數據中心通常分布在城市的不同地區，且數據中心間通過光纜互聯使數據負荷具有時間、空間尺度上的遷移能力。其三，數據負荷具有峰值高、峰谷差大的特性。其四，數據負載與數據中心能耗有其關聯關系。

目前，國內外對數據中心負荷空間轉移研究主要集中在轉移終點的選擇，而考慮光網絡鏈路的擁擠度與風險狀況的數據任務轉移鏈路選擇的研究涉及較少。因此，如何利用數據中心的空間轉移特性，考慮光網絡鏈路的擁擠度與風險狀況，通過能源和信息的協同控制以應對信息物理擾動是一個亟待解決的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種信息物理擾動下能源和信息資源協同控制方法，用于緩解因信息物理擾動而造成的電網負荷削減問題。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種信息物理擾動下能源和信息資源協同控制方法，包括如下步驟：

步驟S1，獲取網絡拓撲和鏈路容量信息，初始化鏈路的負載權值和風險權值；

步驟S2，計算當前需轉移電力負荷所對應的數據任務量，安排任務轉移隊伍；

步驟S3，采用加權Dijkstra算法搜索出K條最優的轉移路徑，判斷所選的K條最優路徑中是否存在滿足下一數據任務傳輸所需帶寬的路徑，若滿足，分配該任務一條最優路徑進行傳輸；若K條路徑都不滿足，則初始化鏈路的負載權值和風險權值，并將該任務分配至下一時段進行傳輸，t=t+1；

步驟S4，如果所有任務都已轉移完畢，則計算所有數據任務轉移的總用時，否則轉入步驟S3。

上述負載權值用來表示光網絡鏈路上轉移數據任務的多少，若該鏈路的空閑容量越大，則其權值應越小，此時該鏈路被選為最優路徑的概率更大，具體表示為：