【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的，尤其涉及一种电力系统互联数据中心可持续化管理优化方法及系统。
技术介绍
1、信息技术服务的使用已经成为我们日常生活中固有的一部分，成为一个互联社会的一部分。对基于互联网的数据服务的需求不断增加，以获取、分析、处理、存储、检索和传播数据，以及许多组织通过云计算卸载其信息技术需求的趋势，导致了数据中心行业的大幅增长。数据中心行业是一种设施，用于容纳使用通信基础设施联网在一起的计算资源，用于数据存储和应用程序托管。
2、数据中心行业的能源消耗因其对能源的总体影响而受到关注。数据中心行业的综合能源使用量在2010年占194太瓦时。优化对其运行至关重要的直流元件的能源使用，如cpu计算和服务器冷却，与计算能力和服务数量的增长相比，能源消耗的增长有所放缓。2018年全球数据中心能源消耗为205太瓦时，约占全球电力消耗的1％；在2010年至2018年期间，数据中心计算实例增长了550％，而能耗仅增长了6％。绿色数据中心是一种数据中心行业，通过与第三方所有者签订购电协议，通过从绿色托管提供商处购买占棕色能源一个单位的绿色能源补偿，或通过安装自己的解决方案来生产可再生能源，以提高电力效率，通过可再生能源为其运营提供动力，从而寻求减少碳足迹。绿色数据中心可以减少网络托管对环境的影响。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专
2、鉴于上述现有存在的问题，提出了本专利技术。
3、因此，本专利技术提供了一种电力系统互联数据中心可持续化管理优化方法及系统解决现有方法在有效分配和迁移数据中心网络上的作业、优化作业处理时的资源配置，以及在面对不确定的可再生能源供应时通过数学模型管理和调度负载时未考虑动态价格信号和用户需求的问题。
4、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
5、第一方面，本专利技术实施例提供了一种电力系统互联数据中心可持续化管理优化方法，适用于包括|m|个互联的绿色数据中心，|r|个现场可再生能源以及为|m|个互联绿色数据中心供电的储能系统的互联数据中心网络模型；绿色数据中心网络处理规划期|i|内的作业，且一个绿色数据中心m有|nm|个服务器，每个绿色数据中心都由电网和现场能源技术供电；电网根据使用时间和水平方案提供|k|种能源消耗等级和规划范围内减少负载请求；所述方法包括：
6、对所述互联数据中心网络模型中数据中心网络作业迁移分配及处理进行建模，优化需求响应时的资源分配和能源消耗；
7、基于数据中心网络作业的作业迁移要求以及作业处理模型，建立整合不确定可再生能源的绿色数据中心数学模型；所述绿色数据中心数学模型包括需求响应的动态价格信号、负载调度策略及用户需求；
8、求解所述绿色数据中心数学模型，优化数据中心在需求响应中的响应能力和效益。
9、作为本专利技术所述的电力系统互联数据中心可持续化管理优化方法的一种优选方案，其中：对所述数据中心网络作业迁移分配及处理进行建模包括：对数据中心网络作业迁移分配进行建模表示为：
10、
11、∑ji,m＝1
12、
13、其中，xi,m,m′,n是从绿色数据中心m到第一服务器m′的作业迁移决策变量且xi,m,m′,n∈{0,1}，ji,m为一个二进制参数，di为另一个二进制参数；
14、当作业i已通过直接接收或迁移分配给服务器和绿色数据中心时，该作业i在绿色数据中心的第二服务器n中被处理表示为：
15、
16、其中，yi,m,n,t为用于在绿色数据中心m的第二服务器n上处理作业i的时间段t的部分，为运营计划的时间范围且被划分为t＝1,2,...,t时段。
17、作为本专利技术所述的电力系统互联数据中心可持续化管理优化方法的一种优选方案，其中：对数据中心网络作业迁移分配进行建模还包括：
18、若作业i初始到达绿色数据中心m,则由二进制参数ji,m确定所述作业i是否在绿色数据中心m的服务器nm内的服务器上处理，或者迁移到nm'内另一个绿色数据中心的服务器m'；
19、当xi,m,m′,n＝1时，没有发生迁移，作业已分配给服务器n初始到达的绿色数据中心；当xi,m,m′,n＝0时，作业允许迁移；
20、若作业迁移决策变量不满足二进制参数di要求则不允许进行迁移，若作业迁移决策变量满足二进制参数di要求则允许进行迁移。
21、作为本专利技术所述的电力系统互联数据中心可持续化管理优化方法的一种优选方案，其中：对数据中心网络作业处理进行建模还包括：
22、当且仅当作业i已通过直接接收或迁移分配给该服务器和绿色数据中心时，作业i在服务器n中处理绿色数据中心m，表示为：
23、
24、其中，ti,m为在绿色数据中心m处理作业i的估计时间；
25、作业i在截止日期ti(f)前处理表示为：
26、
27、对系统非负性要求建模表示为：
28、
29、其中，pi,m和qi,m分别在绿色数据中心m处理作业i所需的cpu核数和ram数，分别为由绿色数据中心m在时间t的在线作业引起的cpu/ram利用率，φm,n和θm,n分别为服务器n中绿色数据中心m的可用cpu内核和ram数量。
30、作为本专利技术所述的电力系统互联数据中心可持续化管理优化方法的一种优选方案，其中：基于数据中心网络作业的作业迁移要求以及作业处理模型，建立整合不确定可再生能源的绿色数据中心数学模型包括：将优化问题公式化表示为：
31、
32、其中，x为分配和迁移的决策变量，a为接受或不接受负载减少请求的向量变量，e为能量管理系统相关连续决策变量的向量，cprice(t)为电价成本，cls(t)为负载调度成本。
33、作为本专利技术所述的电力系统互联数据中心可持续化管理优化方法的一种优选方案，其中：还包括：所述绿色数据中心数学模型在动态价格信号部分引入动态电价变量p(t)，动态电价变量基于时间变化进行动态调整；
34、在负载调度策略中，引入负载调度变量l(t)，用于表示不同时刻的负载水平；在用户需求中，通过变量d(t)表示用户在不同时刻的需求水平，并将用户需求作为约束条件引入所述绿色数据中心数学模型中。
35、作为本专利技术所述的电力系统互联数据中心可持续化管理优化方法的一种优选方案，其中：求解所述绿色数据中心数学模型，优化数据中心在需求响应中的响应能力和效益包括：所述绿色数据中心数学模型为两阶段混合整数线性规划，将需求响应时的资源分配和能源消耗优化问题分为外部问题和内部问题；内部问题表示为：
36、
37、其中，cess为储能系本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电力系统互联数据中心可持续化管理优化方法，其特征在于：适用于包括|M|个互联的绿色数据中心，|R|个现场可再生能源以及为|M|个互联绿色数据中心供电的储能系统的互联数据中心网络模型；绿色数据中心网络处理规划期|I|内的作业，且一个绿色数据中心m有|Nm|个服务器，每个绿色数据中心都由电网和现场能源技术供电；电网根据使用时间和水平方案提供|K|种能源消耗等级和规划范围内减少负载请求；所述方法包括：
2.如权利要求1所述的电力系统互联数据中心可持续化管理优化方法，其特征在于，对所述数据中心网络作业迁移分配及处理进行建模包括：对数据中心网络作业迁移分配进行建模表示为：
3.如权利要求2所述的电力系统互联数据中心可持续化管理优化方法，其特征在于，对数据中心网络作业迁移分配进行建模还包括：
4.如权利要求3所述的电力系统互联数据中心可持续化管理优化方法，其特征在于，对数据中心网络作业处理进行建模还包括：
5.如权利要求4所述的电力系统互联数据中心可持续化管理优化方法，其特征在于，基于数据中心网络作业的作业迁移要求以及作业处理模型，建立
6.如权利要求5所述的电力系统互联数据中心可持续化管理优化方法，其特征在于，还包括：所述绿色数据中心数学模型在动态价格信号部分引入动态电价变量p(t)，动态电价变量基于时间变化进行动态调整；
7.如权利要求6所述的电力系统互联数据中心可持续化管理优化方法，其特征在于，求解所述绿色数据中心数学模型，优化数据中心在需求响应中的响应能力和效益包括：所述绿色数据中心数学模型为两阶段混合整数线性规划，将需求响应时的资源分配和能源消耗优化问题分为外部问题和内部问题；内部问题表示为：
8.一种电力系统互联数据中心可持续化管理优化系统，其特征在于：适用于包括|M|个互联的绿色数据中心，|R|个现场可再生能源以及为|M|个互联绿色数据中心供电的储能系统的互联数据中心网络模型；绿色数据中心网络处理规划期|I|内的作业，且一个绿色数据中心m有|Nm|个服务器，每个绿色数据中心都由电网和现场能源技术供电；电网根据使用时间和水平方案提供|K|种能源消耗等级和规划范围内减少负载请求；所述系统包括：
9.一种电子设备，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现权利要求1至7任意一项所述电力系统互联数据中心可持续化管理优化方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种电力系统互联数据中心可持续化管理优化方法，其特征在于：适用于包括|m|个互联的绿色数据中心，|r|个现场可再生能源以及为|m|个互联绿色数据中心供电的储能系统的互联数据中心网络模型；绿色数据中心网络处理规划期|i|内的作业，且一个绿色数据中心m有|nm|个服务器，每个绿色数据中心都由电网和现场能源技术供电；电网根据使用时间和水平方案提供|k|种能源消耗等级和规划范围内减少负载请求；所述方法包括：
2.如权利要求1所述的电力系统互联数据中心可持续化管理优化方法，其特征在于，对所述数据中心网络作业迁移分配及处理进行建模包括：对数据中心网络作业迁移分配进行建模表示为：
3.如权利要求2所述的电力系统互联数据中心可持续化管理优化方法，其特征在于，对数据中心网络作业迁移分配进行建模还包括：
4.如权利要求3所述的电力系统互联数据中心可持续化管理优化方法，其特征在于，对数据中心网络作业处理进行建模还包括：
5.如权利要求4所述的电力系统互联数据中心可持续化管理优化方法，其特征在于，基于数据中心网络作业的作业迁移要求以及作业处理模型，建立整合不确定可再生能源的绿色数据中心数学模型包括：将优化问题公式化表示为：
6.如权利要求5所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡啟镝，罗鸿轩，汤杰，金鑫，王策，王宗义，何熙，潘廷哲，李洵，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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