中国电力 ›› 2025, Vol. 58 ›› Issue (4): 170-181.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202412049
• 面向新型电力系统的智慧用能优化与控制 • 上一篇 下一篇
收稿日期:
2024-12-12
录用日期:
2025-03-12
发布日期:
2025-04-23
出版日期:
2025-04-28
作者简介:
基金资助:
XIANG Shilin1(), XIANG Yue1(
), WANG Yanliang2(
), LU Yu3(
)
Received:
2024-12-12
Accepted:
2025-03-12
Online:
2025-04-23
Published:
2025-04-28
Supported by:
摘要:
与仅具备时间调节能力的传统柔性负荷不同,多数据中心之间负载还可进行空间上的迁移,因此成为一种具备时空调节潜力的灵活性需求响应资源。然而,以往多数据中心负荷管理的研究忽略了根据批处理负载响应特性中时效性不同而设置多时间窗口的必要性。对此,提出计及负载响应特性的多数据中心时空协同运行优化策略。首先,对多数据中心业务流与能量流耦合进行建模,灵活配置服务器开机数量。其次,分析批处理负载的时空迁移特性,建立多数据中心需求响应机制。然后,以总运行成本最小化为目标函数,用户满意度为约束,建立多数据中心运行优化模型。最后,以多数据中心为例进行算例分析,仿真结果表明,该方案可以有效激发多数据中心的需求响应潜力,减少总运行成本的同时兼顾用户满意度,提供行之有效的多数据中心负荷管理策略。
向世林, 向月, 王晏亮, 卢宇. 计及负载响应特性的多数据中心时空协同运行优化策略[J]. 中国电力, 2025, 58(4): 170-181.
XIANG Shilin, XIANG Yue, WANG Yanliang, LU Yu. Optimization Strategy for Spatiotemporal Cooperative Operation of Multiple Data Centers Considering Load Response Characteristics[J]. Electric Power, 2025, 58(4): 170-181.
参数 | 取值 | 参数 | 取值 | |||
1.25 | 0.65 | |||||
10 | 0.25 | |||||
85 | ||||||
0.1 | ||||||
90 | 10–4 |
表 1 数据中心相关参数设置
Table 1 Data center related parameter settings
参数 | 取值 | 参数 | 取值 | |||
1.25 | 0.65 | |||||
10 | 0.25 | |||||
85 | ||||||
0.1 | ||||||
90 | 10–4 |
对比项 | 平均开机 数量/台 | 平均CPU 利用率 | 总用电功 率/kW | 购电成 本/元 | ||||
灵活配置前 | 6 000 | 366 082 | 255 869 | |||||
灵活配置后 | 4 308 | 315 321 | 227 436 | |||||
变化率/% | –28.2 | 37.7 | –13.9 | –11.1 |
表 2 灵活配置服务器前后对比情况
Table 2 Comparison before and after flexible server configuration
对比项 | 平均开机 数量/台 | 平均CPU 利用率 | 总用电功 率/kW | 购电成 本/元 | ||||
灵活配置前 | 6 000 | 366 082 | 255 869 | |||||
灵活配置后 | 4 308 | 315 321 | 227 436 | |||||
变化率/% | –28.2 | 37.7 | –13.9 | –11.1 |
场景 | 总成本/元 | 购电成本/元 | 迁移成本/元 | 成本降低率/% | ||||
1 | 227 436 | 227 436 | — | — | ||||
2 | 220 455 | 220 189 | 266 | 3.1 | ||||
3 | 216 903 | 216 496 | 407 | 4.6 | ||||
4 | 210 469 | 209 823 | 646 | 7.5 |
表 3 各场景运行成本对比
Table 3 Comparison of operating costs by scenario
场景 | 总成本/元 | 购电成本/元 | 迁移成本/元 | 成本降低率/% | ||||
1 | 227 436 | 227 436 | — | — | ||||
2 | 220 455 | 220 189 | 266 | 3.1 | ||||
3 | 216 903 | 216 496 | 407 | 4.6 | ||||
4 | 210 469 | 209 823 | 646 | 7.5 |
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