[发明专利]一种考虑多类型资源的数据中心园区供电协调规划方法

说明书

一种考虑多类型资源的数据中心园区供电协调规划方法：根据选定的数据中心园区，输入相应参数信息；依据参数信息，建立考虑多类型资源的数据中心园区供电协调规划模型，包括：设置数据中心园区年综合费用最小为目标函数，考虑柔性变电站容量规划约束、数据中心服务器数量规划约束、储能系统容量规划约束、光伏电站容量规划约束，各典型场景下数据中心功耗约束、各典型场景下延迟敏感型数据负载处理约束、各典型场景下延迟容忍型数据负载时间调度约束、各典型场景下储能系统运行约束、各典型场景下光伏电站运行约束、各典型场景下柔性变电站运行约束、各典型场景下交直流配电网络运行约束；对模型进行求解。本发明能够实现数据中心园区经济高效运行。

技术领域

本发明涉及一种数据中心园区供电协调规划方法。特别是涉及一种考虑多类型资源的数据中心园区供电协调规划方法。

背景技术

随着互联网技术的快速发展，数据中心(Internet data center，IDC)的规模和数量正在迅速扩大，逐渐成为有源配电网中的重要电力用户，大大增加了用电负荷量。据统计，数据中心的功耗已占全球总供电量的1.3％以上，在中国则占2.35％以上，如何考虑数据中心园区中多类型资源协调，对数据中心园区进行合理规划，并实现经济最优运行是亟待解决的问题。

由于数据中心中IT服务器通常为直流供电设备，采用直流供电方式将有效提高数据中心的运行效率。柔性变电站是基于电力电子装置的新型柔性配电设备，通过多种交直流变换环节可以实现多电压等级、交直流多电能形态配电网的柔性互联。数据中心园区基于与柔性变电站相连的直流环节，进行数据中心的高效集成与供电。柔性变电站通过改善中低压交直流配电网的潮流分布，以降低数据中心的运行损耗。数据中心园区中储能系统与分布式电源的接入，在提高园区供电可靠性的基础上提升了数据中心运行经济性。而且，数据中心在时间尺度上可以灵活转移具有较长容忍服务延迟的数据负载，在空间维度上可以调节数据中心负荷从而达到平衡地区负荷的效果，因此，考虑数据中心的时间和空间负载调节潜力，可将数据中心作为一种需求侧响应资源，通过多类型资源协调配合，进一步提高数据中心园区的运行经济性。

国内外已经开展了一些数据中心园区运行优化方案研究，主要集中在考虑数据中心功耗特性和数据负载灵活调度特性上，通过数据负载的灵活调度减少运行过程中电压越限和馈线负载不平衡问题，同时实现数据中心节能降损。但在合理规划数据中心园区问题上仍然存在挑战。需要考虑数据中心建设成本与运行策略，使得在达到最优运行状态的同时降低建设成本。因此，急需一种考虑多类型资源的数据中心园区供电协调规划方法，对数据中心园区内设备进行合理规划的同时，实现数据中心园区经济高效运行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，为克服现有技术的不足，提供一种能够保证数据中心园区规划合理性与运行经济性的考虑多类型资源的数据中心园区供电协调规划方法。

本发明所采用的技术方案是：一种考虑多类型资源的数据中心园区供电协调规划方法，包括如下步骤：

1)根据选定的数据中心园区，输入数据中心园区参数信息，包括交直流配电网络拓扑及参数信息，子数据中心的接入位置、服务器设备参数及数据负载典型场景变化曲线，电力负荷接入位置及功率典型场景曲线，分布式电源接入位置、类型及典型场景出力曲线，储能系统接入位置，柔性变电站接入位置，系统基准电压和基准功率；

2)依据步骤1)提供的数据中心园区参数信息，建立考虑多类型资源的数据中心园区供电协调规划模型，包括：设置数据中心园区年综合费用最小为目标函数，考虑柔性变电站容量规划约束、数据中心服务器数量规划约束、储能系统容量规划约束、光伏电站容量规划约束，各典型场景下数据中心功耗约束、各典型场景下延迟敏感型数据负载处理约束、各典型场景下延迟容忍型数据负载时间调度约束、各典型场景下储能系统运行约束、各典型场景下光伏电站运行约束、各典型场景下柔性变电站运行约束、各典型场景下交直流配电网络运行约束；