[发明专利]一种面向协调数据中心与电网的计算转移需求响应系统

权利要求书

1.一种面向协调数据中心与电网的计算转移需求响应系统，其特征在于，包括：可参与电力市场需求响应的数据中心A、不可参与电力市场需求响应的数据中心群集B、申报计算模块、调度中心、电力交易中心、智能定价模块和执行计算模块；

所述申报计算模块，用于接收所述数据中心A的CPU计算任务以及所需电能，以及接收所述数据中心群集B的CPU计算任务所需的电能、分布式发电数据、储能电池数据；以申报时段内所述数据中心A处理计算任务产生的用电量最低为目标建立第一目标函数和申报约束的数学模型，并对数学模型进行重构，采用改进后高效的拉格朗日重构乘子法对重构模型求解处理，得到所述数据中心A的时序虚拟出力边界、所述数据中心群集B中处理所述数据中心A转移的计算任务产生的用电量；

所述智能定价模块，用于接收所述时序虚拟出力边界、历史市场出清结果、历史执行结果，同时采用Q学习算法根据所述历史市场出清结果、所述历史执行结果和所述时序虚拟出力边界确定所述数据中心A参与当前电力市场需求响应最优的申报电价，从而输出当前参与电力市场需求响应的最优时序上报电价；

所述调度中心，用于提供运行日的能源需求信息，能源需求信息包括：时序需求容量和时序需求价格；

所述电力交易中心，用于接收所述最优时序上报电价、所述时序需求容量和所述时序需求价格，计算并输出市场出清结果，所述市场出清结果包括：各虚拟电厂的时序中标容量；

所述执行计算模块，用于接收所述时序中标容量，以及接收所述数据中心群集B的CPU计算任务所需的电能、分布式发电数据、储能电池数据；以满足所述数据中心A在现货市场中虚拟出力的中标量的成本最低建立第二目标函数和执行时间内的执行约束的数学模型，并采用改进后高效的拉格朗日重构乘子法求解出最优的目标成本函数值后，求解执行阶段内数据中心群集B的执行资源组合和时序出力容量。

2.根据权利要求1所述的面向协调数据中心与电网的计算转移需求响应系统，其特征在于，所述申报计算模块，具体包括：

目标函数模块，用于接收所述数据中心A的CPU计算任务以及所需电能，以申报时段内所述数据中心A处理计算任务产生的用电量最低为目标建立所述第一目标函数，并作为数据模型输入到优化算法重构模块；

申报约束模块，用于接收所述数据中心A的CPU计算任务以及所需电能，以及接收所述数据中心群集B的CPU计算任务所需的电能、分布式发电数据、储能电池数据；并建立申报时段内所述数据中心群集B的用电约束、所述数据中心群集B中的第i个数据中心在单位时间内的储能电池的充放电量上下限约束、所述数据中心群集B中的第i个数据中心的储能电池容量约束、计算任务处理时延约束和数据间的传输时延约束，并作为数据模型输入到优化算法重构模块；

优化算法重构模块，用于接收所述目标函数模块和所述申报约束模块的数学模型，同时进行数学模型重构，将含有不等式约束和等式约束的数学模型重构为只含有等式约束的数学模型，得到重构模型，并采用改进后高效的拉格朗日重构乘子法求解出最优的所述数据中心A迁移到所述数据中心群集B中的第i个数据中心的数据量和所述第一目标函数的自变量后，求解所述数据中心A的时序虚拟出力边界和所述数据中心群集B中的各数据中心的CPU因处理所述数据中心A转移的计算任务而产生的用电量；

其中，所述改进后高效的拉格朗日重构乘子法将指标约束函数中的不等式约束以罚项的形式重构到所述第一目标函数中。

3.根据权利要求2所述的面向协调数据中心与电网的计算转移需求响应系统，其特征在于，所述用电约束包括：申报时段内所述数据中心群集B中的第i个数据中心的CPU因处理计算任务而产生的用电量；申报时段内所述数据中心群集B中的第i个数据中心的分布式发电产生的电力；申报时段内所述数据中心群集B中的第i个数据中心的储能电池的充放电量。