本發(fā)明屬于算力中心靈活性評估領(lǐng)域,特別涉及一種基于算力中心園區(qū)多層分級的靈活性評估方法及裝置。
背景技術(shù):
1、ai技術(shù)革命正引發(fā)新型算力需求的爆炸式增長,其高能耗和波動性給能源供應(yīng)帶來了巨大壓力,未來電力與算力協(xié)同發(fā)展已經(jīng)成為一種趨勢。因此,需要深入算力中心運(yùn)行實(shí)際,通過深入挖掘并利用承載著底層算力基礎(chǔ)設(shè)施功能的算力中心中的各部分靈活性,從柔性負(fù)荷角度推動電力與算力協(xié)同。在此過程中,通過建立算力中心園區(qū)靈活性的精準(zhǔn)模型,進(jìn)而對其靈活性進(jìn)行準(zhǔn)確評估,是在保障算力中心用能可靠性要求的前提下,利用其靈活性為電網(wǎng)提供調(diào)節(jié)能力支撐的關(guān)鍵技術(shù)。
2、現(xiàn)有關(guān)于算力中心園區(qū)的靈活性建模與評估方法方面,主要包括兩類:1)第一類主要是:關(guān)于某個局部的靈活性建模與評估,包括算力中心內(nèi)部的某個局部靈活性和外部獨(dú)立的某個局部靈活性。算力中心內(nèi)部的某個局部靈活性,例如通信高壓直流電源(highvoltage?direct?current,hvdc)側(cè)的儲備一體電池的靈活性。比如:已有專利申請?zhí)?024107735074、發(fā)明名稱為“用于電池調(diào)度的方法、裝置、設(shè)備和存儲介質(zhì)”的中國專利申請,提出了一種hvdc側(cè)儲備一體電池的靈活性建模方法。算力中心外部獨(dú)立的某個局部靈活性,例如算力中心園區(qū)中的獨(dú)立儲能電池的靈活性。比如,已有專利申請?zhí)朿n202111572321.5、發(fā)明名稱為“一種考慮多類型資源的數(shù)據(jù)中心園區(qū)供電協(xié)調(diào)規(guī)劃方法”的中國專利申請,包含了一種算力中心園區(qū)中的獨(dú)立儲能電池的靈活性建模方法。2)第二類主要是:僅基于業(yè)務(wù)負(fù)載的跟隨性變化,算力中心用能的整體靈活性建模與評估。比如:已有專利申請?zhí)?01810735373、發(fā)明名稱為“考慮數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷調(diào)節(jié)潛力的電力系統(tǒng)阻塞管理方法”的中國專利申請,提出了一種僅基于業(yè)務(wù)負(fù)載的跟隨性變化,算力中心用能的整體靈活性建模方法。然而,這兩類方法都不適用于算力中心園區(qū)靈活性的精準(zhǔn)模型,主要體現(xiàn)在:(1)第一類方法主要是針對局部靈活性,不涉及各部分靈活性之間的耦合關(guān)系,因而無法直接用于算力中心園區(qū)靈活性的精準(zhǔn)建模與評估中;(2)第二類方法基于算力中心園區(qū)中的所有用能及能源輔助設(shè)備都自動跟隨業(yè)務(wù)負(fù)載量的調(diào)節(jié)而變化的假設(shè),然而在當(dāng)前階段各設(shè)備一般獨(dú)立運(yùn)行且業(yè)務(wù)負(fù)載量較難調(diào)節(jié),因而不具備實(shí)用性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是為克服已有技術(shù)的不足之處,提出一種基于算力中心園區(qū)多層分級的靈活性評估方法及裝置。本發(fā)明可適用于不同配置和可調(diào)允許的算力中心園區(qū),支撐實(shí)現(xiàn)在保障算力中心用能可靠性要求的前提下,利用其靈活性為電網(wǎng)提供調(diào)節(jié)能力。
2、本發(fā)明第一方面實(shí)施例提出一種基于算力中心園區(qū)多層分級的靈活性評估方法,包括:
3、根據(jù)與算力中心園區(qū)業(yè)務(wù)邏輯的相關(guān)性,將所述算力中心園區(qū)中各設(shè)備的靈活性劃分為多個層次和級別;其中,所述級別包括:無特殊性、弱特殊性和強(qiáng)特殊性;所述無特殊性表示對應(yīng)設(shè)備的靈活性容量不約束于業(yè)務(wù)需求,與所述算力中心園區(qū)業(yè)務(wù)邏輯無耦合性;所述弱特殊性表示對應(yīng)設(shè)備的靈活性容量約束于業(yè)務(wù)需求;所述強(qiáng)特殊性表示對應(yīng)設(shè)備的靈活性容量約束于業(yè)務(wù)需求并與所述算力中心園區(qū)業(yè)務(wù)邏輯有強(qiáng)耦合性;
4、基于所述層次和級別的劃分結(jié)果,分別建立所述算力中心園區(qū)中各層次的靈活性模型;
5、基于所述靈活性模型,在不同場景下對所述算力中心園區(qū)的靈活性進(jìn)行評估。
6、在本發(fā)明的一個具體實(shí)施例中,所述將所述算力中心園區(qū)中各設(shè)備的靈活性劃分為多個層次和級別,包括:
7、1)e層次:由算力中心園區(qū)中照明系統(tǒng)、獨(dú)立氫能系統(tǒng)、用戶側(cè)獨(dú)立儲能系統(tǒng)提供的靈活性;其中:
8、所述照明系統(tǒng)的靈活性來源為自身的用能靈活性特性;靈活性類別為可削減負(fù)荷;
9、所述獨(dú)立氫能系統(tǒng)的靈活性來源為自身的用能靈活性特性;靈活性類別為長時儲能;
10、所述用戶側(cè)獨(dú)立儲能系統(tǒng)的靈活性來源為自身的用能靈活性特性;靈活性類別為儲能;
11、其中,e層次的靈活性級別均為無特殊性;
12、2)d層次:由供電可靠性保證設(shè)備提供的靈活性,所述供電可靠性保證設(shè)備包括:柴油發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池;其中:
13、所述柴油發(fā)電系統(tǒng)的靈活性分為三個部分:
14、第一部分:對于上架率較低的算力中心,所述柴油發(fā)電系統(tǒng)的靈活性來源為柴油發(fā)電系統(tǒng)備用需求冗余;靈活性類別為可調(diào)發(fā)電機(jī)組;靈活性級別為無特殊性;
15、第二部分:在業(yè)務(wù)量小的時間段,所述柴油發(fā)電系統(tǒng)的靈活性來源為柴油發(fā)電系統(tǒng)備用需求冗余;靈活性類別為跟隨性冗余;靈活性級別為弱特殊性;
16、第三部分:通過調(diào)節(jié)業(yè)務(wù)算存需求、it設(shè)備和制冷設(shè)備的功耗,所述柴油發(fā)電系統(tǒng)的靈活性來源為備用需求的跟隨性調(diào)節(jié);靈活性類別為跟隨性冗余;靈活性級別為強(qiáng)特殊性;
17、所述蓄電池的靈活性分為三個部分:
18、第一部分:對于上架率較低的算力中心,所述蓄電池的靈活性來源為蓄電池備用需求冗余;靈活性類別為電池儲能;靈活性級別為無特殊性;
19、第二部分:在業(yè)務(wù)量小的時間段,所述蓄電池的靈活性來源為蓄電池備用需求冗余;靈活性類別為跟隨性冗余;靈活性級別為弱特殊性;
20、第三部分:通過調(diào)節(jié)業(yè)務(wù)的算存需求、it設(shè)備和制冷設(shè)備的功耗,所述蓄電池的靈活性來源為備用需求的跟隨性調(diào)節(jié);靈活性類別為跟隨性冗余;靈活性級別為強(qiáng)特殊性;
21、3)c層次:由制冷設(shè)備提供的靈活性;
22、其中,所述制冷設(shè)備的靈活性分為三個部分:
23、第一部分:所述制冷設(shè)備的靈活性來源為制冷設(shè)備功率存在的可調(diào)節(jié)性;靈活性類別為類建筑物儲能;靈活性的級別為弱特殊性;
24、第二部分:所述制冷設(shè)備的靈活性來源為通過各制冷設(shè)備的組合優(yōu)化,以實(shí)現(xiàn)固定制冷量需求下的制冷設(shè)備功耗調(diào)節(jié);靈活性類別為通過組合優(yōu)化實(shí)現(xiàn)功率調(diào)節(jié);靈活性的級別為弱特殊性;
25、第三部分:所述制冷設(shè)備的靈活性來源為通過調(diào)節(jié)業(yè)務(wù)的算存需求、it設(shè)備功耗實(shí)現(xiàn)制冷設(shè)備功耗的跟隨性調(diào)節(jié);靈活性類別為it設(shè)備功耗的跟隨性負(fù)荷;靈活性的級別為強(qiáng)特殊性;
26、4)b層次:由it設(shè)備提供的靈活性;
27、其中,所述it設(shè)備的靈活性分為兩個部分:
28、第一部分:所述it設(shè)備的靈活性來源為通過it設(shè)備組合優(yōu)化,以實(shí)現(xiàn)固定算力需求下的it設(shè)備功耗調(diào)節(jié);靈活性類別為通過組合優(yōu)化實(shí)現(xiàn)功率調(diào)節(jié);靈活性級別為強(qiáng)特殊性;
29、第二部分:所述it設(shè)備的靈活性來源為通過調(diào)節(jié)算存需求實(shí)現(xiàn)it設(shè)備功耗的跟隨性調(diào)節(jié);靈活性類別為算存需求的跟隨性負(fù)荷;靈活性級別為強(qiáng)特殊性;
30、5)a層次:由算力中心園區(qū)的業(yè)務(wù)邏輯提供的靈活性;
31、其中,所述業(yè)務(wù)邏輯的靈活性來源包括三類:
32、第一類:業(yè)務(wù)的算存需求可削減;靈活性類別為可削減負(fù)荷;
33、第二類:業(yè)務(wù)的算存需求可在時間尺度上平移;靈活性類別為可平移負(fù)荷;
34、第三類:業(yè)務(wù)的算存需求在空間尺度上可轉(zhuǎn)移;靈活性類別為可轉(zhuǎn)移負(fù)荷;
35、其中,a層次的靈活性的級別均為強(qiáng)特殊性。
36、在本發(fā)明的一個具體實(shí)施例中,所述方法還包括:
37、建立e層次的靈活性模型,具體包括:
38、1)照明系統(tǒng)的靈活性模型,具體包括:
39、照明系統(tǒng)的靈活性表征,如式(1)所示:
40、
41、其中,t是第t個時間段;l是第l個照明系統(tǒng)單元;是照明系統(tǒng)在第t個時間段的關(guān)停部分對應(yīng)的功率,即照明系統(tǒng)在第t個時間段的下調(diào)靈活性;是照明系統(tǒng)單元l在第t個時間段可關(guān)停部分對應(yīng)的功率,即照明系統(tǒng)單元l在第t個時間段的最大下調(diào)靈活性;;是表示在第t個時間段是否調(diào)用照明系統(tǒng)單元l的下調(diào)靈活性的0-1輔助變量,取值為0代表不調(diào)用,取值為1代表調(diào)用;
42、可削減照明負(fù)荷的最大關(guān)停時間約束,如式(2)所示:
43、
44、其中,是照明系統(tǒng)單元l的最大可關(guān)停時間段個數(shù);
45、可削減照明負(fù)荷的最大下調(diào)靈活性約束,如式(3)所示:
46、
47、其中,是照明系統(tǒng)單元l在第t個時間段的基態(tài),取值為0或者1,取值為0代表關(guān)停,取值為1代表開啟;
48、2)獨(dú)立氫能系統(tǒng)的靈活性模型,具體包括:
49、獨(dú)立氫能系統(tǒng)的靈活性表征,以下調(diào)方向為正方向,如式(4)所示:
50、
51、其中,h表示第h個獨(dú)立氫能系統(tǒng)單元;是獨(dú)立氫能系統(tǒng)在第t個時間段的總放電功率,即獨(dú)立氫能系統(tǒng)在第t個時間段的下調(diào)靈活性;是獨(dú)立氫能系統(tǒng)h中的氫燃料機(jī)組在第t個時間段的有功發(fā)電出力;是獨(dú)立氫能系統(tǒng)h中的制氫設(shè)備在第t個時間段的用電負(fù)荷;
52、制氫設(shè)備的相關(guān)約束:
53、制氫設(shè)備的輸入功率與輸出氫氣的關(guān)系,如式(5)所示:
54、
55、其中,表示電解水在第t個時間段的能量轉(zhuǎn)換效率;ρ0為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氫氣密度;ρ1為氫氣的低熱值;為在第t個時間段氫氣產(chǎn)出的質(zhì)量流量;
56、制氫設(shè)備的輸入功率的上下限,如式(6)所示:
57、
58、其中,是獨(dú)立氫能系統(tǒng)h中的制氫設(shè)備的最小輸入功率;是獨(dú)立氫能系統(tǒng)h中的制氫設(shè)備的最大輸入功率;獨(dú)立氫能系統(tǒng)h中的制氫設(shè)備在第t個時間段的0-1狀態(tài)變量,取值為0代表關(guān)停,取值為1代表開啟;
59、氫燃料機(jī)組的相關(guān)約束:
60、氫燃料機(jī)組的有功出力與給氫的關(guān)系,如式(7)所示:
61、
62、其中,ρ2為氫氣的高熱值;為氫燃料機(jī)組的發(fā)電效率;為第t個時間段給氫的質(zhì)量流量;
63、氫燃料機(jī)組的有功出力的上下限,如式(8)所示:
64、
65、其中,是獨(dú)立氫能系統(tǒng)h中的氫燃料機(jī)組的最小有功出力;是獨(dú)立氫能系統(tǒng)h中的氫燃料機(jī)組的最大有功出力;獨(dú)立氫能系統(tǒng)h中的氫燃料機(jī)組在時間段t的0-1狀態(tài)變量,取值為0代表關(guān)停,取值為1代表開啟;
66、儲氫罐的相關(guān)約束:
67、儲氫罐的儲氣量和充氣、放氣的關(guān)系,如式(9)所示:
68、
69、其中,和分別為在第t個時間段和在第t-1個時間段的獨(dú)立氫能系統(tǒng)h中的儲氫罐內(nèi)氫氣質(zhì)量總量;
70、儲氫罐的儲氣容量約束,如式(10)所示:
71、
72、其中,和分別為獨(dú)立氫能系統(tǒng)h中的儲氫罐的最小和最大儲氫質(zhì)量總量;
73、儲氫罐的充氣、放氣速率約束,如式(11)-(12)所示:
74、
75、其中,和分別為獨(dú)立氫能系統(tǒng)h中的儲氫罐的最大充氣和放氣速率;
76、3)用戶側(cè)獨(dú)立儲能系統(tǒng)的靈活性模型,具體包括:
77、獨(dú)立儲能系統(tǒng)的靈活性表征,以下調(diào)方向為正方向,如式(13)所示:
78、
79、其中,b代表第b個獨(dú)立儲能系統(tǒng)單元;是獨(dú)立儲能系統(tǒng)在第t個時間段的總放電功率,即獨(dú)立儲能系統(tǒng)在第t個時間段的下調(diào)靈活性;是獨(dú)立儲能系統(tǒng)b在第t個時間段的放電功率;是獨(dú)立儲能系統(tǒng)b在第t個時間段的充電功率;
80、獨(dú)立儲能系統(tǒng)的充、放電功率約束,如式(14)-(15)所示:
81、
82、其中,是獨(dú)立儲能系統(tǒng)b的最小允許充電功率;是獨(dú)立儲能系統(tǒng)b的最大允許充電功率;是獨(dú)立儲能系統(tǒng)b的最大允許放電功率;是表示獨(dú)立儲能系統(tǒng)b在第t個時間段是否充放電的0-1輔助變量,取值為0代表不充電狀態(tài),取值為1代表不放電狀態(tài);
83、獨(dú)立儲能系統(tǒng)的起始電量及充放電量的關(guān)系,如式(16)所示:
84、
85、其中,分別為獨(dú)立儲能系統(tǒng)b電量的自然損失率、充電效率、放電效率;分別表示獨(dú)立儲能系統(tǒng)b在第t個時間段和第t+1個時間段的電量;
86、獨(dú)立儲能系統(tǒng)的電量約束,如式(17)所示:
87、
88、其中,分別為獨(dú)立儲能系統(tǒng)b的最小允許電量和最大允許電量。
89、在本發(fā)明的一個具體實(shí)施例中,所述方法還包括:
90、建立d層次的靈活性模型,具體包括:
91、1)柴發(fā)系統(tǒng)的靈活性模型,具體包括:
92、柴發(fā)系統(tǒng)的靈活性表征,以下調(diào)方向為正方向,如式(18)所示:
93、
94、其中,d表示第d個柴發(fā)系統(tǒng)單元;是柴發(fā)系統(tǒng)在第t個時間段的總放電功率,即柴發(fā)系統(tǒng)在第t個時間段的下調(diào)靈活性;是柴發(fā)系統(tǒng)單元d在第t個時間段的有功出力;
95、柴油發(fā)電機(jī)組本身的輸出功率上下限約束,如式(19)所示:
96、
97、其中,是柴發(fā)系統(tǒng)單元d的最小有功出力;是柴發(fā)系統(tǒng)單元d的最大有功出力;是表示柴發(fā)系統(tǒng)單元d在時間段t的0-1狀態(tài)變量,取值為0代表關(guān)停,取值為1代表開啟;
98、柴油發(fā)電機(jī)組最大下調(diào)靈活性受上架率約束,如式(20)所示:
99、
100、其中,對應(yīng)柴油發(fā)電系統(tǒng)靈活性的第一部分;
101、i是已使用機(jī)架的序列號;i∈d是指由柴發(fā)系統(tǒng)單元d備電范圍內(nèi)的已使用機(jī)架;
102、c是已使用制冷設(shè)備的序列號;c∈d是指由柴發(fā)系統(tǒng)單元d備電范圍內(nèi)的已使用制冷設(shè)備;是已使用機(jī)架的額定功率;是已使用制冷設(shè)備的額定功率;是柴發(fā)系統(tǒng)單元d的備用需求比例;
103、柴油發(fā)電機(jī)組最大下調(diào)靈活性受it設(shè)備和制冷設(shè)備功率的約束,如式(21)所示:
104、
105、其中,對應(yīng)柴油發(fā)電系統(tǒng)靈活性的第二部分;
106、其中,是已使用機(jī)架i在第t個時間段的負(fù)荷基值;是已使用制冷設(shè)備c在第t個時間段的負(fù)荷基值;
107、若考慮it設(shè)備和制冷設(shè)備功率的調(diào)節(jié),柴油發(fā)電機(jī)組最大下調(diào)靈活性受it設(shè)備和制冷設(shè)備功率的約束,如式(22)所示:
108、
109、其中,對應(yīng)柴油發(fā)電系統(tǒng)靈活性的第三部分;
110、其中,是已使用機(jī)架i在第t個時間段的負(fù)荷預(yù)測值;是已使用制冷設(shè)備c在第t個時間段的負(fù)荷預(yù)測值;
111、2)蓄電池的靈活性模型,具體包括:
112、蓄電池的靈活性表征,以下調(diào)方向為正方向,如式(23)所示:
113、
114、其中,μ是第μ個蓄電池系統(tǒng)單元;是蓄電池系統(tǒng)在第t個時間段的總放電功率,即蓄電池系統(tǒng)在第t個時間段的下調(diào)靈活性;是蓄電池系統(tǒng)μ在第t個時間段的放電功率;是蓄電池系統(tǒng)μ在第t個時間段的充電功率;
115、蓄電池本身的充放電約束和電量約束,如式(24)-(27)所示:
116、
117、其中,是蓄電池系統(tǒng)μ的最小允許充電功率;是蓄電池系統(tǒng)μ的最大允許充電功率;是蓄電池系統(tǒng)μ的最大允許放電功率;是表示蓄電池系統(tǒng)μ在第t個時間段是否充放電的0-1輔助變量,取值為0代表不充電狀態(tài),取值為1代表不放電狀態(tài);分別為蓄電池系統(tǒng)μ電量的自然損失率、充電效率、放電效率;分別表示蓄電池系統(tǒng)μ在時間段t和時間段t+1的電量;分別為蓄電池系統(tǒng)μ的最小允許電量和最大允許電量;
118、蓄電池最大下調(diào)靈活性受上架率約束:
119、
120、其中,對應(yīng)蓄電池系統(tǒng)靈活性的第一部分;
121、其中,是蓄電池系統(tǒng)μ對其供電范圍內(nèi)的已使用機(jī)架和已使用制冷設(shè)備的備電時間;
122、蓄電池充放電受前端變配電系統(tǒng)容量約束,如式(29)所示:
123、
124、其中,i∈μ是指由蓄電池系統(tǒng)μ供電范圍內(nèi)的已使用機(jī)架;c∈μ是指由蓄電池系統(tǒng)μ供電范圍內(nèi)的已使用制冷設(shè)備;ημ是蓄電池系統(tǒng)μ對其供電范圍內(nèi)的已使用機(jī)架和已使用制冷設(shè)備的供電比例;是分配到蓄電池系統(tǒng)μ及其供電范圍的變配電系統(tǒng)容量;
125、蓄電池最大下調(diào)靈活性受it設(shè)備和制冷設(shè)備功率的約束:
126、
127、其中,對應(yīng)蓄電池系統(tǒng)靈活性的第二部分;
128、蓄電池充放電受前端變配電系統(tǒng)容量約束,如式(31)所示:
129、
130、其中,i∈μ是指由蓄電池系統(tǒng)μ供電范圍內(nèi)的已使用機(jī)架;c∈μ是指由蓄電池系統(tǒng)μ供電范圍內(nèi)的已使用制冷設(shè)備;ημ是蓄電池系統(tǒng)μ對其供電范圍內(nèi)的已使用機(jī)架和已使用制冷設(shè)備的供電比例;是分配到蓄電池系統(tǒng)μ及其供電范圍的變配電系統(tǒng)容量;
131、若考慮it設(shè)備和制冷設(shè)備功率的調(diào)節(jié),蓄電池最大下調(diào)靈活性受it設(shè)備和制冷設(shè)備功率的約束:
132、
133、其中,對應(yīng)蓄電池系統(tǒng)靈活性的第三部分;
134、蓄電池充放電受前端變配電系統(tǒng)容量約束,如式(33)所示:
135、
136、在本發(fā)明的一個具體實(shí)施例中,所述方法還包括:
137、建立c層次的靈活性模型,具體包括:
138、制冷設(shè)備的靈活性表征,以下調(diào)方向為正方向,如式(34)所示:
139、
140、其中,是制冷設(shè)備系統(tǒng)在第t個時間段的總下調(diào)功率,即制冷設(shè)備在第t個時間段的下調(diào)靈活性;
141、制冷設(shè)備本身的功耗上下限約束,如式(35)所示:
142、
143、其中,是制冷設(shè)備系統(tǒng)單元c的最小有功出力;是制冷設(shè)備系統(tǒng)單元c的最大有功出力;是表示制冷設(shè)備系統(tǒng)單元c在第t個時間段的0-1狀態(tài)變量,取值為0代表關(guān)停,取值為1代表開啟;
144、制冷設(shè)備的功率和其制冷范圍內(nèi)溫濕度與上一時間段溫濕度、it設(shè)備功耗、外界溫濕度、溫濕度設(shè)定值的關(guān)聯(lián)約束,如式(36)所示:
145、
146、其中,r是第r個制冷范圍;c∈r是指制冷范圍r內(nèi)的已使用制冷設(shè)備;i∈r是指制冷范圍r內(nèi)的已使用機(jī)架;tr,t+1和trt分別是制冷范圍r在第t+1個時間段和第t個時間段的溫度;hr,t+1和hrt分別是制冷范圍r在第t+1個時間段和第t個時間段的濕度;和分別是制冷范圍r在第t個時間段設(shè)定維持的溫度值和濕度值;和分別是制冷范圍r在第t個時間段的范圍外的溫度和濕度;f()是制冷設(shè)備的功率和其制冷范圍內(nèi)溫濕度與上一時間段溫濕度、it設(shè)備功耗、外界溫濕度、溫濕度設(shè)定值之間的關(guān)聯(lián)函數(shù);
147、制冷設(shè)備最大下調(diào)靈活性受可接受溫度范圍約束,如式(37)所示:
148、
149、其中,對應(yīng)制冷設(shè)備靈活性的第一部分;
150、其中,和分別是制冷范圍r能夠允許的最低和最高溫度;
151、制冷設(shè)備最大下調(diào)靈活性受制冷設(shè)備本身的組合約束,如式(38)所示:
152、
153、其中,對應(yīng)制冷設(shè)備靈活性的第二部分;
154、若考慮it設(shè)備功率的調(diào)節(jié),制冷設(shè)備最大下調(diào)靈活性受it設(shè)備功耗的跟隨性約束,如式(39)所示:
155、
156、其中,對應(yīng)制冷設(shè)備靈活性級別為強(qiáng)特殊性的部分。
157、在本發(fā)明的一個具體實(shí)施例中,所述方法還包括:
158、建立b層次的靈活性模型,具體包括:
159、it設(shè)備的靈活性表征,以下調(diào)方向為正方向,如式(40)所示:
160、
161、其中,是it設(shè)備在第t個時間段的總下調(diào)功率,即it設(shè)備在第t個時間段的下調(diào)靈活性;是it設(shè)備單元i在第t個時間段的功耗基值;
162、it設(shè)備本身的功耗上下限約束,如式(41)所示:
163、
164、其中,是it設(shè)備單元i的最小有功出力;是it設(shè)備單元i的最大有功出力;是表示it設(shè)備單元i在第t個時間段的0-1狀態(tài)變量,取值為0代表關(guān)停,取值為1代表開啟;
165、it設(shè)備的功率和其算力集群內(nèi)業(yè)務(wù)算力需求、時延的關(guān)聯(lián)函數(shù),如式(42)所示:
166、
167、其中,l是第l個算力集群;j是第j種業(yè)務(wù);i∈l是指算力集群l內(nèi)的已使用機(jī)架;j∈l是指由算力集群l處理的業(yè)務(wù),其中,若業(yè)務(wù)j可以在多個集群中進(jìn)行處理,記為l∈γ;是業(yè)務(wù)j在第t個時間段的算力需求基值;是業(yè)務(wù)j的短時延基值;g()是it設(shè)備的功率和其算力集群內(nèi)業(yè)務(wù)算力需求、時延的關(guān)聯(lián)函數(shù);
168、it最大下調(diào)靈活性受制冷設(shè)備本身的組合約束,如式(43)所示:
169、
170、其中,對應(yīng)it設(shè)備靈活性的第一部分;
171、若考慮業(yè)務(wù)的調(diào)節(jié),it設(shè)備最大下調(diào)靈活性受業(yè)務(wù)量和時延的跟隨性約束,如式(44)所示:
172、
173、其中,對應(yīng)it設(shè)備靈活性的第二部分;
174、其中,θjt是業(yè)務(wù)j在第t個時間段的算力需求;是業(yè)務(wù)j的短時延。
175、在本發(fā)明的一個具體實(shí)施例中,所述方法還包括:
176、建立a層次的靈活性模型,具體包括:
177、業(yè)務(wù)邏輯的靈活性表征,以下調(diào)方向為正方向,如式(45)所示:
178、
179、其中,是算力集群l范圍內(nèi)的業(yè)務(wù)在第t個時間段的總下調(diào)量,即算力集群l范圍內(nèi)的業(yè)務(wù)在第t個時間段的下調(diào)靈活性;
180、業(yè)務(wù)的算力需求上下限約束,如式(46)所示:
181、
182、其中,σjt是業(yè)務(wù)j在第t個時間段,用戶側(cè)產(chǎn)生的總算力需求;是業(yè)務(wù)j的長時延,以時間段t的時間尺度計;是業(yè)務(wù)j總算力需求的最小執(zhí)行比例;是業(yè)務(wù)j總算力需求的最大執(zhí)行比例;
183、業(yè)務(wù)的時延約束,如式(47)-(48)所示:
184、
185、其中,是業(yè)務(wù)j的最大允許短時延設(shè)定值;是業(yè)務(wù)j的最大允許長時延設(shè)定值。
186、在本發(fā)明的一個具體實(shí)施例中,所述不同場景包括:僅考慮無特殊性的靈活性,同時考慮無特殊性和弱特殊性的靈活性,同時考慮無特殊性、弱特殊性和強(qiáng)特殊性的靈活性。
187、在本發(fā)明的一個具體實(shí)施例中,所述基于所述靈活性模型,在不同場景下對所述算力中心園區(qū)的靈活性進(jìn)行評估,包括:
188、1)僅考慮無特殊性的靈活性;
189、當(dāng)考慮所有層次時:
190、算力中心園區(qū)的靈活性表達(dá)式如式(49)所示:
191、
192、其中,是算力中心園區(qū)在第t個時間段的靈活性;約束于式(1)-(3),約束于式(4)-(12),約束于式(13)-(17),約束于式(18)-(20),約束于式(23)-(29);
193、當(dāng)考慮部分層次時:
194、算力中心園區(qū)的靈活性為所有被考慮的層次的靈活性之和,且其中,約束于式(1)-(3),約束于式(4)-(12),約束于式(13)-(17),約束于式(18)-(20),約束于式(23)-(29);
195、2)同時考慮無特殊性和弱特殊性的靈活性;
196、當(dāng)考慮所有層次時:
197、算力中心園區(qū)的靈活性表達(dá)式如式(50)所示:
198、
199、其中,約束于式(1)-(3);約束于式(4)-(12);約束于式(13)-(17);約束于式(18)-(19),(21);約束于式(23)-(27),(30)-(31);約束于式(34)-(35),(37)-(38);
200、當(dāng)考慮部分層次時:
201、算力中心園區(qū)的靈活性為所有被考慮層次的靈活性之和,且其中,約束于式(1)-(3);約束于式(4)-(12);約束于式(13)-(17);約束于式(18)-(19),(21);約束于式(23)-(27),(30)-(31);約束于式(34)-(35),(37)-(38);
202、3)同時考慮無特殊性、弱特殊性和強(qiáng)特殊性的靈活性;
203、當(dāng)考慮所有層次時:
204、算力中心園區(qū)的靈活性表達(dá)式如式(51)所示:
205、
206、其中,約束于式(1)-(3);約束于式(4)-(12);約束于式(13)-(17);約束于式(18)-(19),(22);約束于式(23)-(27),(32)-(33);約束于式(34)-(35),(37),(39);約束于式(40)-(41),(44);并共同約束于(45)-;
207、當(dāng)考慮部分層次時:
208、算力中心園區(qū)的靈活性表達(dá)為所有被考慮層次的靈活性之和,且其中,約束于式(1)-(3);約束于式(4)-(12);約束于式(13)-(17);約束于式(18)-(19),(22);約束于式(23)-(27),(32)-(33);約束于式(34)-(35),(37),(39);約束于式(40)-(41),(44);并共同約束于式(45)-(48)。
209、本發(fā)明第二方面實(shí)施例提出一種基于算力中心園區(qū)多層分級的靈活性評估裝置,包括:
210、層級劃分模塊,用于根據(jù)與算力中心園區(qū)業(yè)務(wù)邏輯的相關(guān)性,將所述算力中心園區(qū)中各設(shè)備的靈活性劃分為多個層次和級別;其中,所述級別包括:無特殊性、弱特殊性和強(qiáng)特殊性;所述無特殊性表示對應(yīng)設(shè)備的靈活性容量不約束于業(yè)務(wù)需求,與所述算力中心園區(qū)業(yè)務(wù)邏輯無耦合性;所述弱特殊性表示對應(yīng)設(shè)備的靈活性容量約束于業(yè)務(wù)需求;所述強(qiáng)特殊性表示對應(yīng)設(shè)備的靈活性容量約束于業(yè)務(wù)需求并與所述算力中心園區(qū)業(yè)務(wù)邏輯有強(qiáng)耦合性;
211、靈活性模型構(gòu)建模塊,用于基于所述層次和級別的劃分結(jié)果,分別建立所述算力中心園區(qū)中各層次的靈活性模型;
212、評估模塊,用于基于所述靈活性模型,在不同場景下對所述算力中心園區(qū)的靈活性進(jìn)行評估。
213、本發(fā)明第三方面實(shí)施例提出一種電子設(shè)備,包括:
214、至少一個處理器;以及,與所述至少一個處理器通信連接的存儲器;
215、其中,所述存儲器存儲有可被所述至少一個處理器執(zhí)行的指令,所述指令被設(shè)置為用于執(zhí)行上述一種基于算力中心園區(qū)多層分級的靈活性評估方法。
216、本發(fā)明第四方面實(shí)施例提出一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì),所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲計算機(jī)指令,所述計算機(jī)指令用于使所述計算機(jī)執(zhí)行上述一種基于算力中心園區(qū)多層分級的靈活性評估方法。
217、本發(fā)明的特點(diǎn)及有益效果:
218、1)本發(fā)明以業(yè)務(wù)邏輯為核心,將算力中心園區(qū)中的靈活性劃分為多個層次和級別,進(jìn)行算力中心園區(qū)的多層分級靈活性建模與評估,評估結(jié)果可直接用于算力中心園區(qū)靈活性的利用。
219、2)本發(fā)明中,在算力中心園區(qū)的多層分級靈活性建模中,全面考慮了算力中心園區(qū)中的各類主要用能設(shè)備與能源輔助設(shè)備,并考慮了其各自可獨(dú)立調(diào)控的部分、以及需與其他單元耦合調(diào)控的部分,從而可以在不同的算力中心園區(qū)配置、以及不同程度的可調(diào)允許下,靈活地對算力中心園區(qū)的各部分靈活性進(jìn)行組合。因而,本發(fā)明具有較強(qiáng)的普適性,可適用于不同配置和可調(diào)允許的算力中心園區(qū)。
220、3)本發(fā)明中,在算力中心園區(qū)的靈活性評估中,列舉了多種應(yīng)用場景,給出了不同配置和可調(diào)允許下的算力中心園區(qū)各部分靈活性的組合方法,使得本發(fā)明進(jìn)一步具有實(shí)用性,可適用于不同配置和可調(diào)允許的算力中心園區(qū),支撐實(shí)現(xiàn)在保障算力中心用能可靠性要求的前提下,利用其靈活性為電網(wǎng)提供調(diào)節(jié)能力。