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《长沙理工大学》 2018年
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考虑不间断电源备用及储能功用的数据中心优化运转研讨

陈璟  
【摘要】:跟着互联网技能的蓬勃开展,数据中心逐步成为信息化社会必不可少的重要根底设备。数据中心服务器、存储器、制冷机等设备需求全天候不间断运转来完结很多核算使命,使数据中心发生巨额用电本钱。现在以谷歌数据中心为代表的运营商引进可再生动力发电为数据中心供能,可是电网与可再生动力联合供能时需求频频的交直流转化,导致数据中心发生巨大的二次能耗,以及数据中心不间断电源(UPS)仅作为供能毛病情况下的备用电源,形成数据中心正常供能时UPS储能电池的很多搁置。因而数据中心UPS作为备用的一起还需考虑其储能功用。UPS储能体系经过能量信息化和互联网管控技能,使用数据中心UPS储能功用,联合可再生动力为数据中心供能,满足数据中心不同运转状况下的供能需求,提高可再生动力及储能资源使用率,下降数据中心运营本钱。因而,对UPS备用及储能充放电特性及其功率输出、UPS储能体系参加数据中心供能的研讨具有重要意义。论文首要对UPS储能体系的具体架构进行研讨,具体论述了 UPS储能充放电特性,剖析了分时电价下UPS作为备用及储能时的充放电操控战略,考虑储能电池温度、功用衰减等要素对充放电输出的影响,提出了 UPS储能体系的充放电功率模型,模型刻画了 UPS从单体电池层到储能体系层的充放电功率输出,完成了 UPS储能体系充放电的定量化描绘。其次针对数据中心UPS储能电池充放电过程中,因SOC猜测不确定或许导致储能电池充放电过度的问题,剖析了数据中心用电负载的备用电源及需求呼应战略,考虑数据中心UPS备用呼应才能,提出了作为备用时的功率输出模型,统筹UPS储能充放电束缚等束缚,提出了 UPS储能体系充放电调度结构,并以数据中心用电本钱最小为方针,进一步提出了根据用电负载猜测的UPS备用及储能充放电调度模型,旨在最大化使用储能资源,经过仿真验证了所提模型的有效性。最终针对数据中心能耗过大以及可再生动力使用率低的问题,考虑了 UPS备用及储能充放电特性,提出了 UPS备用充放电特性模型,统筹数据中心服务器等设备的负载特性、UPS储能电池束缚及电网联络线功率束缚等束缚,并以数据中心日购电本钱最小为方针,进一步提出了考虑UPS备用及储能功用的数据中心电-冷联供优化模型,模型经过分支界定法求解。仿真算例以中石油数据中心一期工程为参阅事例,以谷歌官方数据库中作业负载数据为样本打开算例仿真,经过决议计划UPS储能充放电功率、光伏发电输出功率以及数据中心服务器电负荷和冷负荷,结果表明,UPS储能处理了光伏发电出力不确定及数据中心本身高能耗的问题,提高了数据中心可再生动力的使用率,大大下降了数据中心用电本钱,提高了数据中心运转的经济性。
【学位颁发单位】:长沙理工大学
【学位等级】:硕士
【学位颁发年份】:2018
【分类号】:TN86;TP308

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