CN112803452B - 用电设备的用电控制方法及数据中心的用电控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用电设备的用电控制方法及数据中心的用电控制系统。将用电设备运行时间预先分为连续的多段时间段，获取用电设备当前时间段的用电信息，通过用电信息推算该当前时间段用电设备每天的用电峰谷时段信息；重复上述步骤并根据其上一时间段所推算的用电设备每天的用电峰谷时段信息与预设的市电峰谷时间段的比较结果来设定市电和储能设备对用电设备的供电时段以及储能设备的充电时段。本发明通过提前获取用电设备实际的用电情况，在与当地市电的峰谷进行比较，得出符合用电设备实际运行情况的供电方法，并且能够不断迭代反复，随着用电设备的实际运行情况的变化来更新供电方法，有效的调度储能设备的工作，降低用电设备的用电成本。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，具体涉及数据中心供电技术领域，特别是涉及一种用电设备的用电控制方法及数据中心的用电控制系统。
背景技术
随着5G、物联网技术不断发展，工业互联网、能源互联网新兴领域继续深耕，数据已逐渐成为不可或缺的软财富，对于数据中心的需求也将越来越迫切，数据中心是一个耗能大户，占国民用电大头，降低数据中心能耗是一个急需解决的问题。因此需要综合考虑社会用电情况、数据中心实际用电情况、电价情况，通过系统调度储能工作，来降低数据中心用电成本。
发明内容
本发明为了解决上述现有技术中数据中心用电成本高的技术问题，提出一种用电设备的用电控制方法及数据中心的用电控制系统。
本发明采用的技术方案是：
本发明提出了一种用电设备的用电控制方法，其特征在于，包括步骤：
将用电设备运行时间预先分为连续的多段时间段，获取用电设备当前时间段的用电信息，通过用电信息推算该当前时间段用电设备每天的用电峰谷时段信息；
当下一时间段变为当前时间段，重复上述步骤并根据其上一时间段所推算的用电设备每天的用电峰谷时段信息与预设的市电峰谷时间段的比较结果来设定当前时间段市电和储能设备对用电设备的供电时段以及储能设备的充电时段。
优选地，所述用电设备启动的第一时间段作为当前时间段时，预设市电的峰谷时间段，所述储能设备的充、供电时段根据预设的市电峰谷时间段进行调整。
进一步的，所述市电为峰电时段时，通过所述储能设备为用电设备供电；所述市电为平电时段时，根据储能设备的剩余电量选择储能设备或市电为用电设备供电；所述市电为谷电时段时，选择所述市电为用电设备供电并对储能设备充电。
设定市电和储能设备对用电设备的供电时段以及储能设备的充电时段具体包括：获取市电的峰电时段与用电设备的峰电时段的峰电重合时段，所述峰电重合时段通过储能设备为用电设备供电。
设定市电和储能设备对用电设备的供电时段以及储能设备的充电时段具体还包括：获取市电的峰电时段与用电设备的峰电时段的峰电不重合时段，所述峰电不重合时段中市电的峰电时段根据储能设备的剩余电量选择储能设备或市电为用电设备供电。
设定市电对用电设备的供电时段和对储能设备的供电时段还包括：选定所述市电的平电时段由市电和储能设备同时对用电设备供电，选定所述市电的谷电时间段通过市电对储能设备进行充电。
根据储能设备的剩余电量选择储能设备或市电为用电设备供电具体包括：当该平电时段的下一个时段为峰电时段且储能设备的剩余电量低于预设应急电量时，通过市电为用电设备供电并为储能设备充电。
通过用电信息推算该当前时间段用电设备每天的用电峰谷时段信息具体包括：选出用电设备在该段时间段内每天重复出现次数最多的峰电时段、谷电时段和平电时段作为推算的用电峰谷时段信息。
优选地，所述用电设备为数据中心。
本发明还提出一种数据中心的用电控制系统，包括：连接市电的储能设备，连接市电和储能设备的数据中心，根据上述的用电控制方法控制数据中心供电的控制器。
与现有技术比较，本发明通过提前获取用电设备实际的用电情况，在与当地市电的峰谷进行比较，得出符合用电设备实际运行情况的供电方法，并且能够不断迭代反复，随着用电设备的实际运行情况的变化来更新供电方法，有效的调度储能设备的工作，降低用电设备的用电成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中的流程图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图以及实施例对本发明的原理及结构进行详细说明。
如图1所示，本发明提出了一种用电设备的用电控制方法，包括步骤：
步骤1，用电设备的运行时间预先分为多段连续的时间段即把持续运行的用电设备按照运行时间分成多段时长相同的时间段，例如一周为一个时间段，步骤2，获取用电设备一段时间段的用电信息，通过用电信息推算该段预设时间用电设备每天的用电峰谷时段信息；步骤3，当下一时间段变为当前时间段，重复步骤2，并根据上一个时间段推算得到的用电设备每天的用电峰谷时段信息与预设的市电峰谷时间段进行比较的结果来设定当前时间段市电对用电设备和储能设备的供电时段以及储能设备对用电设备的供电时段。通过该方法通过提前获取用电设备实际的用电情况，再与当地市电的峰谷进行比较，得出符合用电设备实际运行情况的供电方式，并且能够不断迭代反复，根据用电设备的实际运行情况来更新供电方式，有效的调度储能设备的工作，降低用电设备的用电成本。
用电设备启动后开始运行的第一段时间段作为当前时间段时，预设当地市电的实际峰谷时间段，第一段时间段内储能设备的充、供电时段根据预设的市电峰谷时间段进行调整。具体为：市电为峰电时段时，储能设备为用电设备供电；市电为平电时段时，根据储能设备的剩余电量选择储能设备或市电为用电设备供电；市电为谷电时段时，选择市电为用电设备供电并同时对储能设备充电。市电为平电时段时，当该平电时段的下一个时段市电为峰电时段，且储能设备的剩余电量低于预设应急电量时，通过市电为用电设备供电并为储能设备充电，使储能设备能够在下一个峰电时段有足够的电量为储能设备供电；当该平电时段的下一个市电时段为谷电时段，且储能设备的剩余电量低于预设应急电量时，通过市电为用电设备供电但不对储能设备充电，将储能设备的充电时间延后到下一个谷电时段，节约电费。
下一段预设时间根据推算的用电设备每天的用电峰谷时段信息与预设的市电峰谷时间段的比较结果来设定市电和储能设备对用电设备的供电时段以及储能设备的充电时段具体包括以下内容：
获取市电的峰电时段与用电设备的峰电时段的峰电重合时段，选定峰电重合时段必须通过储能设备为用电设备供电。因为用电设备的峰电时段用电量大，且市电的峰电时段电价高，该峰电重合时段是电力费用最高的时段，该时段采用储能设备为用电设备供电能够节约大量电费。
获取市电的峰电时段与用电设备的峰电时段的峰电不重合时段，选定峰电不重合时段中市电的峰电时段由储能设备为用电设备供电，且当储能设备的剩余电量低于预设应急电量时，切换市电为用电设备供电。
选定所述市电的平电时段由市电和储能设备同时对用电设备供电；选定市电的谷电时间段通过市电对储能设备进行充电。
在具体的实施例中，本发明所提出的储能设备具体为数据中心，以下为具体实施例：
数据中心实际运行过程中，有几个特点：1、数据中心要一直用，不能断电。储能设备作为应急电源，要能支撑数据中心应急供电至少一个小时。3、数据中心使用呈现周期规律性，一般而言，白天用得多，晚上用得少，且受气温影响，白天用电大，晚上用电少。
当数据中心初次启动时，人为输入即预设当地市电的峰谷电时间段，假设为一天24h，峰谷时间段为：23:30~次日07:00，谷电；07:00~09:00，平电；09:00~11:30，峰电；11:30~14:00，平电；14:00~16:30，峰电；16:30~19:00，平电；19:00~21:30，峰电；21:30~23:30，平电。
系统在23:30~次日07:00谷电时段，由市电供数据中心用电，此时储能设备未充满，则用市电对储能充电。在09:00~11:30峰电时段，由储能设备放电供数据中心用电。在11:30~14:00平电时段，系统先检测储能剩余量，识别储能剩余量能支撑数据中心应急用电一小时，储能不充不放，此时由市电供数据中心用电。在14:00~16:30峰电时段，储能放电供数据中心用电。在16:30~19:00平电时段，系统先检测储能剩余量，识别储能剩余量不足以支撑数据中心应急用电一小时时，则用市电对储能设备充电，储能设备充的电量为支撑数据中心一小时的用电量+支撑数据中心下一个峰电时段的用电量，同时数据中心用电由市电供应。在19:00~21:30峰电时段，储能放电供数据中心用电。在21:30~23:30平电时段，在确保储能可支撑数据中心应急用电一小时，储能放电供数据中心用电，另用市电供数据中心用电。在23:30~次日06:00谷电时段，由市电供数据中心用电，此时储能未充满，则用市电对储能充电。如此反复x周期，即多个连续的时间段，以天为单位。
在重复的x周期内，系统机器学习数据中心应用实际峰谷时间段，即一段时间内数据中心每天在某一时段为峰电时段的次数最多，即将该时段选定为数据中心的峰电时段，数据中心的谷电时段也按照同样的方法选定，从而得到数据中心每天的用电峰谷时段信息。假定数据中心实际应用峰电时段为08:30~11:30、13:30~17:30，其余为谷电时段。那么系统进入第一轮迭代优化，以数据中心实际应用峰谷时间段与计算当地峰谷电时间段，峰电时间段09:00~11:30、14:00~16：30有重合，重合的峰电时间段必须由储能设备放电供数据中心用电，储能设备充电必须在市电的谷电时间段，其次当地的其它峰电时间段优先由储能供电。平电时间段则由市电供应+储能放电供应，需确保储能可支撑数据中心应急供电一小时，在平电时间段时储能不充电。在x周期内完成一轮迭代，进而进入第二轮，如此反复。从而可以根据实际情况及时调整供电方式，不断优化供电效率降低供电成本。
本发明还提出一种数据中心的用电控制系统，包括：连接市电的储能设备，连接市电和储能设备的数据中心，根据上述的用电控制方法控制数据中心供电的控制器。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用电设备的用电控制方法，其特征在于，包括步骤：
用电设备为数据中心，将用电设备运行时间预先分为连续的多段时间段，获取用电设备当前时间段的用电信息，通过用电信息推算该当前时间段用电设备每天的用电峰谷时段信息；
当下一时间段变为当前时间段，重复步骤通过用电信息推算该当前时间段用电设备每天的用电峰谷时段信息；并根据当前时间段的上一时间段所推算的用电设备每天的用电峰谷时段信息与预设的市电峰谷时间段的比较结果来设定市电和储能设备对用电设备的供电时段以及储能设备的充电时段；
通过用电信息推算该当前时间段用电设备每天的用电峰谷时段信息具体包括：选出用电设备在该段时间段内每天重复出现次数最多的峰电时段、谷电时段和平电时段作为推算的用电峰谷时段信息。
2.如权利要求1所述的用电设备的用电控制方法，其特征在于，所述用电设备启动的第一时间段作为当前时间段时，预设市电的峰谷时间段，所述储能设备的充、供电时段根据预设的市电峰谷时间段进行调整。
3.如权利要求2所述的用电设备的用电控制方法，其特征在于，所述市电为峰电时段时，通过所述储能设备为用电设备供电；所述市电为平电时段时，根据储能设备的剩余电量选择储能设备或市电为用电设备供电；所述市电为谷电时段时，选择所述市电为用电设备供电并对储能设备充电。
4.如权利要求1所述的用电设备的用电控制方法，其特征在于，设定市电和储能设备对用电设备的供电时段以及储能设备的充电时段具体包括：获取市电的峰电时段与用电设备的峰电时段的峰电重合时段，所述峰电重合时段通过储能设备为用电设备供电。
5.如权利要求4所述的用电设备的用电控制方法，其特征在于，设定市电和储能设备对用电设备的供电时段以及储能设备的充电时段具体还包括：获取市电的峰电时段与用电设备的峰电时段的峰电不重合时段，所述峰电不重合时段中市电的峰电时段根据储能设备的剩余电量选择储能设备或市电为用电设备供电。
6.如权利要求1所述的用电设备的用电控制方法，其特征在于，设定市电对用电设备的供电时段和对储能设备的供电时段具体包括：选定所述市电的平电时段由市电和储能设备同时对用电设备供电，选定所述市电的谷电时间段通过市电对储能设备进行充电。
7.如权利要求3或5所述的用电设备的用电控制方法，其特征在于，所述根据储能设备的剩余电量选择储能设备或市电为用电设备供电具体包括：当该平电时段的下一个时段为峰电时段且储能设备的剩余电量低于预设应急电量时，通过市电为用电设备供电并为储能设备充电。
8.一种数据中心的用电控制系统，其特征在于，包括：连接市电的储能设备，连接市电和储能设备的数据中心，根据权利要求1至7任一项所述的用电控制方法控制数据中心供电的控制器。
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