CN114448073A - 数据中心的供电控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种数据中心的供电控制方法及装置，该数据中心包括备电电池。该方法包括：预测数据中心在未来第一时间段的功耗变化趋势，该功耗变化趋势包括多个功耗波峰；分析在多个功耗波峰中的每个功耗波峰处执行备电电池的削峰功能对业务的影响程度，对业务的影响程度包括对业务性能和/或业务收益的影响程度；根据对业务的影响程度确定第一时间段的削峰策略。从而使得在数据中心机柜供电能力低于供电需求时，有效降低对业务的影响。

Description

数据中心的供电控制方法及装置

技术领域

本申请涉及供电技术领域，并且更具体地，涉及一种数据中心的供电控制方法及装置。

背景技术

随着互联网、人工智能、大数据等领域的快速发展，数据中心规模不断扩大，数据中心的耗电设备(如服务器、交换机、存储器等IT设备)数量飞速增长。为了保证供电可靠性，数据中心需要具备7*24小时无间断供电能力。为此，数据中心通常会配备大型UPS、柴油发电机或分布式电池等备电设备。在交流供电异常中断时，备电设备可以提供短时间供电，等待交流供电恢复。在众多备电设备中，分布式电池由于其成本和维护费用更低，逐渐被越来越多的数据中心所采用。

分布式电池除了用于备电之外，还可以用于削峰供电，以提高数据中心的用电效率。在现有削峰供电的控制策略中，通过设置放电门限值来控制电池放电。具体地，当数据中心中部署多个耗电设备的机柜的功耗超过设定的门限值时，会根据分布式电池的电量情况开始放电，如果电池电量不足则停止放电；如果机柜功耗低于设定门限值时，电池开始充电。然而如果机柜功耗持续偏高，电池的电量很快会用完，这时候如果有更高的功耗过来，只能采用限制功耗的方法来避免机柜功耗过载，而采用限制功耗会导致机柜中耗电设备的运行受限，进一步导致大面积业务受损，且影响程度较大。

因此，如何在数据中心机柜供电能力低于供电需求时，有效降低对业务的影响是目前亟需解决的问题。

发明内容

本申请提供一种数据中心的供电控制方法及装置，用于解决在数据中心机柜供电能力低于供电需求时，容易造成大面积业务受损的问题。

第一方面，提供了一种数据中心的供电控制方法，该数据中心包括备电电池，该方法包括：预测该数据中心在未来第一时间段的功耗变化趋势，该功耗变化趋势包括多个功耗波峰；分析在该多个功耗波峰中的每个功耗波峰处执行备电电池的削峰功能对业务的影响程度，该对业务的影响程度包括对业务性能和/或业务收益的影响程度；根据该对业务的影响程度确定该第一时间段的削峰策略。

应理解，上述预测数据中心在未来第一时间段的功耗变化趋势即就是预测数据中心机柜在未来第一时间段的功耗变化趋势。上述业务为数据中心机柜中的耗电设备、负载等所承载的业务，也可以称为耗电业务。

应理解，多个功耗波峰中的每个功耗波峰的峰值大于预设阈值，例如，大于所设定的门限值。

应理解，确定该第一时间段的削峰策略为确定在该第一时间段的每个功耗波峰处是否执行削峰功能。可选地，所述削峰策略包括在每个功耗波峰处执行电池削峰还是功耗封顶。也就是对于不执行削峰功能的波峰可以执行功耗封顶，以限制机柜的功耗。

可选地，分析对业务的影响程度可以是分析对业务性能的影响程度，也可以是分析对业务收益的影响程度，或是分析对业务性能和业务收益的影响程度。其中，业务性能为机柜中耗电业务的性能，通过分析对业务性能的影响程度，根据对业务性能的影响程度确定削峰策略，能够降低对业务性能的影响；业务收益为机柜中耗电业务本身所带来的经济效益，业务收益情况与每个波峰处所进行的业务的性质、业务种类和业务量等有关。通过分析对业务收益的影响程度，根据对业务收益的影响程度确定削峰策略，能够降低对业务所产生的经济效益的影响。

可选地，所述第一时间段可以是以分钟、小时、天等为单位。

在本申请实施例中，首先对未来第一时间段内数据中心的机柜功耗变化趋势进行预测，分析在这段时间内每个功耗波峰处执行削峰功能对该波峰处业务的影响程度，然后根据对业务的影响程度，确定该第一时间段的削峰策略。避免采用现有简单的门限值触发电池削峰，在数据中心机柜供电能力低于供电需求时，可能造成耗电设备的运行受限，大面积业务受损的问题。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该多个功耗波峰包括至少一个第一功耗波峰和至少一个第二功耗波峰，该根据对业务的影响程度确定第一时间段的削峰策略包括：优先确定在该至少一个第一功耗波峰处执行削峰，其中，在至少一个第一功耗波峰处执行削峰对业务的影响程度大于在至少一个第二功耗波峰处执行削峰对业务的影响程度。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该根据对业务的影响程度确定第一时间段的削峰策略还包括：确定在该至少一个第二功耗波峰处执行削峰或功耗封顶。

可选地，对第二功耗波峰处可以选择性地执行削峰功能或执行功耗封顶。例如，在电量充足的情况下，可以确定对第二功耗波峰也执行削峰功能，在电量不充足的情况下，可以选择对第二功耗波峰执行功耗封顶。

应理解，限制较小的功耗波峰，影响业务的范围和受损程度都比较小；而限制大的功耗波峰可能会导致大面积用户业务受损，影响程度也很大。因此，在本申请实施例中，优先保证对对业务的影响程度较大的第一功耗波峰执行削峰功能，结合实际电量情况对对业务的影响程度较小的第二功耗波峰选择性地执行削峰功能或功耗封顶。从而在保证供电安全的情况下，有效降低了对业务的影响范围和受损程度。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该功耗波峰的峰值越大，执行备电电池的削峰功能对业务的影响程度越大。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该方法还包括：在预测该功耗变化趋势之后，在该根据对业务的影响程度确定第一时间段的削峰策略之前，分析在每个功耗波峰处执行削峰功能对节能收益的影响，对节能收益的影响包括对备电电池寿命的影响；该根据对业务的影响程度确定第一时间段的削峰策略包括：根据对业务的影响程度和对节能收益的影响，确定第一时间段的削峰策略。

可选地，对节能收益的影响还可以包括对资源利用率的影响。例如，对机柜利用率、机柜中耗电设备部署密度、供电率等，从而使得节能利益最大化。

应理解，备电电池生命周期内的充放电次数是一定的，该充放电的次数为满充满放的次数。以充电为例，在使用过程中，当一次或多次充电的量积累到一定值时，例如电池容量值，记为一次满充。因此，尽量减少削峰的次数，以及尽量减少电池放电量，能够延长备电电池的寿命，使得电池在生命周期内发挥最大价值，实现电池的节能收益。

在本申请实施例中，电池是否用于削峰，在考虑对业务的影响程度的同时还会考虑对电池寿命的影响。使得在保证业务不受损的情况下，延长电池的生命周期，在生命周期内发挥最大价值，实现电池的节能收益。示例性地，在电量充足的情况下，保证对业务影响程度较大的功耗波峰执行削峰，对其他对业务影响程度较小的功耗波峰可以执行功耗封顶，而不是电池有剩余电量就执行削峰，从而在保证业务不受损的情况下延长电池的寿命。

可选的，在放电时还可以选择放电电流的大小即选择快放或慢放，防止电池性能的降低。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该功耗变化趋势还包括至少一个功耗波谷，该方法还包括：确定在至少一个功耗波谷中的每个功耗波谷处是否执行充电。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，在确定执行充电时，该方法还包括：确定充电电流的大小。

在本申请实施例中，在每个功耗波谷处可以根据实际情况确定是否进行充电，在充电时还可以选择充电电流的大小即选择快充或慢充，而不是电池有容量时就执行充电，从而能够延长电池的使用寿命，防止电池性能的降低，使得电池在生命周期内发挥最大价值，实现电池的节能收益。

第二方面，提供了一种数据中心的供电控制装置，其特征在于，该数据中心包括备电电池，该装置包括：控制器，该控制器用于：预测所述数据中心在未来第一时间段的功耗变化趋势，该功耗变化趋势包括多个功耗波峰；分析在多个功耗波峰中的每个功耗波峰处执行备电电池的削峰功能对业务的影响程度，对业务的影响程度包括对业务性能和/或业务收益的影响程度；根据对业务的影响程度确定第一时间段的削峰策略。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该多个功耗波峰包括至少一个第一功耗波峰和至少一个第二功耗波峰，该控制器还用于：优先确定在至少一个第一功耗波峰处执行削峰，其中，在至少一个第一功耗波峰处执行削峰对业务的影响程度大于在至少一个第二功耗波峰处执行削峰对业务的影响程度。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该控制器还用于：确定在至少一个第二功耗波峰处执行削峰或功耗封顶。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，功耗波峰的峰值越大，执行备电电池的削峰功能对业务的影响程度越大。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该控制器还用于：在预测该功耗变化趋势之后，在该根据对业务的影响程度确定第一时间段的削峰策略之前，分析在每个功耗波峰处执行削峰功能对节能收益的影响，对节能收益的影响包括对备电电池寿命的影响；该根据对业务的影响程度确定第一时间段的削峰策略包括：根据对业务的影响程度和对节能收益的影响，确定第一时间段的削峰策略。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该功耗变化趋势还包括至少一个功耗波谷，该控制器还用于：确定在至少一个功耗波谷中的每个功耗波谷处是否执行充电。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该控制器还用于：确定充电电流的大小。

第三方面，提供了一种控制装置，包括：处理器，所述处理器与存储器耦合；该存储器用于存储指令；该处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以使得所述装置执行上述第一方面的控制方法。

第四方面，提供了一种供电设备，包括：供电管理组件、分布式电池、管理板控制组件、IT设备、供电母线、通信网络、供电输入和分布式电池的供电输出，其中，供电输入和分布式电池的供电输出与供电母线连接，供电管理组件、管理板控制组件和IT设备通过通信网络进行通信，以实现上述第一方面的方法。

第五方面，提供了一种计算机可读介质，其特征在于，包括指令，当该指令在处理器上运行时，使得该处理器执行上述第一方面中的方法。

第六方面，提供了一种芯片，所述芯片包括处理器与数据接口，所述处理器通过所述数据接口读取存储器上存储的指令，执行上述第一方面中的方法。

可选地，作为一种实现方式，所述芯片还可以包括存储器，所述存储器中存储有指令，所述处理器用于执行所述存储器上存储的指令，当所述指令被执行时，所述处理器用于执行上述第一方面中的方法。

上述芯片具体可以是现场可编程门阵列FPGA或者专用集成电路ASIC。

应理解，本申请中，第一方面的方法具体可以是指第一方面以及第一方面中各种实现方式中的任意一种实现方式中的方法。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种数据中心的供电控制系统架构示例图；

图2是本申请实施例提供的一种控制子系统的示例性框图；

图3是本申请实施例提供的一种数据中心的供电控制方法示例图；

图4-图6本申请实施例提供的三种场景示例图；

图7是本申请实施例提供的一种数据中心的供电控制装置示例图；

图8是本申请实施例提供的一种控制装置的硬件结构示例性框图。

具体实施方式

为了便于理解，首先对本申请各实施例中所涉及的一些技术术语进行介绍。

数据中心(data center)：是全球协作的特定设备网络，用于在因特网(Internet)网络基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息。

不间断电源(uninterruptible power system，UPS)：是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。

分布式电池：是指功率为数千瓦至50MW小型模块式的、与环境兼容的独立电源。这些电源由电力部门、电力用户或第三方所有，用以满足电力系统和用户特定的要求。

削峰填谷(peak cut)：是调整用电负荷的一种措施。因电厂是全天候持续发电的，如果发出来的电不用掉，用于发电的能源也就浪费掉了。一个发电厂发电能力通常是固定的不轻易改变的，但是用电高峰通常在白天，造成白天电不够用，晚上则是低谷，有多余用不掉发的电都浪费了，针对此现象，电力系统可以把一部分高峰负荷挪到晚上低谷期，从而就利用了晚上多余的电力，也就达到了节约能源的目的。在本申请中，使用储能装置(例如分布式电池)在晚上存储多余的电力并在白天使用，从而实现削峰填谷。具体地，在白天用电高峰期控制储能装置为耗电设备供电，这样，在用电波峰过程中，由于加入了储能装置的供电，可以缓解用电压力，从而实现了“削峰”；在晚上用电低谷期控制储能装置充电，将晚上多余的电力进行存储，以供白天使用，从而实现了“填谷”。

功耗封顶，用于限制服务器整机功率。例如，一台服务器的最大功率为1000W，当机房可提供的最大功率为40000W时，一般情况下，只能部署40台服务器。但是经过实际检验，一台服务器当前配置下实际使用的功率一般小于800W，此时设置服务器的封顶功率为800W，就可以使同样的机房中允许部署的服务器达到50台，极大地提高了电源的利用率。

为便于理解，再对本申请实施例涉及的背景技术进行详细介绍。

随着互联网、人工智能、大数据等领域的快速发展，数据中心规模不断扩大，数据中心机柜中的耗电设备(如服务器、交换机、存储器等IT设备)数量飞速增长，使得部署这些耗电设备的机柜数量增多。为了保障机柜中的耗电设备能够无间断工作，传统数据中心配备了大型集中式UPS、柴油发电机或分布式电池等备电设备，使得在交流供电异常中断时，备电设备可以提供短时间供电，等待交流供电恢复。

在众多备电设备中，集中式UPS和分布式电池的应用较为广泛。其中，集中式UPS是将数据中心作为一个整体，采用电池进行备电，集中式UPS通常需要独立的房间放置电池组，购买和维护的成本都比较高。而分布式电池放在机柜内，充分利用机柜空间资源，为一个或多个IT机柜提供备电功能。且分布式电池分散在IT机柜中，购买和维护成本相对比较低，维护方便。因此，近年来采用分布式备电方式的数据中心比例越来越高。

在实际应用中，分布式电池除了用于备电之外，还可以用于削峰供电，以提高数据中心的用电效率。具体地，因为数据中心中机柜的供电能力有上限，如果耗电设备功耗超出供电上限可能导致机柜的空开跳闸，导致整个机柜的耗电设备宕机。通常情况下，为了避免空开跳闸，数据中心需要通过减少耗电设备数量或者限制耗电设备功耗来降低机柜功耗。耗电设备数量减少，部署密度降低，导致机柜空间利用率不足，浪费资源。而限制耗电设备功耗会降低耗电设备性能，浪费计算资源，对于云计算业务则会影响用户体验和满意度。当分布式电池提供削峰功能时，便能够有效避免上述情况的发生，在提高单个机柜中耗电设备的数量以及机柜的利用率的同时提高数据中心的用电效率。

在现有削峰供电的控制策略中，主要通过设置放电门限值来控制电池放电，也就是说，当机柜功耗超过设定的门限值时，会根据电池的电量情况开始放电，如果电池电量不足则停止放电，如果机柜功耗低于设定门限值时，电池开始充电。但是基于门限值控制电池放电的方法不能识别业务的情况，也不能识别功耗波峰的高低。如果机柜耗电设备功耗持续偏高，电池的电量很快会用完，这时候如果有更高的业务波峰过来，只能采用限制耗电设备功耗的方法避免机柜功耗过载，避免空开跳闸。通常情况下，限制小的功耗波峰，影响的业务范围和程度都很小，限制大的功耗波峰可能导致大面积用户业务受损，影响程度也很大。因此，现有方案对云计算业务有非常大的负面影响。

综上，现有的削峰供电的控制策略，不能识别业务情况，无法解决在数据中心机柜供电能力低于功耗需求时，可能导致大面积业务严重受损的问题。

针对上述现有技术所存在的问题，本申请实施例提供了一种数据中心的供电控制方法，通过分析在未来一段时间内功耗变化趋势中的每个功耗波峰处执行削峰功能对业务的影响程度，并根据该影响程度来确定该段时间的削峰策略，从而能够有效降低在数据中心机柜供电能力低于供电需求时对业务的影响。

为了更好的理解本申请实施例的方案，在进行方法的描述之前，首先结合附图1和2对本申请实施例的系统架构进行简单的描述。

图1是本申请实施例提供的一种数据中心的供电控制系统架构示例图。该系统架构100可以应用到数据中心机柜的供电控制中。如图1所示，该系统架构100包括供电管理组件101、分布式电池102、管理板控制组件103、IT设备104、供电母线105、通信网络106、机柜的供电输入107和分布式电池的供电输出108。其中，IT设备为数据中心中的耗电设备，为便于描述，在下文将数据中心中的耗电设备统一描述为IT设备，可以包括服务器，存储器、交换机等。应理解，上述组件也可以称为是单元、模块、部件等，本申请对此不做限定，为便于描述，在下文中统称为组件。

如图1所示，供电输入107和分布式电池的供电输出108都连接到供电母线105上，IT设备104从供电母线105取电。应理解，IT设备104可以包括单路或多路供电输入，且至少一路与分布式电池102相连。供电输入107也至少一路接入分布式电池102，为整个机柜供电的同时也为分布式电池102充电。

示例性地，在实际应用中，市电主要通过供电输入107接入机柜中，市电的接入可以是可以单路接入或者多路接入。单路接入时，市电接入分布式电池102，然后由分布式电池102向IT设备104供电。当市电双路接入时，市电可以双路都接入分布式电池102，然后由机柜供电母线105接入IT设备104，也可以双路中一路接入分布式电池102，分布式电池102接入IT设备104，另一路直接接入到IT设备104供电。总体而言，市电至少一路接入分布式电池102，IT设备104至少有一路供电输入来自分布式电池102。

供电管理组件101、管理板控制组件103和IT设备104三部分通过通信网络106连接，形成控制子系统110。应理解，上述子系统也可以称为单元或模块等，本申请对此不做限定，为便于描述，在下文中统称为子系统。

在系统运行过程中，控制子系统110可以实时查询电池102的数据，也可以通过网络、串口等各种通讯模式与电池102进行交互，获取电池102的数据，并对电池充放电进行控制。同时，控制子系统110实时的查询IT设备104的数据，获取IT设备104的功耗、温度等各种数据，用于数据的分析。控制子系统110也可以对IT设备104进行控制，例如，控制对其执行功耗封顶，以限制机柜功耗，避免跳闸。应理解，控制子系统中还可以包括控制器，该控制器可以是控制芯片，以控制实现上述各个功能。下面结合图2对控制子系统110的通信关系进行详细描述。

图2是本申请实施例提供的一种控制子系统的示例性框图。如图2所示，控制子系统110包括供电管理组件101、管理板控制组件103和IT设备104三部分，这三部分都连接于通信网络106，且能够相互通信，在共同作用下实现分布式电池102的供电控制功能。

其中，供电管理组件101用于对分布式电池102的数据进行采集与充放电控制，可以包括电池管理系统(battery management system，BMS)；管理板控制组件103用于节能感知决策控制与机柜各项参数的采集；IT设备用于功耗上报和调整。应理解，控制子系统110中的供电管理组件101、管理板控制组件103和IT设备104中可以包括实现相关功能的传感器、检测部件、存储颗粒、硬盘等，还可以各自包括一个控制器(芯片)或者共用一个控制器(芯片)，以在共同作用实现上述功能。

具体地，机柜的管理板控制组件103与供电管理组件101通信，实时的采集分布式电池102的各项参数状态和机柜实时功率，对于分布式电池102的异常情况，即刻做出动作，并且利用采集的数据进行供电策略制定，并将分布式电池102的充放电策略实施到分布式电池102上。管理板控制组件103同时与IT设备104通信，实时的采集IT设备104的数据状态，并判断IT设备104是否存在异常情况，并使用采集到的IT设备104上的负载的功耗数据，配合分布式电池102数据进行供电策略的制定。IT设备104接收管理板控制组件103的数据采集、功耗调整控制命令，执行管理板控制组件103的动作。

应理解，在本申请实施例中，对系统架构100中的分布式电池102、管理板控制组件103、IT设备104的数量不限定。并为便于描述，在本申请实施例中将分布式电池描述为电池。

图3是本申请实施例提供的一种数据中心的供电控制方法示例图。应理解，该数据中心包括备电电池，该方法300可以应用在系统架构100中。该方法300包括步骤S310-330,下面对这些步骤进行详细的描述。

S310，预测数据中心在未来第一时间段的功耗变化趋势。

应理解，第一时间段是指未来的某段时间。可选地，第一时间段可以是未来的几分钟、几小时、几天等。

应理解，功耗变化趋势可以包括多个功耗波峰。应理解，多个功耗波峰中的每个功耗波峰的峰值大于预设阈值，例如，大于所设定的门限值。

可选地，预测的功耗变化趋势可以是一系列的数据，也可以是功耗变化的曲线图，本申请对此不做限定，为便于描述，在本申请中的功耗变化趋势均以曲线图的方式进行示例。可选地，功耗变化趋势可以呈现给用户，也可以不呈现，本申请对此不做限定。

应理解，由于数据中心中设置多个机柜，每个机柜中部署有多个IT设备和电池，该电池和机柜的供电输入用于为机柜中的IT设备供电，这些IT设备在工作的过程中会使得机柜产生一定的功耗。因此，在本申请实施例中，上述预测数据中心在未来第一时间段的功耗变化趋势即就是预测数据中心机柜在未来第一时间段的功耗变化趋势。

可选地，在预测功耗变化趋势之前，还包括获取历史功耗数据，该历史功耗数据为机柜中的IT设备在历史一段时间所产生的功耗，在本申请中记为机柜历史功耗。应理解，该机柜历史功耗数据可以实时采集获取。在获取到历史功耗数据后，可以根据历史功耗数据对未来第一时间段的功耗变化趋势进行预测。

S320，分析在多个功耗波峰中的每个功耗波峰处执行备电电池的削峰功能对业务的影响程度。

应理解，上述业务为数据中心机柜中的耗电设备、负载等所承载的业务，也可以称为耗电业务，例如：云计算业务、数据处理业务、存储业务等，本申请对此不做限定。

其中，对业务的影响程度包括对业务性能和/或业务收益的影响程度。即就是，分析对业务的影响程度可以是分析对业务性能的影响程度，也可以是分析对业务收益的影响程度，或是分析对业务性能和业务收益的影响程度。其中，业务性能为机柜中耗电业务的性能，例如，云计算业务的计算性能、数据处理业务的处理能力、存储业务的存储能力等。上述业务性能可以以数值指标的形式来表示，例如，计算处理性能可以用单位时间内的计算处理的指令数来表示。通过分析对业务性能的影响程度，根据对业务性能的影响程度确定削峰策略，以降低对业务性能的影响。例如，分析过程可以如下：在某个功耗波峰处，如果不执行电池削峰，计算业务在单位时间内计算处理的指令数为A，如果执行电池削峰，在单位时间内计算处理的指令数为B，如果A与B的差值的绝对值小于预设阈值，则可以认为执行削峰对业务性能的影响程度较小，如果A与B的差值的绝对值大于或等于预设阈值，则可以认为执行削峰对业务性能的影响程度较大，具体的预设阈值根据实际情况确定，此处不做限定。业务收益为机柜中耗电业务本身所带来的经济效益，业务收益情况与每个波峰处所进行的业务的性质、业务种类和业务量等有关。示例性地，业务收益可以是云计算业务、数据处理业务、存储业务等所带来的收益。通过分析对业务收益的影响程度，根据对业务收益的影响程度确定削峰策略，能够降低对业务所产生的经济效益的影响。应理解，上述对业务性能的影响程度的判断确定方式同样适用于对业务收益的影响程度的确定，此处不再赘述。

可选地，通常情况下，可以认为功耗波峰的峰值越大，执行备电电池的削峰功能对业务的影响程度越大。功耗波峰的峰值较大处耗电业务所产生的功耗多，也就意味着在该处耗电业务较大或较广，如果对该处的功耗波峰进行限制，可能导致大面积用户业务受损，影响程度也很大，同时会影响用户体验和满意度。因此在该处执行削峰功能能够满足业务正常工作的需求，对业务的影响程度大。反之，功耗波峰的峰值较小处耗电业务所产生的功耗少，也就意味着在该处耗电业务较少或业务较小，如果对该处的功耗波峰进行限制，影响的业务范围和程度都很小，因此在该处执行削峰功能与限制功耗相比对业务的影响程度较小。

可选地，影响程度也可以根据功耗波峰的峰值所处的数值区间来进行确定，也就是说，可以认为落在同一个数值区间的功耗波峰对业务的影响程度相同，对于区间的划分可以根据实际情况进行确定，此处不做限定。

可选地，影响程度也可以根据每个功耗波峰处所承载的具体业务信息进行确定。总之，可以从多个方面确定对业务的影响程度，本申请对此不做限定。

为便于描述，在下文分析在多个功耗波峰中的每个功耗波峰处执行备电电池的削峰功能对业务的影响程度时，均理解为分析功耗波峰的峰值大小。

S330，根据对业务的影响程度确定第一时间段的削峰策略。

可选地，上述削峰策略包括确定在每个功耗波峰处是否执行削峰功能。

可选地，上述削峰策略可以为根据对业务的影响程度在每个功耗波峰处选择性的执行电池削峰功能或执行功耗封顶。也就是对于不执行削峰功能的功耗波峰可以执行功耗封顶，以限制机柜的功耗。

在本申请实施例中，根据对业务的影响程度，确定在每个功耗波峰处是否执行削峰功能，而不是采用现有简单的门限值触发电池削峰，从而能够在数据中心机柜供电能力低于供电需求时，有效降低对业务的影响。

可选地，多个功耗波峰包括至少一个第一功耗波峰和至少一个第二功耗波峰，根据所述对业务的影响程度确定第一时间段的削峰策略包括：优先确定在至少一个第一功耗波峰处执行削峰，其中，在至少一个第一功耗波峰处执行削峰对业务的影响程度大于在至少一个第二功耗波峰处执行削峰对业务的影响程度。

可选地，根据对业务的影响程度确定第一时间段的削峰策略还包括：确定在至少一个第二功耗波峰处执行削峰或功耗封顶。

应理解，第一功耗波峰处执行所述削峰功能对业务的影响程度大于在所述第二功耗波峰处执行所述削峰功能对业务的影响程度，也可以理解为，第一功耗波峰的功耗波峰大于第二功耗波峰的功耗波峰。应理解，限制较小的功耗波峰，影响业务的范围和受损程度都比较小；而限制大的功耗波峰可能会导致大面积用户业务受损，影响程度也很大。

本申请中，在预测到未来一段时间内可能会面临高功耗时，供电控制方法优先保证对较高的功耗峰值使用电池削峰。而对于其他较低的功耗峰值，可以根据功耗波峰的位置、时间先后顺序、以及电池电量情况、充放电机会等选择性的确定执行削峰功能或执行功耗封顶。从而在保证供电安全的情况下，有效降低了对业务的影响范围和受损程度。

可选地，该方法300还包括获取备电电池的电量，以根据备电电池的电量和对业务的影响程度，确定第一时间段的削峰策略。例如，在电量充足的情况下，可以确定对第一功耗波峰和第二功耗波峰都执行削峰功能，在电量不充足的情况下，可以选择保证对第一功耗波峰执行削峰功能，对第二功耗波峰执行功耗封顶。

可选地，方法300还包括：在预测功耗变化趋势之后，在根据对业务的影响程度确定第一时间段的削峰策略之前，分析在每个功耗波峰处执行削峰功能对节能收益的影响，对节能收益的影响包括对备电电池寿命的影响；根据对业务的影响程度确定第一时间段的削峰策略包括：根据对业务的影响程度和对节能收益的影响，确定第一时间段的削峰策略。

应理解，备电电池生命周期内的充放电次数是一定的，该充放电的次数为满充满放的次数。以充电为例，在使用过程中，当一次或多次充电的量积累到一定值时，例如电池容量值，记为一次满充。因此，尽量减少削峰的次数，以及尽量减少电池放电量，能够延长备电电池的寿命，使得电池在生命周期内发挥最大价值，实现电池的节能收益。

因此，可选地，根据对业务的影响程度和对节能收益的影响，确定第一时间段的削峰策略包括：若在某个功耗波峰处执行削峰对业务的影响程度较小，但不执行削峰却能带来一定的节能收益时，那么即使电池电量充足，也可以选择在该功耗波峰处执行功耗封顶，以实现电池的节能收益。

应理解，通常情况下，在峰值越小的功耗波峰处执行削峰对业务的影响程度越小，因而，在实际操作中，可以设定在功耗波峰的峰值小于预定阈值时，不执行削峰功能。

可选地，所述多个功耗波峰包括第三功耗波峰，所述根据所述对业务的影响程度和所述对节能收益的影响，确定所述第一时间段的削峰策略包括：若所述第三功耗波峰的峰值小于或等于预设阈值，确定在所述第三功耗波峰处执行功耗封顶。

在本申请实施例中，电池是否用于削峰，在考虑对业务的影响程度的同时还会考虑对电池寿命的影响。使得在保证业务不受损的情况下，延长电池的生命周期，在生命周期内发挥最大价值，实现电池的节能收益。示例性地，在电量充足的情况下，保证对业务影响程度较大的功耗波峰执行削峰，对其他对业务影响程度较小的功耗波峰执行功耗封顶，而不是电池有剩余电量就执行削峰，从而在保证业务不受损的情况下延长电池的寿命，进一步保证电池的节能收益。

可选地，对节能收益的影响还可以包括对资源利用率的影响。例如，对机柜利用率、机柜中耗电设备部署密度、供电率等，从而使得节能利益最大化。

可选的，在放电时还可以选择放电电流的大小即选择快放或慢放，防止电池性能的降低。

可选地，功耗变化趋势还可以包括至少一个功耗波谷，方法300还可以包括：确定在至少一个功耗波谷中的每个功耗波谷处是否执行充电。

可选地，在确定执行充电时，方法300还可以包括：确定充电电流的大小。

在本申请实施例中，在每个功耗波谷处可以根据实际情况确定是否进行充电，在充电时还可以选择充电电流的大小即选择快充或慢充，而不是电池有容量时就执行充电，从而能够延长电池的使用寿命，防止电池性能的降低，使得电池在生命周期内发挥最大价值，实现电池的节能收益。

示例性地，图4-图6是本申请实施例提供的三种场景示例图。下面结合图4-图6对本申请实施例中的供电控制方法进行举例说明。

如图4所示，在场景一中，在未来一段时间内，1处和2处的功耗都超过门限值，但1处的峰值小于2处，且在1处和2处之间无谷值，也就是电池没有充电机会。峰值较大的2处更需要足够的电量进行削峰，而不要造成功耗封顶。此时，需要结合电池的电量情况进行决策。

示例性地，如果电池电量充足，足够对1处和2处两处的功耗峰值进行削峰，则在1处和2处分别按照门限值触发电池削峰功能。应理解，按照门限值触发削峰即就是当业务的功耗大于门限值时，对其进行削峰。

示例性地，如果电池的电量不足，即电池的电量不足以同时为1处和2处提供削峰功能。则对于1处采用功耗封顶以降低机柜的功耗，也就是强制将1处的功耗限定在门限值处，以此预留电量给2处削峰。

如图5所示，在场景二中，在未来一段时间内，1处和3处的功耗都超过门限值，1处的峰值小于3处，且在1处和3处之间存在2处，2处的功耗显著低于门限值，也就意味着在2处可以对电池电量进行补充。

在这种场景中，还需要结合电池电量、电池容量、对1处和3处的功耗进行削峰所消耗的电量值以及在对2处填谷时所补充的电量等多种因素进行决策。

示例性地，如果对1处的功耗进行削峰后，通过2处的充电，可以有足够的电池剩余容量对3处功耗进行削峰，则在1处和3处分别按照门限值触发电池削峰功能，在2处触发电池的充电功能。

示例性地，如果对1处的功耗进行削峰后，在2处对电量进行了补充，但没有足够的电量对3处功耗进行削峰，此时可以结合实际情况决策在1处是否执行功耗封顶。具体地，如果在3处没有足够的电量对3处的功耗进行削峰是由于对1处进行功耗削峰时消耗了电量造成的，则对于1处可以采用功耗封顶以降低机柜的功耗，也就是强制将1处的功耗限定在门限值处，以此预留电量给3处削峰。但是如果在3处没有足够的电量对3处的功耗进行削峰不是由于对1处的功耗削峰造成的，而是由于电池电量、电池容量、对1处和3处的功耗进行削峰所消耗的电量值以及在对2处填谷时所补充的电量等多种因素引起的。例如，如果电池当前的电量为满充状态，但满充状态的电池本身就不能保证有足够的电量对3处功耗进行削峰。且此时对1处的功耗进行削峰所消耗的电量值小于或等于在对2处填谷时所补充的电量，即经过1处的削峰和2处的填谷，电池仍为满充状态。则意味着不论对1处的功耗是否进行削峰，对3处都没有影响。此时，也可以在1处和3处分别按照门限值触发电池削峰功能，在2处触发电池的充电功能。

示例性地，如果在2处不充电，电池也有足够的电量对1处和3处两处的功耗峰值进行削峰，则可以在1处和3处分别按照门限值触发电池削峰功能，在2处可以充电，也可以不充电。

应理解，以上示例并不能作为对本申请的限定，在实际操作中，应结合具体情况进行决策，以降低对业务的影响，保证较大的收益。

如图6所示，在场景三中，在未来一段时间内，1处和2处的功耗都超过门限值，但功耗较高的2处优先级靠前，即时间上的先后顺序在前。这种情况下，电池电量会优先进行削峰，采用门限值触发电池削峰功能即可，对于2处是否进行削峰则根据电池电量情况决定。

应理解，以上三个场景仅仅作为一种示例，并不作为对本申请的限定。在实际众多的应用场景中，均按照本申请实施例的方式优先保证能够对较高的功耗峰值使用电池削峰，以降低对机柜的业务影响。

综上所述，在本申请实施例中，一方面，在机柜供电能力受限情况下，通过电池削峰能够提高机柜供电能力，提高设备密度，提高供电利用率和空间利用率，实现数据中心资源节省。另一方面，通过电池以及IT设备的历史功耗数据，预测得到机柜未来一段时间的功耗变化趋势。根据未来功耗趋势和电池电量变化情况，分析业务影响和节能收益情况，决策每个功耗峰值是否启用电池削峰，每个谷值是否启动电池充电，快速充电还是慢速。而不是简单的采用门限值触发的电池削峰技术。从而能够避免数据中心机柜供电能力低于IT设备功耗需求时，业务受损的问题，实现较好的节能和收益。

图7是本申请实施例提供的一种数据中心的供电控制装置示例图。该数据中心包括备电电池。如图7所示，该控制装置700包括控制器710。

其中，该控制器710用于，预测数据中心在未来第一时间段的功耗变化趋势，功耗变化趋势包括多个功耗波峰；分析在多个功耗波峰中的每个功耗波峰处执行备电电池的削峰功能对业务的影响程度，对业务的影响程度包括对业务性能和/或业务收益的影响程度；根据对业务的影响程度，确定第一时间段的削峰策略。

可选地，多个功耗波峰包括至少一个第一功耗波峰和至少一个第二功耗波峰，该控制器710还可以用于：优先确定在至少一个第一功耗波峰处执行削峰，其中，在至少一个第一功耗波峰处执行削峰对业务的影响程度大于在至少一个第二功耗波峰处执行削峰对业务的影响程度。

可选地，控制器710还可以用于：确定在至少一个第二功耗波峰处执行削峰或功耗封顶。

可选地，功耗波峰的峰值越大，执行备电电池的削峰功能对业务的影响程度越大。

可选地，控制器710还可以用于：在预测功耗变化趋势之后，在根据所述对业务的影响程度确定第一时间段的削峰策略之前，分析在每个功耗波峰处执行削峰功能对节能收益的影响，对节能收益的影响包括对备电电池寿命的影响；根据所述对业务的影响程度确定第一时间段的削峰策略包括：根据对业务的影响程度和对节能收益的影响，确定第一时间段的削峰策略。

可选地，功耗变化趋势还包括至少一个功耗波谷，功耗变化趋势还包括至少一个功耗波谷，控制器710还可以用于：确定在至少一个功耗波谷中的每个功耗波谷处是否执行充电。

可选地，在确定执行充电时，控制器710还可以用于：确定充电电流的大小。

可选地，该控制器710还可以用于获取备电电池的电量，以根据电池电量和对业务的影响程度，确定削峰策略。

可选地，该控制器710还可以用于获取IT设备的历史功耗，以根据历史功耗对未来第一时间段的功耗进行预测。

图8是本申请实施例提供的一种控制装置的硬件结构示例性框图。该装置800(该装置800具体可以是一种计算机设备)包括存储器810、处理器820、通信接口830以及总线840。其中，存储器810、处理器820、通信接口830通过总线840实现彼此之间的通信连接。

存储器810可以是只读存储器(read only memory，ROM)，静态存储设备，动态存储设备或者随机存取存储器(random access memory，RAM)。存储器810可以存储程序，当存储器810中存储的程序被处理器820执行时，处理器820用于执行本申请实施例的规划方法的各个步骤。

处理器820可以采用通用的中央处理器(central processing unit，CPU)，微处理器，应用专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)，图形处理器(graphics processing unit，GPU)或者一个或多个集成电路，用于执行相关程序，以实现本申请方法实施例的控制方法。

处理器820还可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，本申请的控制方法的各个步骤可以通过处理器820中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。

上述处理器820还可以是通用处理器、数字信号处理器(digital signalprocessing，DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(field programmable gatearray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器810，处理器820读取存储器810中的信息，结合其硬件完成本申请实施例的规划装置中包括的模块所需执行的功能，或者执行本申请方法实施例的控制方法。

通信接口830使用例如但不限于收发器一类的收发装置，来实现装置800与其他设备或通信网络之间的通信。

总线840可包括在装置800各个部件(例如，存储器810、处理器820、通信接口830)之间传送信息的通路。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种数据中心的供电控制方法，其特征在于，所述数据中心包括备电电池，所述方法包括：

预测所述数据中心在未来第一时间段的功耗变化趋势，所述功耗变化趋势包括多个功耗波峰；

分析在所述多个功耗波峰中的每个功耗波峰处执行所述备电电池的削峰功能对业务的影响程度，所述对业务的影响程度包括对业务性能和/或业务收益的影响程度；

根据所述对业务的影响程度确定所述第一时间段的削峰策略。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个功耗波峰包括至少一个第一功耗波峰和至少一个第二功耗波峰，所述根据所述对业务的影响程度确定所述第一时间段的削峰策略包括：

优先确定在所述至少一个第一功耗波峰处执行削峰，其中，在所述至少一个第一功耗波峰处执行削峰对业务的影响程度大于在所述至少一个第二功耗波峰处执行削峰对业务的影响程度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述对业务的影响程度确定所述第一时间段的削峰策略还包括：

确定在所述至少一个第二功耗波峰处执行削峰或功耗封顶。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述功耗波峰的峰值越大，执行所述备电电池的削峰功能对业务的影响程度越大。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在预测所述功耗变化趋势之后，在所述根据所述对业务的影响程度确定所述第一时间段的削峰策略之前，分析在所述每个功耗波峰处执行所述削峰功能对节能收益的影响，所述对节能收益的影响包括对所述备电电池寿命的影响；

所述根据所述对业务的影响程度确定所述第一时间段的削峰策略包括：

根据所述对业务的影响程度和所述对节能收益的影响，确定所述第一时间段的削峰策略。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述功耗变化趋势还包括至少一个功耗波谷，所述方法还包括：

确定在所述至少一个功耗波谷中的每个功耗波谷处是否执行充电。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在确定执行充电时，所述方法还包括：确定充电电流的大小。

8.一种数据中心的供电控制装置，其特征在于，所述数据中心包括备电电池，所述装置包括：控制器，所述控制器用于：

预测所述数据中心在未来第一时间段的功耗变化趋势，所述功耗变化趋势包括多个功耗波峰；

分析在所述多个功耗波峰中的每个功耗波峰处执行所述备电电池的削峰功能对业务的影响程度，所述对业务的影响程度包括对业务性能和/或业务收益的影响程度；

根据所述对业务的影响程度确定所述第一时间段的削峰策略。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述多个功耗波峰包括至少一个第一功耗波峰和至少一个第二功耗波峰，所述控制器还用于：

优先确定在所述至少一个第一功耗波峰处执行削峰，其中，在所述至少一个第一功耗波峰处执行削峰对业务的影响程度大于在所述至少一个第二功耗波峰处执行削峰对业务的影响程度。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述控制器还用于：

确定在所述至少一个第二功耗波峰处执行削峰或功耗封顶。

11.根据权利要求8-10中任一项所述的装置，其特征在于，所述功耗波峰的峰值越大，执行所述备电电池的削峰功能对业务的影响程度越大。

12.根据权利要求8-11中任一项所述的装置，其特征在于，所述控制器还用于：

在预测所述功耗变化趋势之后，在所述根据所述对业务的影响程度确定所述第一时间段的削峰策略之前，分析在所述每个功耗波峰处执行所述削峰功能对节能收益的影响，所述对节能收益的影响包括对所述备电电池寿命的影响；

所述根据所述对业务的影响程度确定所述第一时间段的削峰策略包括：

根据所述对业务的影响程度和所述对节能收益的影响，确定所述第一时间段的削峰策略。

13.根据权利要求8-12中任一项所述的装置，其特征在于，所述功耗变化趋势还包括至少一个功耗波谷，所述控制器还用于：

确定在所述至少一个功耗波谷中的每个功耗波谷处是否执行充电。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，在确定执行充电时，所述控制器还用于：确定充电电流的大小。

15.一种控制装置，其特征在于，包括：处理器，所述处理器与存储器耦合；

所述存储器用于存储指令；

所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以使得所述装置执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。

16.一种供电设备，其特征在于，包括：供电管理组件、分布式电池、管理板控制组件、IT设备、供电母线、通信网络、供电输入和所述分布式电池的供电输出，其中，所述供电输入和所述分布式电池的供电输出与所述供电母线连接，所述供电管理组件、所述管理板控制组件和所述IT设备通过所述通信网络进行通信，以实现权利要求1-7中任一项所述的方法。

17.一种计算机可读介质，其特征在于，包括指令，当所述指令在处理器上运行时，使得所述处理器执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。

Images