JP2021189845A - Data center system and operation method thereof, as well as apparatus and method for supporting data center system hub design - Google Patents

Data center system and operation method thereof, as well as apparatus and method for supporting data center system hub design Download PDF

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Abstract

To provide a data center system configured to improve economical efficiency in utilizing electric power generated by renewable energy power sources disposed in hubs for drive power of the data center system composed of a plurality of data centers, and an operation method of the data center system, as well as an apparatus and method for supporting data center system hub design.SOLUTION: In a data center system, data centers DC in a plurality of hubs and a data center system energy management device EM are connected by communication. Servers SV of the data centers each include a renewable energy power source G to interchange electric power between the hubs. The data center system energy management device includes task allocation adjustment means which adjusts hubs to execute information processing so as to suppress execution of the information processing in a data center which is likely to be short of renewable energy in the hub, and to increase execution of the information processing in a data center which is likely to have a surplus of renewable energy in the hub, to adjust task allocation in the data centers in the hubs.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、複数のデータセンタで構成されるデータセンタシステム全体の駆動電力を管理するデータセンタシステムおよびその運用方法、並びにデータセンタシステム拠点設計支援装置および方法に関する。 The present invention relates to a data center system that manages the drive power of the entire data center system composed of a plurality of data centers, an operation method thereof, and a data center system base design support device and method.

各種のデータ処理を行うデータセンタは、近年の通信技術の進展やクラウド化に伴いこれを複数個所に設置して通信を介して一括管理する分散形式で構成したデータセンタシステムを構築するケースが増えている。 With the recent development of communication technology and cloud computing, data centers that process various types of data are increasingly installed in multiple locations to build a data center system that is configured in a distributed format for centralized management via communication. ing.

他方、情報トラフィックの増大に伴って、データセンタにおける電力消費が増大しており、駆動電力の環境負荷の低減が課題になっている。分散形式のデータセンタシステムにおいても、データセンタトータルのエネルギー効率の向上は、その対応策の1つであり、データセンタに設置されている情報機器や空調設備をエネルギー効率のよいものにリプレースすることなどが行われている。 On the other hand, with the increase in information traffic, the power consumption in the data center is increasing, and the reduction of the environmental load of the driving power has become an issue. Even in a distributed data center system, improving the total energy efficiency of the data center is one of the countermeasures, and replacing the information equipment and air conditioning equipment installed in the data center with energy-efficient ones. And so on.

これらの点に関して、非特許文献1には、複数のデータセンタに設置されている複数のサーバの間で、情報処理の稼働場所を移動させて、全体で必要な情報処理をより少ない台数のサーバで実行させ、これにより、電源を入れているサーバは稼働率を高め、使用しないサーバは電源を落として、エネルギー効率を高めるということが記載されている。 Regarding these points, in Non-Patent Document 1, the operating location of information processing is moved among a plurality of servers installed in a plurality of data centers, and the total number of servers required for information processing is reduced. It is stated that the server that is turned on increases the operating rate, and the server that is not used is turned off to improve energy efficiency.

「クラウドコンピューティングの省エネ化」、産総研TODAY、VOL.10−2、 2010.2"Energy Saving of Cloud Computing", AIST TODAY, VOL. 10-2, 2010.2

データセンタシステムにおける駆動電力の環境負荷を低減するため、機器のエネルギー効率を向上することのほかに、駆動電力を、太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギー電源(以下、再エネ電源と称する)で発電した電力で賄う方法がある。この方法は、データセンタ拠点のオンサイトに再エネ電源を設置して発電した電力や、別の場所のオフサイトに設置されている再エネ電源から調達した電力で、データセンタ内の各種機器を駆動するものである。 In addition to improving the energy efficiency of equipment in order to reduce the environmental load of drive power in data center systems, drive power is referred to as renewable energy power sources such as solar power generation and wind power generation (hereinafter referred to as renewable energy power sources). There is a way to cover it with the power generated in). This method uses the power generated by installing a renewable energy power source on-site at the data center base or the power procured from the renewable energy power source installed off-site at another location to use various devices in the data center. It is the one that drives.

しかし、オンサイトの再エネ電源は日射量や風量などの気象状況によっては発電量が不足し、オフサイトの再エネ電源は電力系統のアクセス費用がかかって経済性が悪化する。 However, the on-site re-energy power source has a insufficient power generation amount depending on the weather conditions such as the amount of solar radiation and the air volume, and the off-site re-energy power source has an access cost of the power system, which deteriorates the economic efficiency.

以上のことから本発明の目的は、複数のデータセンタで構成されるデータセンタシステムの駆動電力に、各拠点に設置された再エネ電源で発電した電力を活用するにあたって、経済性を向上することができるデータセンタシステムおよびその運用方法、並びにデータセンタシステム拠点設計支援装置および方法を提供することにある。 From the above, it is an object of the present invention to improve economic efficiency in utilizing the power generated by the renewable energy power source installed at each base for the drive power of the data center system composed of a plurality of data centers. The purpose is to provide a data center system and its operation method, as well as a data center system base design support device and method.

以上のことから本発明は「複数拠点のデータセンタとデータセンタシステムエネルギーマネージメント装置の間が通信により接続され、データ演算用のサーバを備える複数拠点の前記データセンタは、それぞれ再エネ電源を備えて拠点間で電力融通するように構成されたデータセンタシステムであって、データセンタエネルギーマネジメント装置は、拠点内の再エネ電力の不足が予測されるデータセンタでの情報処理の実行を抑制し、拠点内の再エネ電力の余剰が予測されるデータセンタでの情報処理の実行を増加するように、情報処理の実行拠点を調整するタスク割付調整手段を備え、複数拠点のデータセンタにおけるタスク割付を調整することを特徴とするデータセンタシステム」としたものである。 From the above, the present invention states that "the data centers at a plurality of sites and the data center system energy management device are connected by communication, and the data centers at a plurality of sites including a server for data calculation are each provided with a renewable energy power supply. It is a data center system configured to exchange power between bases, and the data center energy management device suppresses the execution of information processing in the data center where the shortage of renewable energy power in the base is predicted, and the base Equipped with a task allocation adjustment means to adjust the execution base of information processing so as to increase the execution of information processing in the data center where the surplus of renewable energy power is predicted, and adjust the task allocation in the data centers of multiple bases. It is a "data center system characterized by doing".

また本発明は「複数拠点のデータセンタとデータセンタシステムエネルギーマネージメント装置の間が通信により接続され、データ演算用のサーバを備える複数拠点のデータセンタは、それぞれ再エネ電源を備えて拠点間で電力融通するように構成されたデータセンタシステムの運用方法であって、データセンタエネルギーマネジメント装置は、拠点内の再エネ電力の不足が予測されるデータセンタでの情報処理の実行を抑制し、拠点内の再エネ電力の余剰が予測されるデータセンタでの情報処理の実行を増加するように、情報処理の実行拠点を調整することを特徴とするデータセンタシステムの運用方法」としたものである。 Further, the present invention states that "a data center at a plurality of bases and a data center system energy management device are connected by communication, and a data center at a plurality of bases equipped with a server for data calculation is provided with a renewable energy power supply and power is supplied between the bases. It is an operation method of a data center system configured to be flexible, and the data center energy management device suppresses the execution of information processing in the data center where the shortage of renewable energy power in the base is predicted, and in the base. The operation method of the data center system, which is characterized by adjusting the execution base of the information processing so as to increase the execution of the information processing in the data center where the surplus of the renewable energy power is predicted. "

また本発明は「複数拠点のデータセンタとデータセンタシステムエネルギーマネージメント装置の間が通信により接続され、データ演算用のサーバを備える複数拠点のデータセンタは、それぞれ再エネ電源を備えて拠点間で電力融通するように構成されたデータセンタシステムの拠点設計を支援するためのデータセンタシステム拠点設計支援装置であって、データセンタシステムの総電力量もしくは総電力コストを低減するように、データセンタを配置する各拠点の位置と、各拠点に設置する再エネ発電設備の発電容量を設定し、地域による情報処理のエネルギー効率の違い、再エネ発電設備の年間発電率の違いに基づいて、データセンタシステム全体を駆動する再エネ電力の総電力量を計算することを特徴とするデータセンタシステム拠点設計支援装置」としたものである。 Further, the present invention states that "a data center at a plurality of bases and a data center system energy management device are connected by communication, and a data center at a plurality of bases equipped with a server for data calculation is provided with a renewable energy power supply and power is supplied between the bases. A data center system base design support device to support the base design of a data center system configured to be flexible, and the data center is arranged so as to reduce the total power amount or total power cost of the data center system. Set the location of each base and the power generation capacity of the renewable energy power generation equipment installed at each base, and based on the difference in energy efficiency of information processing depending on the region and the difference in the annual power generation rate of the renewable energy power generation equipment, the data center system It is a data center system base design support device characterized by calculating the total amount of renewable energy power that drives the entire system. "

また本発明は「複数拠点のデータセンタとデータセンタシステムエネルギーマネージメント装置の間が通信により接続され、データ演算用のサーバを備える複数拠点のデータセンタは、それぞれ再エネ電源を備えて拠点間で電力融通するように構成されたデータセンタシステムの拠点設計を支援するためのデータセンタシステム拠点設計支援方法であって、データセンタシステムの総電力量もしくは総電力コストを低減するように、データセンタを配置する各拠点の位置と、各拠点に設置する再エネ発電設備の発電容量を設定し、地域による情報処理のエネルギー効率の違い、再エネ発電設備の年間発電率の違いに基づいて、データセンタシステム全体を駆動する再エネ電力の総電力量を計算することを特徴とするデータセンタシステム拠点設計支援方法」としたものである。 Further, the present invention states that "a data center at a plurality of bases and a data center system energy management device are connected by communication, and a data center at a plurality of bases equipped with a server for data calculation is provided with a renewable energy power supply and power is supplied between the bases. It is a data center system base design support method to support the base design of a data center system configured to be flexible, and the data center is arranged so as to reduce the total power amount or the total power cost of the data center system. Set the location of each base and the power generation capacity of the renewable energy power generation equipment installed at each base, and based on the difference in energy efficiency of information processing depending on the region and the difference in the annual power generation rate of the renewable energy power generation equipment, the data center system It is a data center system base design support method characterized by calculating the total amount of renewable energy power that drives the whole. "

本発明によれば、データセンタの駆動電力に活用する再エネ電源の発電電力のうち、別の場所のオフサイトの再生可能性エネルギー電源からの調達量を低減し、データセンタ拠点のオンサイトの再エネ電源の発電電力の活用量を増大することができる。 According to the present invention, among the generated power of the renewable energy power source used for the drive power of the data center, the amount procured from the off-site renewable energy power source in another place is reduced, and the on-site of the data center base is used. It is possible to increase the amount of power generated by renewable energy sources.

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 Issues, configurations and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.

本発明が適用されるデータセンタシステムの全体構成例を示す図である。It is a figure which shows the whole structure example of the data center system to which this invention is applied. 本発明の実施例1に係るデータセンタエネルギーマネジメント装置の構成例を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the structural example of the data center energy management apparatus which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例1に係る拠点管理装置の構成例を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the structural example of the base management apparatus which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例1に係るデータセンタエネルギーマネジメント装置と拠点管理装置による全体の処理の流れを示す図。The figure which shows the flow of the whole processing by the data center energy management apparatus and the base management apparatus which concerns on Example 1 of this invention. 拠点需給実績データD11aの構成例を示す図。The figure which shows the composition example of the base supply-demand record data D11a. 拠点需給予測データD11bの構成の例を示す図。The figure which shows the example of the structure of the base supply and demand forecast data D11b. タスク割付制約データD12の構成例を示す図。The figure which shows the configuration example of the task allocation constraint data D12. タスク割付制約データD12の拡張構成例を示す図。The figure which shows the extended configuration example of the task allocation constraint data D12. 電力調達リスクデータD13の構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the electric power procurement risk data D13. 実施例2に係るデータセンタシステム拠点設計支援装置SPの構成例を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the configuration example of the data center system base design support apparatus SP which concerns on Example 2. 実施例2に係るデータセンタシステム拠点設計支援装置SPの全体の処理の流れを示す図。The figure which shows the flow of the whole processing of the data center system base design support apparatus SP which concerns on Example 2. FIG. 遺伝的アルゴリズムを用いた最適化手法のフローを示す図。The figure which shows the flow of the optimization method using a genetic algorithm.

次に、本発明を実施するための形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。 Next, a mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.

実施例1では、データセンタシステムおよび方法について説明する。図1は、本発明が適用されるデータセンタシステムの全体構成例を示す図である。 In the first embodiment, a data center system and a method will be described. FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration example of a data center system to which the present invention is applied.

図1のデータセンタシステムは、複数の地点に設置された複数のデータセンタDC(図の例ではDCa、DCb、DCcの3台で構成された例を示す)、複数のデータセンタのエネルギーを一括管理するデータセンタシステムエネルギーマネジメント装置EM、複数のデータセンタDCとデータセンタシステムエネルギーマネジメント装置EMの間を接続する情報ネットワークNwおよび電力ネットワークPwで構成されている。これにより、データセンタシステム内は、情報の共有化と電力の融通化が図られている。 The data center system shown in FIG. 1 combines the energies of a plurality of data center DCs installed at a plurality of points (in the example of the figure, an example composed of three DCa, DCb, and DCc) and a plurality of data centers. It is composed of a data center system energy management device EM to be managed, an information network Nw and a power network Pw connecting between a plurality of data center DCs and the data center system energy management device EM. As a result, information sharing and power interchange are achieved in the data center system.

データセンタDC内には、データ処理を行うサーバSV(SVa、SVb、SVc)、再エネ電源G(Ga、Gb、Gc)、拠点管理装置C(Ca、Cb、Cc)が設置されている。またデータセンタDC内には電源母線B(Ba、Bb、Bc)が配置されており、電源母線Bは再エネ電源G、拠点管理装置C並びに電力ネットワークPwに接続されている。さらにデータセンタ内の各種装置は、情報ネットワークNwに接続されている。なお、以下においては「拠点」という表現を、データセンタの所在している場所もしくはそのデータセンタ自体を意味する表現として用いるものとする。また再エネとは、再生可能エネルギーのことであるが、ここでは再エネと略称するものとする。 In the data center DC, a server SV (SVa, SVb, SVc) for performing data processing, a renewable energy power supply G (Ga, Gb, Gc), and a base management device C (Ca, Cb, Cc) are installed. Further, a power supply bus B (Ba, Bb, Bc) is arranged in the data center DC, and the power supply bus B is connected to a renewable energy power supply G, a base management device C, and a power network Pw. Further, various devices in the data center are connected to the information network Nw. In the following, the expression "base" shall be used as an expression meaning the place where the data center is located or the data center itself. Renewable energy refers to renewable energy, but here it is abbreviated as renewable energy.

以下、図1のデータセンタDCを構成する各機器やその機能について詳細に説明する。まずデータセンタDCは、1つの建屋内や敷地内などの地理的規模の施設であり、サーバSVや拠点管理装置Cなどを設置して構成される施設である。なおデータセンタシステムエネルギーマネジメント装置EMは、これらの施設のいずれかに設置されていてもよいし、他の施設とされていてもよい。 Hereinafter, each device constituting the data center DC of FIG. 1 and its functions will be described in detail. First, the data center DC is a facility of a geographical scale such as in one building or on the premises, and is a facility configured by installing a server SV, a base management device C, and the like. The data center system energy management device EM may be installed in any of these facilities, or may be installed in another facility.

サーバSV(SVa、SVb、SVc)は、情報の保管や加工を担う情報処理リソースであり、情報処理リソースに必要な装置として、例えば、記憶装置、計算処理装置、外部入出力インターフェースなどを備える。 The server SV (SVa, SVb, SVc) is an information processing resource responsible for storing and processing information, and includes, for example, a storage device, a calculation processing device, an external input / output interface, and the like as devices necessary for the information processing resource.

サーバSV(SVa、SVb、SVc)を駆動する電力は、データセンタDC内の電源母線Bから供給されるので、図示の例では自己データセンタDC内の再エネ電源G、あるいは電力ネットワークPwを介して他の拠点のデータセンタDC内の再エネ電源Gまたは外部電源GOからの給電が可能である。これにより基本的には自己拠点内での電力供給を行うが、必要に応じて他拠点からの供給支援、さらには外部電源GOからの供給支援が可能な体制としている。またこの例では、各拠点の分散電源として再エネ電源Gを例示したが、これは風力発電やコージェネレーション設備などの分散型電源を設置して発電するように構成してもよい。図1ではそのような構成例として再エネ電源Gを含む例を示した。 Since the power for driving the server SV (SVa, SVb, SVc) is supplied from the power supply bus B in the data center DC, in the example shown in the figure, the power is supplied via the renewable energy power supply G in the self-data center DC or the power network Pw. It is possible to supply power from the renewable energy power supply G or the external power supply GO in the data center DC of another base. As a result, power is basically supplied within the own base, but if necessary, supply support from other bases and supply support from an external power source GO are possible. Further, in this example, the renewable energy power source G is exemplified as the distributed power source of each base, but this may be configured to generate power by installing a distributed power source such as wind power generation or cogeneration equipment. FIG. 1 shows an example including a renewable energy power source G as such a configuration example.

拠点管理装置C(Ca、Cb、Cc)は、情報ネットワークNwによりデータセンタシステムエネルギーマネジメント装置EMの他に当該データセンタDC内の各種装置に接続されている。これにより拠点管理装置Cは自己拠点(データセンDC)内の各種装置(サーバSV、再エネ電源G)の状態を監視して記録し、また、制御して管理する。例えば、サーバSVの電力消費量を監視して記録し、再エネ電源Gの発電量を監視して記録し、それら設備の起動と停止を制御する。 The base management device C (Ca, Cb, Cc) is connected to various devices in the data center DC in addition to the data center system energy management device EM by the information network Nw. As a result, the base management device C monitors and records the status of various devices (server SV, renewable energy power supply G) in its own base (data center DC), and also controls and manages them. For example, the power consumption of the server SV is monitored and recorded, the power generation amount of the renewable energy power source G is monitored and recorded, and the start and stop of these facilities are controlled.

データセンタシステムエネルギーマネジメント装置EMは、各データセンタDCの拠点管理装置Cと連携して動作し、データセンタシステム全体を駆動している電力の供給と消費を管理する。 The data center system energy management device EM operates in cooperation with the base management device C of each data center DC, and manages the supply and consumption of power that drives the entire data center system.

図1のデータセンタシステムを構成する設備(複数のデータセンタDCおよびデータセンタシステムエネルギーマネジメント装置EM)は、情報ネットワークNwを介して接続され、連携して動作できるように構成されている。具体的には、データセンタシステムに対する情報処理(以下「タスク」という)の要求が、いずれかの拠点のサーバSV(例えばSVa)で受け付けられると、各拠点の状況に基づいていずれかの拠点のサーバSV(例えばSVb)に割り付けられ、その割り付けられたサーバSVbにて、要求されたタスクが実行される。 The equipment constituting the data center system of FIG. 1 (a plurality of data center DCs and a data center system energy management device EM) is connected via an information network Nw and is configured to be able to operate in cooperation with each other. Specifically, when a request for information processing (hereinafter referred to as "task") to the data center system is received by the server SV (for example, SVa) of one of the bases, the request of the one of the bases is based on the situation of each base. It is assigned to a server SV (for example, SVb), and the requested task is executed on the assigned server SVb.

図2は、実施例1に係るデータセンタエネルギーマネジメント装置EMの構成例を示す機能ブロック図である。計算機装置で構成されるデータセンタエネルギーマネジメント装置EMは、電力需給管理部12、タスク割付調整部13、電力調達リスク管理部14、拠点情報収集部15、記憶装置で構成されたデータ管理部DB1、全体制御部11、入出力部16を含んで構成され、各機能ブロックが連携して動作する。データ管理部DB1はさらに拠点需給状況データD11とタスク割付制約データD12と電力調達リスクデータD13を含んで構成される。 FIG. 2 is a functional block diagram showing a configuration example of the data center energy management device EM according to the first embodiment. The data center energy management device EM composed of computer devices includes a power supply / demand management unit 12, a task allocation adjustment unit 13, a power procurement risk management unit 14, a base information collection unit 15, and a data management unit DB1 composed of a storage device. It is configured to include the overall control unit 11 and the input / output unit 16, and each functional block operates in cooperation with each other. The data management unit DB1 is further configured to include base supply / demand status data D11, task allocation constraint data D12, and power procurement risk data D13.

図3は、実施例1に係る拠点管理装置Cの構成例を示す機能ブロック図である。計算機装置で構成される拠点管理装置Cは、拠点内状態監視部26、拠点内設備制御部22、タスク実行判断部23、データ配置調整部24、記憶装置で構成されたデータ管理部DB2、全体制御部21、入出力部25を含んで構成され、各機能ブロックが連携して動作する。データ管理部DB2はさらに、過去実績データD21とタスク割付制約データD22を含んで構成される。 FIG. 3 is a functional block diagram showing a configuration example of the base management device C according to the first embodiment. The site management device C composed of computer devices includes a site status monitoring unit 26, a site equipment control unit 22, a task execution determination unit 23, a data arrangement adjustment unit 24, a data management unit DB2 composed of a storage device, and the whole. It is configured to include a control unit 21 and an input / output unit 25, and each functional block operates in cooperation with each other. The data management unit DB2 is further configured to include past actual data D21 and task allocation constraint data D22.

図4は本発明の実施例1に係るデータセンタエネルギーマネジメント装置EMと拠点管理装置DCによる全体の処理の流れを示す図である。以下、図2および図3に示した各機能ブロックの処理について、図4の流れに従って説明する。 FIG. 4 is a diagram showing the overall processing flow by the data center energy management device EM and the site management device DC according to the first embodiment of the present invention. Hereinafter, the processing of each functional block shown in FIGS. 2 and 3 will be described according to the flow of FIG.

データセンタシステムエネルギーマネジメント装置EMの全体制御部11は、データセンタシステムエネルギーマネジメント装置EMの入出力部16からの処理起動入力を受けて、全体の処理を始動する。そして、データ管理部DB1が管理するタスク割付制約データD12を初期化する。 The overall control unit 11 of the data center system energy management device EM starts the entire process by receiving the process start input from the input / output unit 16 of the data center system energy management device EM. Then, the task allocation constraint data D12 managed by the data management unit DB1 is initialized.

図6aは、タスク割付制約データD12の構成例を示す図である。タスク割付制約データD12は、図6aに示すように、拠点(データセンタDC(DCa、DCb、DCc))を区別するための拠点識別子D121に、タスク割付許容率D122を対応付けて構成している。初期化処理では、このタスク割付許容率D122の値TAR(DC)を、全ての拠点について全て1に設定する。以上が、図4のフローにおける最初の処理ステップS100で実行する内容である。 FIG. 6a is a diagram showing a configuration example of the task allocation constraint data D12. As shown in FIG. 6a, the task allocation constraint data D12 is configured by associating a task allocation allowance rate D122 with a base identifier D121 for distinguishing bases (data centers DC (DCa, DCb, DCc)). .. In the initialization process, the value TAR (DC) of the task allocation allowance D122 is set to 1 for all the bases. The above is the content to be executed in the first processing step S100 in the flow of FIG.

続いて全体制御部11は処理ステップS101において現在時刻を監視し、毎正時もしくは毎30分になったら、各機能ブロックに指令して以下の処理を進める。 Subsequently, the overall control unit 11 monitors the current time in the processing step S101, and when it reaches every hour or every 30 minutes, commands each functional block to proceed with the following processing.

まず、全体制御部11は拠点情報を収集する。この処理が処理ステップS102である。ここでは拠点情報収集部15に、各拠点の需給状況に関する過去の実績データD21の収集を指令する。収集する過去の実績データD21は、より具体的には各拠点の過去の各日時の再エネ発電量、電力消費量、再エネ余剰電力量、天候、気温、風速のデータである。拠点情報収集部15は、その指令を受けて、各拠点の拠点管理装置Cが管理している過去実績データD21を取得し、取得した結果を、データ管理部DB1が管理する拠点需給状況データD11を構成する拠点需給実績データD11aに格納する。 First, the overall control unit 11 collects base information. This process is process step S102. Here, the base information collecting unit 15 is instructed to collect the past actual data D21 regarding the supply and demand situation of each base. The past actual data D21 to be collected is more specifically data of the amount of re-energy power generation, the amount of power consumption, the amount of re-energy surplus power, the weather, the temperature, and the wind speed at each date and time in the past of each base. In response to the command, the base information collecting unit 15 acquires the past actual data D21 managed by the base management device C of each base, and the acquired result is the base supply / demand status data D11 managed by the data management unit DB1. It is stored in the base supply / demand record data D11a constituting the above.

図5aは、拠点需給実績データD11aの構成の例を示す図である。拠点需給実績データD11aは、拠点識別子D11a1、日時D11a2、実績データD11a3で構成され、かつ各拠点の各日時の実績データD11a3として、再エネ発電量D11a31、電力消費量D11a32、再エネ余剰電力量D11a33、天候D11a34、気温D11a35、風速D11a36を対応付けて構成している。 FIG. 5a is a diagram showing an example of the configuration of the base supply / demand actual data D11a. The base supply / demand actual data D11a is composed of the base identifier D11a1, the date and time D11a2, and the actual data D11a3, and as the actual data D11a3 of each date and time of each base, the re-energy power generation amount D11a31, the power consumption amount D11a32, and the re-energy surplus power amount D11a33. , Weather D11a34, temperature D11a35, and wind speed D11a36 are associated with each other.

次に全体制御部11は、処理ステップS103から処理ステップS105において電力需給状況を予測する。このため電力需給管理部12に、各拠点の30分後から30分間の再エネ発電量と電力消費量と再エネ余剰電力量の予測を順次指令する。 Next, the overall control unit 11 predicts the power supply and demand situation from the processing step S103 to the processing step S105. Therefore, the power supply and demand management unit 12 is sequentially instructed to predict the amount of re-energy power generation, the amount of power consumption, and the amount of re-energy surplus power for 30 minutes from 30 minutes after each base.

電力需給管理部12は、それら指令を受けて各予測処理を実行した結果を、拠点需給状況データD11を構成する拠点需給予測データD11bに格納する。図5bは、拠点需給予測データD11bの構成の例を示す図である。拠点需給予測データD11bは、拠点識別子D11b1と、予測データD11b2で構成され、さらに各拠点の予測データD11b2として、再エネ発電量D11b21と電力消費量D11b22と再エネ余剰電力量D12b23の各予測値を対応付けて構成している。 The electric power supply and demand management unit 12 stores the result of executing each prediction process in response to these commands in the base supply and demand forecast data D11b constituting the base supply and demand status data D11. FIG. 5b is a diagram showing an example of the configuration of the base supply and demand forecast data D11b. The base supply / demand forecast data D11b is composed of the base identifier D11b1 and the forecast data D11b2, and further, as the forecast data D11b2 of each base, each predicted value of the re-energy power generation amount D11b21, the power consumption amount D11b22, and the re-energy surplus power amount D12b23 is used. It is configured in association with each other.

このうち再エネ発電量D11b21の予測は、処理ステップS103において次のように実行する。各拠点(S)のt=30分後の気象に関する予測情報(天候、気温、風速など)を得て、それに類似する過去の日時の候補複数を図5aの拠点需給実績データD11aで検索し、その過去日時に対応付けられている再エネ発電量D11a31を抽出し、その平均値を計算して、それを再エネ発電量の予測値Gre_f(S)とする。30分後の気象予測情報は、外部の気象サービスから取得する。 Of these, the prediction of the amount of renewable energy power generation D11b21 is executed as follows in the processing step S103. Forecast information (weather, temperature, wind speed, etc.) about the weather after t = 30 minutes of each base (S) is obtained, and a plurality of similar past date and time candidates are searched for in the base supply / demand record data D11a of FIG. 5a. The re-energy power generation amount D11a31 associated with the past date and time is extracted, the average value thereof is calculated, and this is used as the predicted value of the re-energy power generation amount Gre_f (S). The weather forecast information after 30 minutes is obtained from an external weather service.

電力消費量D11b22の予測は、処理ステップS104において次のように実行する。各拠点(S)のt=30分後の気象に関する予測情報(天候、気温、風速など)を得て、それに類似する過去の日時の候補複数を図5aの拠点需給実績データD11aで検索し、その過去日時に対応付けられている電力消費量D11a32を抽出し、その平均値を計算して、それを電力消費量の予測値Gdc_f(S)のベースとする。ここで、平均値を計算する対象の候補を、30分後時点の月と曜日が一致する過去日時のデータのみに限定するようにしてもよい。そして、図6aの割付制約データD12から各拠点D121の割付許容率D122を参照し、先に求めた電力消費量予測値ベースにこの割付許容率D122を乗じて、電力消費量の予測値とする。 The prediction of the power consumption D11b22 is executed in the processing step S104 as follows. Forecast information (weather, temperature, wind speed, etc.) about the weather after t = 30 minutes of each base (S) is obtained, and a plurality of similar past date and time candidates are searched for in the base supply / demand actual data D11a in FIG. 5a. The power consumption D11a32 associated with the past date and time is extracted, the average value thereof is calculated, and the predicted value Gdc_f (S) of the power consumption is used as the base. Here, the candidate for which the average value is calculated may be limited to the data of the past date and time in which the month and the day of the week at the time after 30 minutes match. Then, the allocation tolerance D122 of each base D121 is referred to from the allocation constraint data D12 of FIG. 6a, and the previously obtained power consumption forecast value base is multiplied by this allocation allowance D122 to obtain the predicted value of the power consumption. ..

再エネ余剰電力量の予測は、処理ステップS105において次のように実行する。上記で求めた再エネ発電量予測値と電力消費量予測値を用いて、再エネ発電量予測値から電力消費量予測値を減じて、それを再エネ余剰電力量予測値Sre_f(S)=Gre_f(S)−Gdc_f(S)とする。 The prediction of the amount of surplus renewable energy is executed in the processing step S105 as follows. Using the predicted value of re-energy power generation and the predicted value of power consumption obtained above, subtract the predicted value of power consumption from the predicted value of re-energy power generation, and use it as the predicted value of re-energy surplus power Sre_f (S) = Let it be Gre_f (S) -Gdc_f (S).

次に全体制御部11は、処理ステップS106においてタスク割付調整のための処理を実行する。ここでは、図5bの拠点需給予測データD11bを参照して、再エネ余剰電力量予測値Sre_f(S)が最大と最小の拠点を抽出し、それら拠点の識別子をそれぞれS_sremaxとS_sreminとし、それら拠点の再エネ余剰電力量予測値をSre_f(S_sremax)とSre_f(S_sremin)とする。 Next, the overall control unit 11 executes the process for task allocation adjustment in the process step S106. Here, with reference to the base supply / demand forecast data D11b in FIG. 5b, the bases having the maximum and minimum renewable energy surplus electric energy forecast values Sre_f (S) are extracted, and the identifiers of those bases are set to S_sremax and S_sremin, respectively, and these bases are used. Let Sre_f (S_sremax) and Sre_f (S_sremin) be the predicted values of the amount of surplus power generated by the renewable energy.

そのうえで全体制御部11は、処理ステップS107においてSre_f(S_sremax)が負であるか、または処理ステップS108においてSre_f(S_sremin)が正である場合には、当該時刻の処理を完了として処理ステップS110に移る。処理ステップS110では、入出力部16から処理停止入力があれば全体の処理を停止し、処理停止入力がなければ現在時刻監視のステップに戻る。 Then, if Sre_f (S_sremax) is negative in the processing step S107, or if Sre_f (S_sremin) is positive in the processing step S108, the overall control unit 11 considers the processing at that time to be complete and moves to the processing step S110. .. In the processing step S110, if there is a processing stop input from the input / output unit 16, the entire processing is stopped, and if there is no processing stop input, the process returns to the step of monitoring the current time.

また処理ステップS107と処理ステップS108の一連の処理においてSre_f(S_sremax)が正であり、かつ、Sre_f(S_sremin)が負である場合には、全体制御部11はタスク割付調整部13に、30分後から30分間のタスク割付の調整を指令する。タスク割付調整部13は、処理ステップS109においてその指令を受けて、図6aのタスク割付制約データD12に格納されている、それら拠点のタスク割付許容率D122を次のように更新する。余剰電力最小の拠点S_sreminのタスク割付許容率を、その値からΔを減じて得られる値と0のうちの大きい方の値で更新し、余剰電力最大の拠点S_sremaxのタスク割付許容率は、その値にΔを加えて得られる値と1のうちの小さい方の値で更新する。ここで、Δは予め定める1以下の実数の定数である。タスク割付調整の処理後、全体処理部11は、電力消費量の予測の処理ステップS101に戻って処理を繰り返す。 Further, when Sre_f (S_sremax) is positive and Sre_f (S_sremin) is negative in a series of processes of the process step S107 and the process step S108, the overall control unit 11 is sent to the task allocation adjustment unit 13 for 30 minutes. Order the adjustment of the task allocation for 30 minutes later. In response to the command in the process step S109, the task allocation adjustment unit 13 updates the task allocation allowance rate D122 of those bases stored in the task allocation constraint data D12 of FIG. 6a as follows. The task allocation allowance of the base S_sremin with the minimum surplus power is updated with the value obtained by subtracting Δ from that value and the larger value of 0, and the task allocation allowance of the base S_sremax with the largest surplus power is that. Update with the value obtained by adding Δ to the value and the smaller value of 1. Here, Δ is a predetermined real number constant of 1 or less. After the task allocation adjustment process, the overall processing unit 11 returns to the process step S101 for predicting the power consumption and repeats the process.

このように構成することで、再エネ電力が不足する拠点ほど、タスク割付許容率が小さく設定され、再エネ電力が余剰する拠点ほど、タスク割付許容率が大きく設定されることになる。 With this configuration, the task allocation allowance is set smaller for the bases where the renewable energy power is insufficient, and the task allocation allowance is set larger for the bases where the renewable energy power is surplus.

以上がタスク割付に至るまでのデータセンタシステムエネルギーマネジメント装置EM内の処理動作である。この結果を受けてデータセンタシステムエネルギーマネジメント装置EMは、タスク割付許容率が大きく設定されている拠点のデータセンタDCに対してタスク要求を与える。タスク要求を受信した後のデータセンタDCにおける動作、処理について以下に説明する。 The above is the processing operation in the data center system energy management device EM up to the task allocation. In response to this result, the data center system energy management device EM gives a task request to the data center DC of the base where the task allocation allowance is set to be large. The operation and processing in the data center DC after receiving the task request will be described below.

各拠点であるデータセンタDCのサーバSVはタスク要求を受けると、当該拠点の拠点管理装置Cに当該タスクの実行を許容するかどうかの判断を指令する。拠点管理装置Cは、データセンタシステムエネルギーマネジメント装置EMから図6aのタスク割付制約データD12を入手し、データ管理部DB2に逐次コピーしてタスク割付制約データD22としてローカルに管理している。拠点管理装置Cは、タスク実行判断の指令を受けると、ローカルに管理しているタスク割付制約データD22を参照し、そこに設定されている自拠点のタスク割付許容率D122を参照し、そのタスク割付許容率D122の確率で当該タスク要求を許容するように、乱数を用いて、そのタスクの実行を許容するかどうかを決定する。 Upon receiving the task request, the server SV of the data center DC at each site instructs the site management device C at the site to determine whether or not to allow the execution of the task. The site management device C obtains the task allocation constraint data D12 of FIG. 6a from the data center system energy management device EM, sequentially copies it to the data management unit DB2, and manages it locally as the task allocation constraint data D22. When the site management device C receives a command for determining task execution, it refers to the locally managed task allocation constraint data D22, refers to the task allocation allowance rate D122 of its own site set therein, and refers to the task. A random number is used to determine whether or not to allow the execution of the task so that the task request is allowed with the probability of the allocation allowance rate D122.

拠点管理装置Cは、タスク実行を許容すると決定した場合は、自拠点のサーバSVにそのタスクの実行を指令する。許容しないと決定した場合は、別の拠点をランダムに選択し、自拠点のサーバSVに、当該タスク要求をその選択した別拠点のサーバSVに転送するように指令する。自拠点のサーバSVは、拠点管理装置Cからの指令で指定された処理を実行する。 When the site management device C determines that the task execution is permitted, the site management device C instructs the server SV of the site to execute the task. If it is determined not to allow it, another base is randomly selected, and the server SV of the own base is instructed to forward the task request to the server SV of the selected different base. The server SV of the own base executes the process specified by the command from the base management device C.

このように構成することで、タスク割付許容率D122の低い拠点ほど、タスク実行量が減少する効果が期待できる。タスク割付許容率D122は、前述のタスク割付制約データD12の作成方法により、再エネ電力不足が予測される拠点ほど小さく設定され、再エネ電力余剰が予測される拠点ほど大きく設定される。 With this configuration, the lower the task allocation allowance rate D122, the more the task execution amount can be expected to decrease. The task allocation allowance rate D122 is set smaller for the bases where the re-energy power shortage is predicted and larger for the bases where the re-energy power surplus is predicted by the above-mentioned method for creating the task allocation constraint data D12.

従って、再エネ電力不足が予測される拠点ほどタスク実行量が減少し、再エネ電力余剰が予測される拠点ほどタスク実行量が増大する効果が期待でき、再エネ電力不足が予測される拠点から、再エネ電力余剰が予測される拠点に、タスク割付がシフトする効果が期待できる。つまり、各拠点を駆動する電力をその拠点のオンサイトの再エネ電源で賄う割合を増大することができ、オフサイトの再エネ電力を調達する場合に必要になる電力系統アクセス費用の発生を抑制する効果が得られる。 Therefore, it can be expected that the task execution amount will decrease for the bases where the re-energy power shortage is predicted, and the task execution amount will increase for the bases where the re-energy power surplus is predicted. , The effect of shifting task allocation can be expected to the bases where surplus renewable electricity is predicted. In other words, it is possible to increase the ratio of the power that drives each site to be covered by the on-site re-energy power source of that site, and suppress the generation of power system access costs required when procuring off-site re-energy power. The effect of

タスク割付において、当該タスクの処理に必要なデータの多くが、タスクを実行する拠点とは別の拠点に格納されている場合には、当該タスクを実行するサーバから必要データへのアクセスに時間を必要とし、タスク処理の時間が増大する可能性がある。これをできるだけ回避するため、関連データアクセス制約を考慮する、次のような構成に拡張しても良い。 In task allocation, if most of the data required to process the task is stored in a site other than the site where the task is executed, it takes time to access the required data from the server that executes the task. It is necessary and may increase the time for task processing. In order to avoid this as much as possible, it may be extended to the following configuration considering related data access restrictions.

まず、データセンタシステムDCへのタスク要求は、タスク処理に必要なデータの情報分類を付与した構成にする。その情報分類は、タスク要求元のユーザが付与するものとする。 First, the task request to the data center system DC is configured with the information classification of the data required for the task processing. The information classification shall be given by the user who requested the task.

そのために、さらに図6aのタスク割付制約データを拡張した図6bの構成とするのがよい。図6bは、その拡張した構成の例を示す図である。ここでは、各拠点に対応付けて、格納情報分類識別子D123を追加している。格納情報分類識別子D123は、各拠点に格納されているデータの情報分類を示すデータである。 Therefore, it is preferable to use the configuration of FIG. 6b, which is an extension of the task allocation constraint data of FIG. 6a. FIG. 6b is a diagram showing an example of the expanded configuration. Here, the stored information classification identifier D123 is added in association with each base. The stored information classification identifier D123 is data indicating the information classification of the data stored in each site.

図6bの例では、拠点DCaに情報分類IC1、IC2、IC3のデータが格納されており、拠点DCbに情報分類IC1、IC4、IC5、IC6のデータが格納されていることを示している。各拠点のサーバSVは、データを当該拠点内に格納する際に、データセンタシステムエネルギーマネジメント装置EMの拠点情報収集部15にこれを通知するように構成される。データセンタシステムエネルギーマネジメント装置EMの拠点情報収集部15は、各拠点のサーバから受け取った通知に従って、タスク割付制約データD12の当該拠点に対応する格納情報分類識別子データD123を、当該拠点で格納されたデータの情報分類識別子D123を含めて更新するように構成される。 In the example of FIG. 6b, it is shown that the data of the information classification IC1, IC2, and IC3 are stored in the base DCa, and the data of the information classification IC1, IC4, IC5, and IC6 are stored in the base DCb. The server SV of each base is configured to notify the base information collection unit 15 of the data center system energy management device EM when the data is stored in the base. The site information collection unit 15 of the data center system energy management device EM stores the stored information classification identifier data D123 corresponding to the site of the task allocation constraint data D12 in accordance with the notification received from the server of each site. It is configured to include the information classification identifier D123 of the data and update it.

そして、拠点管理装置Cによるタスク実行判断の処理を次のように変更する。拠点管理装置Cは、タスク実行判断の指令を受けると、そのタスクの実行を許容するかどうかを決定する。ただし、ローカルに管理しているタスク割付制約データD22を参照し、そこに設定されている自拠点の格納情報分類識別子D123を参照し、当該タスクに付与されている情報分類が含まれている場合には、このタスクの実行を許容すると決定する。そうでない場合には、自拠点のタスク割付許容率D122を参照し、そのタスク割付許容率の確率で当該タスク要求を許容するように、乱数を用いて決定する。拠点管理装置Cは、タスク実行を許容すると決定した場合は、自拠点のサーバSVにそのタスクの実行を指令する。許容しないと決定した場合は、別の拠点のうちからランダムに1つを選択し、自拠点のサーバSVに、当該タスク要求をその別の拠点のサーバSVに転送するように指令する。 Then, the processing of the task execution determination by the base management device C is changed as follows. Upon receiving a command for determining task execution, the site management device C determines whether or not to allow the execution of the task. However, when the task allocation constraint data D22 managed locally is referred to, the stored information classification identifier D123 of the own base set therein is referred to, and the information classification assigned to the task is included. Determines to allow the execution of this task. If this is not the case, the task allocation allowance rate D122 of the own base is referred to, and a random number is used to determine so that the task request is allowed with the probability of the task allocation allowance rate. When the site management device C determines that the task execution is permitted, the site management device C instructs the server SV of the site to execute the task. If it is determined not to allow it, one of the other bases is randomly selected, and the server SV of the own base is instructed to forward the task request to the server SV of the other base.

このように構成することで、必要な情報の情報分類が明示的に指定されているタスクの場合、必要な情報が格納されている可能性が高い拠点に、当該タスクを割り付ける確度を高める効果を得ることができる。 By configuring in this way, in the case of a task for which the information classification of the required information is explicitly specified, the effect of increasing the accuracy of allocating the task to the base where the required information is likely to be stored can be improved. Obtainable.

さらに、タスク割付において、タスク処理に必要なデータが格納されていて、かつ、再エネ電力の余剰が予測される拠点が、割付先の拠点として選択される確率を高めるため、より多くのタスクで必要とされる情報分類の情報を、再エネ電力の余剰がより多く発生する拠点に予めコピーして格納する、データ配置調整機能を追加した、次のような構成に拡張してもよい。 Furthermore, in task allocation, in order to increase the probability that the base where the data required for task processing is stored and the surplus of renewable energy power is predicted to be selected as the base to be assigned, more tasks will be performed. The information of the required information classification may be expanded to the following configuration with the addition of a data arrangement adjustment function that copies and stores the information of the required information classification in advance at the base where the surplus of the renewable energy power is generated in advance.

この場合に拠点管理装置Cは、タスク実行判断の処理において、当該拠点のタスク割付許容率D122の基準に基づき、乱数によって当該拠点でのタスクの実行を許容すると決定した場合、自拠点に管理しているタスク割付制約データを参照して、当該タスクに付与されている情報分類を格納情報分類識別子D123に含んでいる拠点を抽出し、その拠点のサーバSVから、当該情報分類に該当する情報を取得し、当該拠点のサーバにコピーして格納する処理を実行するように構成する。 In this case, if the site management device C determines in the task execution determination process that the task execution at the site is permitted by a random number based on the standard of the task allocation allowance rate D122 of the site, the site management device C manages the task at its own site. With reference to the task allocation constraint data, the bases that include the information classification assigned to the task in the stored information classification identifier D123 are extracted, and the information corresponding to the information classification is extracted from the server SV of the base. It is configured to execute the process of acquiring, copying and storing in the server of the relevant site.

このように構成することで、タスク割付許容率がより高い、つまり、再エネ余剰電力量がより多い拠点に、タスク処理に利用される情報をコピーする機会が増え、また、より多いタスク割付で参照される情報分類の情報ほど、情報をコピーする機会が増え、したがって、より多くのタスクで必要とされる情報分類の情報が、再エネ電力の余剰がより多く発生する拠点にコピーされる機会を高める効果を得ることができる。 With this configuration, there are more opportunities to copy the information used for task processing to a site with a higher task allocation allowance, that is, a base with a larger amount of renewable energy surplus power, and with more task allocation. The more information in the information classification referenced, the more opportunities to copy the information, and therefore the opportunity to copy the information in the information classification needed for more tasks to a site with more surplus renewable energy. Can be obtained.

次に、各拠点の再エネ余剰電力量の予測における不確実性を考慮する拡張の例について説明する。 Next, an example of expansion that considers uncertainty in the prediction of the amount of surplus renewable energy at each site will be described.

各拠点の再エネ発電量予測には不確実性がある。気象予測の不確実性による発電量の変動、再エネ電源が連系する電力系統の状況に基づく発電抑制などである。電力消費量予測にも、気象状況による空調電力の変動などの不確実性がある。したがって、再エネ余剰電力量予測には不確実性がある。ある拠点で、再エネ発電量が予測より減少して再エネ電力が不足すると、拠点駆動電力を再エネ電力で賄うには、別拠点などの再エネ電力を調達することになり、電力系統アクセスのコストが生じる。逆に、ある拠点で、再エネ発電量が予測より増加して再エネ電力が余剰になると、その余剰電力を別の拠点で活用するには、やはり電力系統アクセスのコストが生じる。 There is uncertainty in the forecast of renewable power generation at each site. Fluctuations in power generation due to uncertainties in weather forecasts, power generation curtailment based on the status of the power system to which renewable energy power sources are interconnected, etc. There are also uncertainties in the power consumption forecast, such as fluctuations in air conditioning power due to weather conditions. Therefore, there is uncertainty in predicting the amount of surplus electricity for renewable energy. If the amount of re-energy power generation is lower than expected at one base and the re-energy power is insufficient, in order to cover the base drive power with the re-energy power, it is necessary to procure the re-energy power from another base, etc. Cost is incurred. On the contrary, if the amount of re-energy power generation increases more than expected at one base and the re-energy power becomes surplus, the cost of power system access still occurs in order to utilize the surplus power at another base.

再エネ余剰電力量予測の不確実性は、上振れと下振れのどちらの可能性が高いか、またその大きさは、時と場所によって変動する。従って、上振れの可能性が高いと予想される拠点に多めにタスクを割り付け、下振れの可能性が高いと予想される拠点に少なめにタスクを割り付けるようにすると、電力系統アクセスのコストの上振れの可能性を全体として抑制できる。 The uncertainty of the renewable energy surplus power forecast is more likely to be upside or downside, and its magnitude varies depending on the time and place. Therefore, if more tasks are assigned to bases that are expected to be upside and less tasks are assigned to bases that are expected to be downside, the cost of power system access will increase. The possibility of runout can be suppressed as a whole.

このような電力調達リスクに対応した調整を行えるようにするため、次のような構成にしても良い。 In order to be able to make adjustments in response to such power procurement risk, the following configuration may be used.

データセンタシステムエネルギーマネジメント装置EMのデータ管理部DB1は、電力調達リスクデータD13を含んで構成する。図7は、電力調達リスクデータD13の構成の例を示す図である。電力調達影響データD13は、各拠点について、30分後から30分間の、再エネ余剰電力上振れ期待値、再エネ余剰電力下振れ期待値、調達コスト単価期待値の各データを対応付けて構成する。再エネ余剰電力上振れ期待値は、再エネ余剰電力量が予測値から上振れする割合の期待値である。再エネ余剰電力下振れ期待値は、再エネ余剰電力量が予測値から下振れする割合の期待値[kWh]である。調達コスト単価期待値は、別の拠点等の再エネ電力を調達する際に生じる電力系統アクセス費用などの調達コストの単位電力量あたりの単価の期待値[¥/kWh]である。 The data management unit DB1 of the data center system energy management device EM includes the power procurement risk data D13. FIG. 7 is a diagram showing an example of the configuration of the power procurement risk data D13. The power procurement impact data D13 is configured by associating each data of the expected value of the surplus power of renewable energy, the expected value of the downside of the surplus power of renewable energy, and the expected value of the unit price of procurement cost for 30 minutes from 30 minutes later. do. The expected value of surplus re-energy power is the expected value of the rate at which the amount of surplus re-energy power exceeds the predicted value. The expected value of the downside of the re-energy surplus power is the expected value [kWh] of the ratio of the amount of the re-energy surplus power to the downside from the predicted value. The expected unit price of the procurement cost is the expected unit price [¥ / kWh] per unit power amount of the procurement cost such as the power system access cost generated when procuring the renewable energy power of another base or the like.

電力調達リスク管理部14はその電力調達リスクデータD13を設定する。各拠点の30分後の気象に関する予測情報(天候、気温、風速など)を得て、それに類似する過去の日時の候補複数を拠点需給実績データで検索し、その過去日時に対応付けられている再エネ発電量を抽出し、その平均値からの上振れ側の偏差に関する平均値と下振れ側の偏差に関する平均値を計算して、それぞれを再エネ発電量上振れ期待値と再エネ発電量下振れ期待値とする。再エネ余剰電力上振れ期待値は、再エネ発電量上振れ期待値を再エネ余剰電力量予測値で割り算して得られる値で設定し、再エネ余剰電力下振れ期待値は、再エネ発電量下振れ期待値を再エネ余剰電力量予測値で割り算して得られる値で設定する。調達コスト単価期待値は、予め入出力部を介して設定する。 The electric power procurement risk management unit 14 sets the electric power procurement risk data D13. Prediction information (weather, temperature, wind speed, etc.) about the weather 30 minutes after each base is obtained, and multiple candidates for the past date and time similar to it are searched for in the base supply and demand actual data and associated with the past date and time. Extract the amount of renewable energy power generation, calculate the average value for the deviation on the upside side and the average value for the deviation on the downside side from the average value, and calculate the expected value for the upside and the amount of renewable energy power generation, respectively. Expected downside. The expected value of the upside of the re-energy surplus power is set by the value obtained by dividing the expected value of the upside of the amount of re-energy power generation by the predicted value of the amount of re-energy surplus power, and the expected value of the downside of the re-energy surplus power is the re-energy power generation. Set by the value obtained by dividing the expected value of downside of the amount by the predicted value of the amount of surplus electricity generated. The expected procurement cost unit price is set in advance via the input / output unit.

そして、前記のタスク割付調整の処理を開始する前に、各拠点のタスク割付許容率を次のように更新する。つまり、各拠点の再エネ余剰電力上振れ期待値から再エネ余剰電力下振れ期待値を引き算して得られる値が正である場合には、タスク割付許容率にΔ´を加え、負である場合にはΔ´を差し引いて設定する。 Then, before starting the process of the task allocation adjustment, the task allocation allowance rate of each base is updated as follows. In other words, if the value obtained by subtracting the expected value of the re-energy surplus power downside from the expected value of the re-energy surplus power upside of each base is positive, then Δ'is added to the task allocation allowance and it is negative. In that case, subtract Δ'to set.

このように構成することで、再エネ余剰電力量の上振れの可能性が高いと予想される拠点に多めにタスクが割り付けられ、再エネ余剰電力量の下振れの可能性が高いと予想される拠点に少なめにタスクが割り付けられる効果が得られ、電力系統アクセスのコストの上振れの可能性を全体として抑制する効果を得ることができる。 With this configuration, more tasks are assigned to the bases where it is expected that there is a high possibility that the amount of surplus re-energy power will be upside, and it is expected that there is a high possibility that the amount of surplus re-energy power will be downside. The effect of allocating less tasks to the bases can be obtained, and the effect of suppressing the possibility of an increase in the cost of power system access can be obtained as a whole.

実施例2では、データセンタシステム拠点設計支援装置および方法について説明する。実施例2は、実施例1において、そのデータセンタ各拠点の地理的な配置と、DSの各拠点に併設する再エネ発電設備Gの容量を調整し、データセンタシステム全体の駆動する電力を再エネで100%賄うために調達する再エネ電力の量やその調達コストを小さくする設計を支援するものである。調達する電力には、各拠点に併設する再エネ発電設備の発電電力、および、他の発電事業者や電力取引市場から買電する再エネ発電電力を含む。 In the second embodiment, a data center system base design support device and a method will be described. In the second embodiment, in the first embodiment, the geographical arrangement of each base of the data center and the capacity of the renewable energy power generation facility G attached to each base of the DS are adjusted, and the electric power driven by the entire data center system is regenerated. It supports the design to reduce the amount of renewable energy procured to cover 100% with energy and the procurement cost. The electric power to be procured includes the electric power generated by the renewable energy power generation facilities attached to each base, and the electric power generated by the renewable energy purchased from other power generation companies and the electric power trading market.

タスク処理効率(単位電力量で駆動できるタスク処理量)が大きいエリアにデータセンタの拠点を配置し、再エネ発電率(年間8760時間を定格発電容量で発電した場合の電力量に対する、当該エリアの年間8760時間の日射量パターンに応じて発電した場合の電力量の割合)が大きい拠点に大容量の再エネ発電設備を設置し、他の拠点への送電アクセス性が高い拠点に大容量の再エネ発電設備を設置すれば、トータルの再エネ電力の調達量や調達コストを低減することが期待できる。 The base of the data center is located in the area where the task processing efficiency (task processing amount that can be driven by the unit power amount) is large, and the renewable energy power generation rate (the amount of power when 8760 hours per year is generated at the rated power generation capacity) is compared with the power amount in the area. A large-capacity renewable energy power generation facility will be installed at a base with a large power generation rate (ratio of power generation when generating power according to the solar radiation pattern of 8760 hours per year), and a large-capacity power generation will be re-installed at a base with high transmission accessibility to other bases. If an energy power generation facility is installed, it can be expected to reduce the total amount of renewable energy procured and the cost of procuring it.

しかし、タスク処理効率が高いエリアと再エネ発電率が高いエリアが常に一致しているとは限らない。例えば、タスク処理効率が高いエリアにデータセンタの拠点を配置するとする。タスク処理効率が高いので、必要な駆動電力量の低減が期待できる。しかし、その拠点は再エネ発電率が低い場合もあり得る。その場合、当該拠点に設置する再エネ発電設備の発電電力で賄うことを考えるとすれば、大きめの容量の再エネ発電設備を設置する必要があり、その分の設備コストが増大する。これに対し、設備容量増によるコスト増大を回避するために、再エネ発電率の高い他拠点の再エネ発電設備の発電電力を利用すること、ならびに他発電事業者や電力取引市場の再エネ電力を買電して活用すること、が考えれるが、その場合は、送電ロスや託送料金や再エネ電力購入料金などの再エネ電力調達のコストがかかる。 However, the area with high task processing efficiency and the area with high renewable energy power generation rate do not always match. For example, suppose that a data center base is located in an area with high task processing efficiency. Since the task processing efficiency is high, it can be expected that the required driving power will be reduced. However, the base may have a low renewable energy generation rate. In that case, considering that the power generated by the renewable energy power generation equipment installed at the base is to be used, it is necessary to install a large-capacity renewable energy power generation equipment, and the equipment cost increases accordingly. On the other hand, in order to avoid the cost increase due to the increase in installed capacity, use the generated power of the re-energized power generation equipment of other bases with high re-energized power generation rate, and re-energized power of other power generation companies and the power trading market. It is conceivable to purchase and utilize electricity, but in that case, there is a cost of procuring renewable energy such as transmission loss, consignment fee, and renewable energy purchase fee.

従って、データセンタ各拠点の地理的な配置と、各拠点に併設する再エネ発電設備の容量を適切に設計するにあたって、上記のトータルのコストを定量的に解析することが必要である。実施例2では、この定量的な解析として、各データセンタ拠点の配置候補エリアを設定すると、その配置パターンにおいて、データセンタシステム全体の駆動電力を再エネで100%賄うために調達する再エネ電力の量やその調達コストを小さくするように、各拠点併設の再エネ発電設備の容量を求める、データセンタシステム拠点設計支援装置に関するものである。 Therefore, it is necessary to quantitatively analyze the above-mentioned total cost in appropriately designing the geographical arrangement of each base of the data center and the capacity of the renewable energy power generation facility attached to each base. In the second embodiment, as this quantitative analysis, when the placement candidate area of each data center base is set, the re-energy power procured in order to cover 100% of the drive power of the entire data center system with the re-energy in the placement pattern. It is related to the data center system base design support device that seeks the capacity of the renewable energy power generation equipment attached to each base so as to reduce the amount of power and its procurement cost.

図8は、実施例2に係るデータセンタシステム拠点設計支援装置SPの構成例を示す機能ブロック図である。データセンタシステム拠点設計支援装置SPは、設計条件設定部32、モデル管理部33、記憶装置により構成されるデータ管理部DB3、最適化計算部34、全体制御部31、入出力部35を含んで構成され、各機能ブロックが連携して動作する。データ管理部DB3はさらに、エリア特性データD31、全体特性データD32を含んで構成される。 FIG. 8 is a functional block diagram showing a configuration example of the data center system base design support device SP according to the second embodiment. The data center system base design support device SP includes a design condition setting unit 32, a model management unit 33, a data management unit DB3 composed of a storage device, an optimization calculation unit 34, an overall control unit 31, and an input / output unit 35. It is configured and each functional block operates in cooperation. The data management unit DB3 is further configured to include area characteristic data D31 and overall characteristic data D32.

エリア特性データD31は、データセンタ各拠点の配置候補エリアの条件を管理するデータであり、タスク処理効率、再エネ発電率、電力ネットワーク接続性能のデータを含んで管理する。このうちタスク処理効率と再エネ発電率は前記の通り、(単位電力量で駆動できるタスク処理量)と、(年間8760時間を定格発電容量で発電した場合の電力量に対する、当該エリアの年間8760時間の日射量パターンに応じて発電した場合の電力量の割合)である。また電力ネットワーク接続性能データはさらに、単位電力量の送電時に損失する電力量の割合である「送電ロス率」や、単位電力量の送電時に電力ネットワークオペレータに支払う料金である「託送単価」のデータを含んで構成される。 The area characteristic data D31 is data for managing the conditions of the placement candidate area of each base of the data center, and is managed including data of task processing efficiency, renewable energy power generation rate, and power network connection performance. Of these, the task processing efficiency and the renewable energy power generation rate are as described above: (task processing amount that can be driven by a unit power amount) and (annual 8760 for the area concerned with respect to the power amount when 8760 hours per year are generated at the rated power generation capacity). It is the ratio of the amount of electric power when power is generated according to the solar radiation amount pattern of time). In addition, the power network connection performance data is further data on the "transmission loss rate", which is the ratio of the amount of power lost when transmitting a unit amount of power, and the "consignment unit price", which is the charge paid to the power network operator when transmitting a unit amount of power. Consists of including.

全体特性データD32は、全エリアに共通の条件を管理するデータであり、想定総タスク量、再エネ電力購入単価、再エネ発電コスト単価、再エネ設備コスト単価のデータを管理する。想定総タスク量は、データセンタシステム全体で処理するタスクの総量を表すデータである。再エネ電力購入単価は、再エネ電力を、他事業者や電力取引市場から調達する際に支払う際の単位電力量あたりの単価である。再エネ発電コスト単価は、データセンタ拠点に併設する再エネ発電設備のオペレーションコストに関する単位発電量あたりのコストである。再エネ設備コスト単価は、データセンタ拠点に併設する再エネ発電設備の設置に要するイニシャルコストに関する単位発電容量あたりのコストである。 The overall characteristic data D32 is data that manages conditions common to all areas, and manages data of the assumed total task amount, the re-energy power purchase unit price, the re-energy power generation cost unit price, and the re-energy equipment cost unit price. The estimated total task amount is data representing the total amount of tasks processed by the entire data center system. The re-energy power purchase unit price is the unit price per unit power amount when procuring re-energy power from other businesses or the power trading market. The unit price of renewable energy power generation is the cost per unit power generation amount related to the operation cost of the renewable energy power generation facility attached to the data center base. The unit cost of renewable energy equipment is the cost per unit power generation capacity related to the initial cost required to install the renewable energy power generation equipment attached to the data center base.

図9は、実施例2に係るデータセンタシステム拠点設計支援装置SPの全体の処理の流れを示したものである。以下、図8に示した各機能ブロックの処理について、図9の流れに従って説明する。 FIG. 9 shows the overall processing flow of the data center system base design support device SP according to the second embodiment. Hereinafter, the processing of each functional block shown in FIG. 8 will be described according to the flow of FIG.

データセンタシステム拠点設計支援装置SPの全体制御部31は、入出力部35からの処理起動入力を受けて、データセンタシステム拠点設計支援の処理を始動する。 The overall control unit 31 of the data center system base design support device SP receives the processing start input from the input / output unit 35 and starts the processing of the data center system base design support.

全体制御部31は、まず、入出力部35を介して、ユーザから、データセンタ拠点を配置するデリア候補のエリア特性データD31の設定入力を受け付ける。エリア特性データD31は、前述した通り、タスク処理効率、再エネ発電率の各データを含んで構成されるデータである。この処理内容が図9の処理ステップS200で実施される。 First, the overall control unit 31 receives the setting input of the area characteristic data D31 of the Delia candidate for arranging the data center base from the user via the input / output unit 35. As described above, the area characteristic data D31 is data including each data of task processing efficiency and renewable energy power generation rate. This processing content is carried out in the processing step S200 of FIG.

次に、入出力部35を介して、ユーザから、全体特性データD32の設定入力を受け付ける。全体特性データD32は、想定総タスク量、再エネ電力購入単価、再エネ発電コスト単価、再エネ設備コスト単価、電力ネットワーク接続性能(送電ロス率、託送単価)のデータを含んで構成されるデータである。この処理内容が図9の処理ステップS201で実施される。 Next, the setting input of the overall characteristic data D32 is received from the user via the input / output unit 35. Overall characteristic data D32 is data composed of data including estimated total task amount, re-energy power purchase unit price, re-energy power generation cost unit price, re-energy equipment cost unit price, and power network connection performance (transmission loss rate, consignment unit price). Is. This processing content is carried out in the processing step S201 of FIG.

モデル管理部33は、各拠点の駆動電力量を、その拠点に設置する再エネ発電設備の発電電力の自家消費と、別の拠点に設置する再エネ発電設備の発電電力の託送と、他の発電事業者や電力取引市場からの買電で組み合わせて賄う、その配分を決定する最適化問題の数式モデルを管理する。このため、予め以下のように定義しておく。 The model management unit 33 determines the amount of drive power of each base, such as self-consumption of the power generated by the renewable energy power generation facility installed at that base, the consignment of the generated power of the renewable energy power generation facility installed at another base, and other operations. Manage the mathematical model of the optimization problem that determines the allocation of electricity purchased from power generators and the electricity trading market in combination. Therefore, it is defined in advance as follows.

まず拠点iに関する変数名について以下のように定義する。タスク処理効率をTPRi、再エネ発電率をRGRi、駆動電力のうち自拠点の再エネ電源の発電電力で賄う電力量をSCPi、駆動電力のうち拠点jの再エネ電源の発電電力の託送で賄う電力量をTPji、駆動電力のうち他事業者や電力取引市場からの買電で賄う電力量をMPi、駆動電力量をOPi、タスク量をTVi、再エネ発電量をRGi、再エネ設備容量をRCi、再エネ設備コストをRCCi、電力調達コストをPCiで表す。 First, the variable names related to the base i are defined as follows. The task processing efficiency is covered by TPRi, the re-energy power generation rate is covered by RGRi, the amount of power generated by the re-energy power source of the own base among the drive power is covered by SCPi, and the power generated by the re-energy power source of the base j is covered by the consignment of the drive power. The electric energy is TPji, the electric energy of the driving power is MPi, the electric energy that is covered by the purchase from other companies and the electric power trading market is OPi, the electric energy is OPi, the task amount is TVi, the re-energy power generation amount is RGi, and the re-energy installed capacity is. RCi, renewable energy equipment cost is expressed by RCCi, and power generation cost is expressed by PCi.

またデータセンタシステム全体に関する変数名について以下のように定義する。想定総タスク量をTT、再エネ電力購入単価をRPUP、再エネ発電コスト単価をRGUP、再エネ設備コスト単価をRCUP、送電ロス率をTLR、託送単価をTPUP、総電力調達量をTPA、総電力コストをTPCで表す。 In addition, the variable names for the entire data center system are defined as follows. The estimated total task amount is TT, the re-energy power purchase unit price is RPUP, the re-energy power generation cost unit price is RGUP, the re-energy equipment cost unit price is RCUP, the transmission loss rate is TLR, the consignment unit price is TPUP, and the total power procurement amount is TPA. The power cost is expressed in TPC.

これらの変数を用いて、最適化モデルを以下ように定義する。最適化変数は全ての拠点iに関するSCPi(駆動電力のうち自拠点の再エネ電源の発電電力で賄う電力量)、TPji(駆動電力のうち拠点jの再エネ電源の発電電力の託送で賄う電力量)、MPi(駆動電力のうち他事業者や電力取引市場からの買電で賄う電力量)である。 Using these variables, the optimization model is defined as follows. The optimization variables are SCPi (the amount of power generated by the renewable energy power source of the own base among the driving power) and TPji (the power generated by the renewable energy power source of the base j among the driving power) for all the bases i. Amount), MPi (amount of driving power that can be covered by purchasing power from other businesses or the power trading market).

ここでは、全てのiについて駆動電力量OPi、タスク量TVi、再エネ発電量RGi、再エネ設備容量RCi、再エネ設備コストRCCi、電力調達コストPCiは他の変数を用いて計算で値が決定される従属変数である。具体的には、(1)式から(6)式で計算できる。ただし、Σjは拠点jについて和をとることを意味する。
[数1]
OPi=SCPi+Σj(TPji×(1−TLR))+MPi (1)
[数2]
TVi=OPi×TPRi (2)
[数3]
RGi=SCPi+TPji (3)
[数4]
RCi=RGi÷RGRi÷8760 (4)
[数5]
RCCi=RCi×RCUP (5)
[数6]
PCi=RGi×RGUP+Σj(TPji×(1−TLR)×TPUP) (6)
総電力調達量TPA、総電力コストTPCも同様に他の変数を用いて計算で値が決定される従属変数である。具体的には、(7)式、(8)式で計算できる。ただし、Σiは拠点iについて和をとることを意味する。満たすべき制約条件として、TT≦Σi(TVi)の不等式制約を定義する。目的関数は、総電力調達量TPA、総電力コストTPCの2通りであり、ともに最小化が目的である。
[数7]
TPA=Σi(RGi)+Σi(MPi) (7)
[数8]
TPC=Σi(RCCi)+Σi(PCi) (8)
そして、全体制御部31は最適化計算部34に指令して、モデル管理部33が管理する最適化問題数式モデルを用いて、最適化計算を実行する。この処理内容が図9の処理ステップS202で実施される。本発明は最適化計算の手法を限定するものではないが、ここでは例として、一般的な遺伝的アルゴリズムを用いる場合について、図10にその処理例を示している。
Here, the drive power OPi, task amount TVi, re-energy power generation amount RGi, re-energy equipment capacity RCi, re-energy equipment cost RCCi, and power procurement cost PCi are calculated using other variables for all i. It is a dependent variable to be used. Specifically, it can be calculated from the equation (1) to the equation (6). However, Σj means that the sum is taken for the base j.
[Number 1]
OPi = SCPi + Σj (TPji × (1-TLR)) + MPi (1)
[Number 2]
TVi = OPi x TPRi (2)
[Number 3]
RGi = SCPi + TPji (3)
[Number 4]
RCi = RGi ÷ RGRi ÷ 8760 (4)
[Number 5]
RCCi = RCi × RCUP (5)
[Number 6]
PCi = RGi x RGUP + Σj (TPji x (1-TLR) x TPUP) (6)
The total power procurement amount TPA and the total power cost TPC are also dependent variables whose values are determined by calculation using other variables. Specifically, it can be calculated by the equations (7) and (8). However, Σi means that the sum is taken for the base i. An inequality constraint of TT ≦ Σi (TVi) is defined as a constraint condition to be satisfied. There are two objective functions, total power procurement amount TPA and total power cost TPC, both of which are aimed at minimizing.
[Number 7]
TPA = Σi (RGi) + Σi (MPi) (7)
[Number 8]
TPC = Σi (RCCi) + Σi (PCi) (8)
Then, the overall control unit 31 commands the optimization calculation unit 34 to execute the optimization calculation using the optimization problem mathematical model managed by the model management unit 33. This processing content is carried out in the processing step S202 of FIG. The present invention does not limit the method of optimization calculation, but here, as an example, a processing example of using a general genetic algorithm is shown in FIG.

図10の遺伝的アルゴリズムを用いた最適化手法では、最初の処理ステップS300において、最適化変数を遺伝子としてコーディングする。処理ステップS301において乱数によって複数個の遺伝子を生成して、その集合である遺伝子プールを構成する。 In the optimization method using the genetic algorithm of FIG. 10, the optimization variable is coded as a gene in the first processing step S300. In the processing step S301, a plurality of genes are generated by random numbers to form a gene pool which is a set thereof.

処理ステップS302において各遺伝子の評価値を計算する。評価値は、目的関数の値に、制約条件を満たしていない場合には予め定めるペナルティ値を加えて計算する。処理ステップS303において評価値が最小の遺伝子を最適遺伝子として選択する。 The evaluation value of each gene is calculated in the processing step S302. The evaluation value is calculated by adding a predetermined penalty value to the value of the objective function if the constraint condition is not satisfied. In the processing step S303, the gene having the smallest evaluation value is selected as the optimal gene.

処理ステップS304では、最適化開始後の遺伝子生成数が一定数に達したか、または、最適遺伝子の評価値が、予め定める一定の優良条件を満たしたことを確認する。満たしている場合(yes)、最適か計算終了として処理ステップS305に移動して最適化計算結果を出力する。この出力は、最適遺伝子に対応する、各拠点の駆動電力を賄う、再エネ自家消費電力量と、他拠点再エネ託送活用電力量と、他発電事業者もしくは電力取引市場からの買電量の組合せの内訳値、及び、各拠点の再エネ設備容量、総電力調達量、総電力コストの各値である。 In the processing step S304, it is confirmed that the number of genes generated after the start of optimization has reached a certain number, or that the evaluation value of the optimum gene satisfies a certain predetermined excellent condition. If it is satisfied (yes), it moves to the processing step S305 as the optimum or the end of the calculation, and outputs the optimization calculation result. This output is a combination of the amount of re-energy self-consumption, the amount of re-energy consignment utilization power at other bases, and the amount of power purchased from other power generation companies or the power trading market, which corresponds to the optimum gene and covers the drive power of each base. These are the breakdown values of, the renewable energy installed capacity of each base, the total amount of electricity procured, and the total electricity cost.

処理ステップS304の判断で満たしていない場合(No)、処理ステップS306に移動して、評価値に基づく交叉や突然変異の遺伝的処理による新たな遺伝子の生成と、評価値に基づく淘汰の遺伝的処理による次世代に残さない遺伝子の抹消を組み合わせて、次世代の遺伝子として残す遺伝子を生成する。 If the judgment of the processing step S304 is not satisfied (No), the process proceeds to the processing step S306 to generate a new gene by genetic processing of crossover or mutation based on the evaluation value, and genetic selection based on the evaluation value. By combining the erasure of genes that will not be left in the next generation by processing, genes that will be left as next-generation genes are generated.

処理ステップS307では、生成した複数個の遺伝子で新たな遺伝子プールを構成し、処理ステップS306の処理に戻って、以下処理ステップS304の判断で最適化計算終了となるまで繰り返す。 In the processing step S307, a new gene pool is composed of the generated plurality of genes, the process returns to the processing of the processing step S306, and the process is repeated until the optimization calculation is completed by the determination of the processing step S304.

上記において、再エネ発電コスト単価と再エネ設備コスト単価は、拠点によらず共通の値を用いたが、拠点によって異なる値を用いるようにしてもよい。同様に、送電ロス率と託送単価は、託送ルート(始点と終点)によらず共通の値を用いたが、託送ルートによって異なる値を用いるようにしてもよい。 In the above, the re-energy power generation cost unit price and the re-energy equipment cost unit price are common values regardless of the base, but different values may be used depending on the base. Similarly, for the transmission loss rate and the consignment unit price, common values are used regardless of the consignment route (start point and end point), but different values may be used depending on the consignment route.

このように構成することで、各拠点に必要な駆動電力を全て再エネで賄う場合に、各拠点の再エネ発電設備による発電電力と、他拠点の再エネ発電設備の発電電力の託送による活用と、他発電事業者や電力取引市場からの再エネ電力の買電の組み合わせ方、及び、各拠点に設置する再エネ発電設備の設備容量を適切に調整し、再エネ電力のトータルコストを低減する効果を得ることができる。 With this configuration, when all the drive power required for each base is covered by renewable energy, the power generated by the renewable energy power generation equipment at each base and the power generated by the renewable energy power generation equipment at other bases can be utilized by consignment. And how to combine the purchase of re-energy power from other power generation companies and the power trading market, and appropriately adjust the installed capacity of the re-energy power generation equipment installed at each base to reduce the total cost of re-energy power. You can get the effect of

DC(DCa、DCb、DCc):データセンタ
DB1、DB2、DB3:データ管理部
EM:エネルギーを一括管理するデータセンタシステムエネルギーマネジメント装置
Nw:情報ネットワーク
Pw:電力ネットワーク
SV(SVa、SVb、SVc):サーバ
SP:データセンタシステム拠点設計支援装置
G(Ga、Gb、Gc):再エネ電源
C(Ca、Cb、Cc):拠点管理装置
B(Ba、Bb、Bc):電源母線
11、21、31:全体制御部
12:電力需給管理部
13:タスク割付調整部
14:電力調達リスク管理部
15:拠点情報収集部
16、25、35:入出力部
22:拠点内設備制御部
23:タスク実行判断部
24:データ配置調整部
26:拠点内状態監視部
32:設計条件設定部
33:モデル管理部
34:最適化計算部
DC (DCa, DCb, DCc): Data center DB1, DB2, DB3: Data management unit EM: Data center system for centrally managing energy Energy management device Nw: Information network Pw: Power network SV (SVa, SVb, SVc): Server SP: Data center system base design support device G (Ga, Gb, Gc): Re-energy power supply C (Ca, Cb, Cc): Base management device B (Ba, Bb, Bc): Power supply bus lines 11, 21, 31 : Overall control unit 12: Power supply and demand management unit 13: Task allocation adjustment unit 14: Power procurement risk management unit 15: Base information collection unit 16, 25, 35: Input / output unit 22: In-site equipment control unit 23: Task execution judgment Unit 24: Data layout adjustment unit 26: In-site status monitoring unit 32: Design condition setting unit 33: Model management unit 34: Optimization calculation unit

Claims (10)

複数拠点のデータセンタとデータセンタシステムエネルギーマネージメント装置の間が通信により接続され、データ演算用のサーバを備える複数拠点の前記データセンタは、それぞれ再エネ電源を備えて拠点間で電力融通するように構成されたデータセンタシステムであって、
前記データセンタエネルギーマネジメント装置は、拠点内の再エネ電力の不足が予測されるデータセンタでの情報処理の実行を抑制し、拠点内の再エネ電力の余剰が予測されるデータセンタでの情報処理の実行を増加するように、情報処理の実行拠点を調整するタスク割付調整手段を備え、複数拠点のデータセンタにおけるタスク割付を調整することを特徴とするデータセンタシステム。
The data centers of multiple bases and the data center system energy management device are connected by communication, and the data centers of multiple bases equipped with servers for data calculation are each equipped with a renewable energy power source so that power can be interchanged between the bases. It is a configured data center system
The data center energy management device suppresses the execution of information processing in the data center where the shortage of the renewable energy power in the base is predicted, and the information processing in the data center where the surplus of the renewable energy power in the base is predicted. A data center system that is equipped with task allocation adjustment means that adjusts information processing execution bases so as to increase the execution of data, and is characterized by adjusting task allocations in data centers at multiple bases.
請求項1に記載のデータセンタシステムであって、
情報処理を実行するデータセンタを決定するにあたって、当該情報処理に関連する情報が存在するデータセンタを選択する可能性を高めるタスク割付制約手段を備えることを特徴とするデータセンタシステム。
The data center system according to claim 1.
A data center system characterized by being provided with task allocation constraint means that increase the possibility of selecting a data center in which information related to the information processing exists when determining a data center for executing information processing.
請求項2に記載のデータセンタシステムであって、
情報処理で必要になる頻度の高い情報を、再エネ電力の余剰の発生する頻度が高いデータセンタに格納するデータ配置調整手段を備えることを特徴とするデータセンタシステム。
The data center system according to claim 2.
A data center system characterized by being provided with a data arrangement adjusting means for storing frequently-used information required for information processing in a data center where a surplus of renewable energy is frequently generated.
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のデータセンタシステムであって、
各データセンタの再エネ電力の余剰の予測値に対して実際の余剰量が上振れする可能性と下振れする可能性である電力調達リスクを管理する電力調達リスク管理手段を備え、前記タスク割付調整手段が、前記電力調達リスクに基づいて情報処理の実行場所を調整することを特徴とするデータセンタシステム。
The data center system according to any one of claims 1 to 3.
The task allocation is provided with a power procurement risk management means for managing the power procurement risk, which is the possibility that the actual surplus amount may be above or below the predicted value of the surplus of renewable energy power of each data center. A data center system in which the adjusting means adjusts the execution location of information processing based on the power procurement risk.
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のデータセンタシステムであって、
タスク割り付けに基づくタスク要求を受けたデータセンタは、当該タスクの実行を許容するかどうかを判断し、実行を拒否する場合は他のデータセンタの選択を返送することを特徴とするデータセンタシステム。
The data center system according to any one of claims 1 to 4.
A data center system characterized in that a data center that receives a task request based on a task allocation determines whether or not to allow the execution of the task, and if the execution is refused, returns a selection of another data center.
複数拠点のデータセンタとデータセンタシステムエネルギーマネージメント装置の間が通信により接続され、データ演算用のサーバを備える複数拠点の前記データセンタは、それぞれ再エネ電源を備えて拠点間で電力融通するように構成されたデータセンタシステムの運用方法であって、
前記データセンタエネルギーマネジメント装置は、拠点内の再エネ電力の不足が予測されるデータセンタでの情報処理の実行を抑制し、拠点内の再エネ電力の余剰が予測されるデータセンタでの情報処理の実行を増加するように、情報処理の実行拠点を調整することを特徴とするデータセンタシステムの運用方法。
The data centers of multiple bases and the data center system energy management device are connected by communication, and the data centers of multiple bases equipped with servers for data calculation are each equipped with a renewable energy power source so that power can be interchanged between the bases. It is an operation method of the configured data center system.
The data center energy management device suppresses the execution of information processing in the data center where the shortage of the renewable energy power in the base is predicted, and the information processing in the data center where the surplus of the renewable energy power in the base is predicted. An operation method of a data center system characterized by adjusting the execution base of information processing so as to increase the execution of information processing.
複数拠点のデータセンタとデータセンタシステムエネルギーマネージメント装置の間が通信により接続され、データ演算用のサーバを備える複数拠点の前記データセンタは、それぞれ再エネ電源を備えて拠点間で電力融通するように構成されたデータセンタシステムの拠点設計を支援するためのデータセンタシステム拠点設計支援装置であって、
データセンタシステムの総電力量もしくは総電力コストを低減するように、データセンタを配置する各拠点の位置と、各拠点に設置する再エネ発電設備の発電容量を設定し、地域による情報処理のエネルギー効率の違い、再エネ発電設備の年間発電率の違いに基づいて、データセンタシステム全体を駆動する再エネ電力の総電力量を計算することを特徴とするデータセンタシステム拠点設計支援装置。
The data centers of multiple bases and the data center system energy management device are connected by communication, and the data centers of multiple bases equipped with a server for data calculation are each equipped with a renewable energy power source so that power can be interchanged between the bases. It is a data center system base design support device for supporting the base design of the configured data center system.
In order to reduce the total electric energy or total power cost of the data center system, the location of each base where the data center is located and the power generation capacity of the renewable energy power generation equipment installed at each base are set, and the energy of information processing by the region is set. A data center system base design support device characterized by calculating the total amount of renewable energy that drives the entire data center system based on the difference in efficiency and the difference in the annual power generation rate of the renewable energy power generation facility.
請求項7に記載のデータセンタシステム拠点設計支援装置であって、
各拠点のデータセンタ間で電力融通する際の送電ロスを用いて、データセンタシステム全体を駆動する再エネ電力の総電力量を計算することを特徴とするデータセンタシステム拠点設計支援装置。
The data center system base design support device according to claim 7.
A data center system base design support device characterized in that the total amount of renewable energy that drives the entire data center system is calculated using the transmission loss when power is interchanged between the data centers of each base.
請求項8に記載のデータセンタシステム拠点設計支援装置であって、
各拠点のデータセンタ間で電力融通する際の送電サービスの料金を含めて、データセンタシステム全体を駆動する再エネ電力の総電力コストを計算することを特徴とするデータセンタシステム拠点設計支援装置。
The data center system base design support device according to claim 8.
A data center system base design support device characterized by calculating the total power cost of renewable energy power that drives the entire data center system, including the charge for power transmission services when power is interchanged between data centers at each base.
複数拠点のデータセンタとデータセンタシステムエネルギーマネージメント装置の間が通信により接続され、データ演算用のサーバを備える複数拠点の前記データセンタは、それぞれ再エネ電源を備えて拠点間で電力融通するように構成されたデータセンタシステムの拠点設計を支援するためのデータセンタシステム拠点設計支援方法であって、
データセンタシステムの総電力量もしくは総電力コストを低減するように、データセンタを配置する各拠点の位置と、各拠点に設置する再エネ発電設備の発電容量を設定し、地域による情報処理のエネルギー効率の違い、再エネ発電設備の年間発電率の違いに基づいて、データセンタシステム全体を駆動する再エネ電力の総電力量を計算することを特徴とするデータセンタシステム拠点設計支援方法。
The data centers of multiple bases and the data center system energy management device are connected by communication, and the data centers of multiple bases equipped with a server for data calculation are each equipped with a renewable energy power source so that power can be interchanged between the bases. It is a data center system base design support method to support the base design of the configured data center system.
In order to reduce the total electric energy or total power cost of the data center system, the location of each base where the data center is located and the power generation capacity of the renewable energy power generation equipment installed at each base are set, and the energy for information processing by the region is set. A data center system base design support method characterized by calculating the total electric energy of the renewable energy power that drives the entire data center system based on the difference in efficiency and the difference in the annual power generation rate of the renewable energy power generation facility.
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