基于分布式供储能设备的数据中心性能与成本优化

摘要

随着大数据时代的来临，数据中心急剧发展，其规模和性能不断提升。在享受数据中心带来的便利的同时，数据中心庞大的电力消耗和环境污染问题得到人们的广泛关注。近来，燃料电池、燃气轮机作为一种绿色新能源得到了学术界和工业的共同关注，它们具有稳定可调控、碳排放量低，再生可持续等优点。将燃料电池、燃气轮机应用于数据中心可以有效解决数据中心的高能耗高污染问题，然而燃料电池、燃气轮机输出功耗的调节需要一定的反应时间，这将导致数据中心功耗供给和功耗需求不匹配的问题。储能设备是数据中心的关键使能元件，除了作为数据中心的备用电力功能外，利用储能设备可以提高数据中心的能效，削减数据中心的峰值功耗，降低数据中心的运行成本。文章研究的是由燃料电池、燃气轮机分布式驱动的以铅酸锂电池为储能设备的绿色数据中心，针对燃料电池、燃气轮机调节输出功耗需要一定的反应时间所带来的功耗需求和供给不匹配问题，从功耗供给的层面提出了供给功耗塑形削峰技术，从功耗需求的层面提出DFS、任务推迟技术使得功耗需求主动匹配功耗供给，配合短任务调度策略及储能设备和供电设备的功耗削峰，以平均5%的性能损失节约数据中心37%的成本。

目录

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第一章 绪论

1.1大数据时代的来临

1.2大数据推动数据中心的发展

1.3数据中心成为耗电大户

1.4数据中心庞大的电力需求对数据中心成本的影响

1.5数据中心庞大的电力需求对于环境的影响

1.6数据中心的福音：绿色新能源

1.7国内外研究现状

1.8本文研究内容及贡献

第二章 绿色数据中心供电背景

2.1绿色新能源

2.2分布式电力供给架构

2.3绿色数据中心中的储能设备

2.4使用稳定可控的新能源的分布式发电的数据中心

第三章 PDSC技术及STPS调度策略

3.1 PDSC功耗供给的塑形与削峰

3.2 STPS调度策略

第四章 实验过程

4.1实验目的

4.2实验方法

4.3仿真器的设计

第五章 实验结果

5.1性能分析

5.2成本分析

5.3性价比分析

第六章 结束语

6.1主要工作与创新点

6.2后续研究工作

参考文献

致谢

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