[发明专利]面向柔性变电站接入的数据中心园区配电网经济运行方法

说明书

一种面向柔性变电站接入的数据中心园区配电网经济运行方法：根据选定的由柔性变电站供电的数据中心园区配电网，输入配电网基本参数信息；依据数据中心园区配电网基本参数信息，建立数据中心灵活运行调度策略；建立基于柔性变电站的数据中心园区节能降损模型；将基于柔性变电站的数据中心园区节能降损模型进行求解，输出求解结果，包括：数据中心园区配电网的运行成本、柔性变电站的传输功率和各数据中心的数据负载调度策略。本发明立足解决数据中心园区配电网的运行经济性提升问题，减小数据中心园区配电网的运行成本，实现系统灵活运行。

技术领域

本发明涉及一种数据中心园区节能降损方法。特别是涉及一种面向柔性变电站接入的数据中心园区配电网经济运行方法。

背景技术

随着互联网技术的快速发展，数据中心(Internet data center,IDC)的规模和数量正在迅速扩大，逐渐成为有源配电网中的重要电力用户，大大增加了用电负荷量。据统计，数据中心的功耗已占全球总供电量的1.3％以上，在中国则占2.35％以上，如何有效实现数据中心的节能降损运行已成为亟待解决的问题。

由于数据中心中IT服务器通常为直流供电设备，采用直流供电方式将有效提高数据中心的运行效率。柔性变电站是基于电力电子装置的新型柔性配电设备，通过多种交直流变换环节可以实现多电压等级、交直流多电能形态配电网的柔性互联。基于与柔性变电站相连的直流环节，进行数据中心的高效集成与供电，柔性变电站通过改善中低压交直流配电网的潮流分布，以降低数据中心的运行损耗。而且，数据中心在时间尺度上可以灵活转移具有较长容忍服务延迟的数据负载，在空间维度上可以调节数据中心负荷从而达到平衡地区负荷的效果，因此，考虑数据中心的时间和空间负载调节潜力，可将数据中心作为一种需求侧响应资源，通过源-网-荷-储协调配合，进一步提高数据中心园区的运行经济性。

国内外已经开展了数据中心用电特性和灵活调度的研究，主要集中在基于价格的数据中心需求响应上，通过电价信号引导数据中心负载的时间分布，以平衡区域负载。但在基于柔性变电站实现数据中心节能降损方面仍然存在挑战。需要考虑数据中心的时空负荷调节潜力，并与柔性变电站协调配合，减少数据中心园区配电网的运行成本。因此，急需一种面向柔性变电站接入的数据中心园区配电网经济运行方法，通过在时空尺度上灵活调度数据负载，进行源-网-荷-储协调配合，实现数据中心园区的节能降损运行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够减小数据中心园区配电网的运行成本、实现系统灵活运行的面向柔性变电站接入的数据中心园区配电网经济运行方法。

本发明所采用的技术方案是：一种面向柔性变电站接入的数据中心园区配电网经济运行方法，包括如下步骤：

1)根据选定的由柔性变电站供电的数据中心园区配电网，输入配电网基本参数信息，包括：柔性变电站的接入位置和容量、数据中心园区交直流配电网络拓扑及参数信息、各数据中心的接入位置及数据负载变化曲线、储能接入位置及容量、负荷接入位置及功率变化曲线、光伏电站接入位置及出力曲线、系统基准电压和基准功率；

2)依据步骤1)提供的数据中心园区配电网基本参数信息，建立数据中心灵活运行调度策略，包括：基于动态电压频率调节的数据中心功耗建模、延迟敏感型数据负载处理约束、延迟容忍型数据负载时空调度约束；

3)建立基于柔性变电站的数据中心园区节能降损模型，包括：设定数据中心园区配电网运行费用最小为目标函数，分别考虑柔性变电站运行约束、数据中心灵活调度策略、储能系统运行约束、光伏电站运行约束、交直流配电网络运行约束；

4)将步骤3)得到的基于柔性变电站的数据中心园区节能降损模型进行求解，输出求解结果，包括：数据中心园区配电网的运行成本、柔性变电站的传输功率和各数据中心的数据负载调度策略。