[发明专利]计及数据中心的主动配电网规划模型的构建方法

说明书

本发明公开了计及数据中心的主动配电网规划模型构建方法，包括：获取基础参数；利用二阶段随机优化方法建立计及数据中心的主动配电网规划模型；将基础参数代入模型中，以主动配电网投资运营成本最小的同时提高可再生能源利用率以及较少碳排放量为目标，采用改进的群搜索优化算法对所述模型进行求解，输出改造线路所选型号、智能电表的安装位置、风电机组的安装位置、数据中心各时段服务器开机数量、数据中心内部时间维度任务迁移量、配网的购电量、风电机组实际出力、储能充电功率以及储能放电功率的方案。本发明考虑数据中心时间维度可转移负荷和配备的储能设备灵活充放电性，可有效降低主动配电网规划成本，促进分布式能源消纳，减少碳排放。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，尤其涉及一种计及数据中心的主动配电网规划模型的构建方法、装置和计算设备。

背景技术

近年来工业互联网和数字革命驱动着新一代电力系统的构建，大数据、云计算等需求呈现爆炸式增长。过去五年，中国数据中心(Data Center，DC)建设的增长率一直保持在20％左右，年用电量占全国发电量的2％以上，贡献了全球约0.3％的碳排放量。随着通信技术的发展，数据中心进行数据处理任务的数量不断增加，使得数据中心在功耗方面消耗量呈快速上升趋势。

主动配电网(Active Distribution Network，ADN)，作为可有效调节和使用分布式可再生能源(Distributed Energy Resources，DER)的可行技术解决方案。

已有技术中，为了降低数据中心在功耗方面消耗量，在数据中心能耗管理与优化运行方面已有很多成果研究。例如，对数据中心、储能和电动汽车的协同调度，通过制定相应的优化策略，有效降低了数据中心的运营成本。再如，综合考虑数据负荷、服务器休眠、多种储能协调运行、与主动配电网交互等因素的数据中心的实时能量管理方法。但是目前的数据中心与主动配电网共同规划方法中，能源规划效果并不理想，导致能耗多。

发明内容

为此，本发明提供一种、装置和计算设备，以力图解决或者至少缓解上面存在的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种计及数据中心的主动配电网规划模型构建方法，适于在计算设备中执行，方法包括步骤：获取基础参数；利用二阶段随机优化方法建立计及数据中心的主动配电网规划模型，模型包括目标函数和约束条件；将基础参数代入至模型中，并以主动配电网投资运营成本最小的同时提高可再生能源利用率以及较少碳排放量为目标，采用改进的群搜索优化算法对所述模型进行求解，输出改造线路所选型号、智能电表的安装位置、风电机组的安装位置、数据中心各时段服务器开机数量、数据中心内部时间维度任务迁移量、配网的购电量、风电机组实际出力、储能充电功率以及储能放电功率的制定方案；其中，所述目标函数为：

minC＝C^INV+C^OPT

C^INV＝C^line+C^SM+C^WG

C^OPT＝C^grid+C^DER+C^DC-DR

式中，C^INV表示规划阶段投资成本，C^OPT表示运行阶段投资成本，C^line表示数据中心的输电线路扩容成本，C^SM表示数据中心智能电表的安装成本，C^WG表示数据中心风电机组的安装成本，C^grid表示主动配电网向上级电网购电成本，C^DER表示储能设备的维护成本，C^DC-DR表示主动配电网向数据中心支付的需求响应激励成本。

可选地，目标函数包括：