[发明专利]基于鲁棒优化的绿色数据中心节能任务调度策略

摘要

本发明公开了一种基于鲁棒优化的绿色数据中心节能任务调度策略，主要用于解决数据中心高能耗、高电费、高污染的问题。本发明为数据中心部署了太阳能电池板，数据中心可由太阳能和传统电网混合发电。为了解决太阳能发电的随机性、间断性、不稳定性的特点，本发明设计了一个新颖灵活的不确定模型，通过参考分布的引入定义了不确定集来限制太阳能发电量的波动，并考虑了地理分布式计算节点的电价差异性和时变性，设计出合理的任务调度策略，将用户提交到数据中心的请求分配到太阳能产量高和电价低的计算节点和时间段去处理，以求消耗最少的电费，达到节约能源和保护环境的目的。

主权项

一种基于鲁棒优化的绿色数据中心节能任务调度策略，其特征在于：数据中心由太阳能和传统电网混合发电，通过机会约束规划和鲁棒优化的方法处理随机变量，所述随机变量为太阳能发电量rjk，将主问题变成不含有随机变量rjk的线性规划，再进行主问题求解，具体包括以下步骤：(1)获取太阳能发电量的历史数据；(2)根据历史数据构造参考分布，参考分布包括但不限于正态分布；(3)利用KL散度定义不确定集来限制太阳能发电量真实分布的波动；(4)将电能的供给需求约束转化为机会约束，形成鲁棒优化子问题并求解；(5)获得最坏情况下的太阳能发电量化随机变量为确定参数，电能的供给需求约束由cjk+rjk≥djk化为其中，cjk表示计算节点j在第k个时隙从传统电网购买的电量，djk表示计算节点j在第k个时隙的能耗，rjk表示计算节点j所在的地区部署的光伏太阳能板在第k个时隙的发电量；(6)考虑地理分布式计算节点的电价差异性和时变性；(7)设计任务调度策略，即将用户提交到数据中心的请求分配到太阳能产量高和电价低的计算节点和时间段去处理，最小化数据中心的总电费，即min其中，EC表示数据中心的总电费，m表示数据中心所有计算节点的个数，TH表示数据中心的整个调度周期向量，pjk表示计算节点j在第k个时隙的电价。