隨著大規(guī)模云計(jì)算數(shù)據(jù)中心在全球范圍內(nèi)廣泛部署,其高能耗、高費(fèi)用、高污染等問(wèn)題日益突出。清潔新能源、智能電網(wǎng)和高效儲(chǔ)能設(shè)備為云數(shù)據(jù)中心的節(jié)能降耗帶來(lái)了新的契機(jī)。但是,新能源是不穩(wěn)定地間歇供應(yīng)的,而智能電網(wǎng)具有多種電力市場(chǎng)和波動(dòng)電價(jià),這給云數(shù)據(jù)中心的能效優(yōu)化帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。研究新能源和智能電網(wǎng)環(huán)境下的多路能源數(shù)據(jù)中心的能效優(yōu)化機(jī)制,對(duì)于建立環(huán)境友好型、資源節(jié)約型、自適應(yīng)動(dòng)態(tài)伸縮的新型云數(shù)據(jù)中心具有重要的意義。目前,國(guó)內(nèi)外針對(duì)多路能源數(shù)據(jù)中心的能效優(yōu)化研究方興未艾,尚存在一些亟待深入探究的問(wèn)題。首先,現(xiàn)有研究工作假設(shè)系統(tǒng)可以預(yù)知負(fù)載需求,或者需要通過(guò)大量復(fù)雜計(jì)算或預(yù)測(cè)技術(shù)獲得。在求解能效最優(yōu)化問(wèn)題時(shí),傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)規(guī)劃或者馬爾科夫決策過(guò)程也遭受“維數(shù)災(zāi)難”問(wèn)題。第二,當(dāng)前針對(duì)清潔新能源應(yīng)用機(jī)制的研究較多,而面向智能電網(wǎng)、新能源和儲(chǔ)能設(shè)備等多路能源的研究較少。第三,負(fù)載調(diào)度時(shí)引起的服務(wù)器開(kāi)關(guān)、功耗狀態(tài)調(diào)節(jié)和溫度升高對(duì)硬件可靠性具有不利影響,而負(fù)載聚集、系統(tǒng)軟件長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行影響軟件可靠性,同時(shí)數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能設(shè)備的過(guò)度使用也會(huì)降低系統(tǒng)電力可靠性。第四,當(dāng)前缺乏對(duì)儲(chǔ)能設(shè)備在數(shù)據(jù)中心中地位和價(jià)值的深入研究和探索... 

【文章來(lái)源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：160 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

Google全球分布式云數(shù)據(jù)中心的】

力的利用率。如圖1.2所示，云數(shù)據(jù)中心可以根據(jù)需求選擇不同的儲(chǔ)能設(shè)備。例如，壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)（compressed air-based energy storage，簡(jiǎn)稱CAES)具有較高的能量密度，但是其功率密度很低。這意味著CAES適合于儲(chǔ)存大量的電能，但是這些能量不需要非常迅速的放電。與之不同的是，電容儲(chǔ)能設(shè)備具有較大的功率密度，但是電容不適合于長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存大量電能。不同儲(chǔ)能設(shè)備除了具有不同的能量密度和功率密度外，其它很多特性也影響儲(chǔ)能設(shè)備在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用效率，例如單位開(kāi)銷、密度、充電放電功率、生命周期數(shù)、壽命、能效等等[14]。本文主要關(guān)注于蓄電池這一類價(jià)格、能量密度和功率密度都較適中的儲(chǔ)能設(shè)備，如數(shù)據(jù)中心中U

數(shù)據(jù)中心的能效優(yōu)化機(jī)制展開(kāi)研究。論文研究?jī)?nèi)容和體系結(jié)構(gòu)及各部分之間的聯(lián)系如下圖1.3所示。本文主體從邏輯內(nèi)容上分為負(fù)載需求的調(diào)度和能源供給的優(yōu)化；從結(jié)構(gòu)層次上研究?jī)?nèi)容分別針對(duì)單數(shù)據(jù)中心和多數(shù)據(jù)中心。本文研究?jī)?nèi)容首先從新型云數(shù)據(jù)中心多路能源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為出發(fā)點(diǎn)，在單數(shù)據(jù)中心內(nèi)進(jìn)行多能源協(xié)同管理與負(fù)載在線調(diào)度，而在多數(shù)據(jù)中心間實(shí)現(xiàn)能效感知的負(fù)載均衡。具體為（1)多樣化定價(jià)策略下的儲(chǔ)能設(shè)備自適應(yīng)控制；（2)多路能源協(xié)同管理與作業(yè)延遲調(diào)度；（3)可靠性感知的負(fù)載動(dòng)態(tài)整合；（4)分布式數(shù)據(jù)中心間的負(fù)載均衡。具體而言，每一部分的研究?jī)?nèi)容如下：(1)多樣化定價(jià)策略下的儲(chǔ)能設(shè)備自適應(yīng)控制。本文致力于全面深入研究電池的儲(chǔ)能作用與其購(gòu)買開(kāi)銷之間的權(quán)衡，為面向動(dòng)態(tài)負(fù)載和新能源的云數(shù)據(jù)中心配置合適的儲(chǔ)能電池提供有效指導(dǎo)。具體而言，本章將回答以下幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：（a)在14

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的新能源應(yīng)用:研究現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 鄧維,劉方明,金海,李丹.  計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2013(03)
[2]虛擬化云計(jì)算平臺(tái)的能耗管理[J]. 葉可江,吳朝暉,姜曉紅,何欽銘.  計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2012(06)
[3]綠色網(wǎng)絡(luò)和綠色評(píng)價(jià):節(jié)能機(jī)制、模型和評(píng)價(jià)[J]. 林闖,田源,姚敏.  計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2011(04)
[4]綠色計(jì)算的重定義與若干探討[J]. 郭兵,沈艷,邵子立.  計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2009(12)



本文編號(hào)：3501693