对角加边模型分解协调计算的数据中心求解方法技术

本发明专利技术公开了一种对角加边模型分解协调计算的数据中心求解方法，在求解过程中，首先用已有的网络分块法对电力网络进行分块和设定虚拟机参数，建立能效优先的装箱模型，将对角加边模型分解协调算法计算流程中的每一个步骤设定为一个任务，通过服务器承载虚拟机，虚拟机承载任务的映射方式，用数据中心对对角加边模型分解协调算法进行求解，最后得到整个计算过程的时间和数据中心的能耗。本发明专利技术能够缩短对角加边模型分解协调算法的计算时间和降低数据中心能耗，并且，随着电力节点网络计算规模和复杂度的增加，采用数据中心计算的优势就越明显。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电力系统对角加边模型分解协调计算。特别是涉及一种。
技术介绍
随着超大规模区域互联电网的发展，电力系统中的潮流计算，节点电压计算，暂态计算，无功优化计算等对计算机的速度提出了更高的要求，当运算规模达到一定程度时，其计算时间变得越来越长，甚至有时很难用现有的计算方法对其求解。对角加边模型广泛应用于电力系统的各个方面，在对角加边模型的求解算法中，最常见的求解算法为分解协调并行算法，目前分解协调并行算法主要考虑单机并行或者简单调度的多机并行，效果较差，运算时间较长。云计算数据中心是一种新型的互联网计算模式，随着虚拟化的提出，VM(VirtualMachine)迁移和加强技术为电力系统中复杂的计算提供了思路，数据中心拥有较多的物理机，可以将一个实际的电力系统复杂计算分解成多个小的任务，将任务映射到虚拟机，再将虚拟机放置于服务器中计算，通过这样的计算方式，复杂运算的运算时间将大大缩短。在数据中心并行计算时，与计算加速比同等重要的是能耗问题。这是因为随着大数据、云计算的广泛应用，数据中心能耗变得惊人可观:2011年，世界数据中心的耗电量已达到6358亿度(中国为568亿度)；2012年耗电量增加到7202亿度(中国为664亿度)。因此，只有能量有效计算模型和映射方法才能被业界认同，并移植到数据中心中应用。虽然已有部分学者对数据中心 节能问题进行研究，但多针对通用模型，还没有针对电力系统广泛应用的对角加边模型分解协调并行计算的数据中心映射研究。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种在求解过程中，建立能效优先的装箱模型，缩短电力系统对角加边模型分解协调计算时间和降低数据中心能耗的。本专利技术所采用的技术方案是:一种，包括如下步骤:I)通过已有的网络分块法将电力网络进行划分得到电力网络的分块；2)将电力系统对角加边模型分解协调算法的计算流程中的每一个计算步骤设定为一个任务，确定整个计算过程的任务数；3)获得数据中心服务器的MIPS大小和内存大小，设定虚拟机的个数以及虚拟机中CPU的MIPS大小和内存大小；4)计算数据中心的IT设备总能耗Ettrtal:.'NT本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对角加边模型分解协调计算的数据中心求解方法，其特征在于，包括如下步骤：1)通过已有的网络分块法将电力网络进行划分得到电力网络的分块；2)将电力系统对角加边模型分解协调算法的计算流程中的每一个计算步骤设定为一个任务，确定整个计算过程的任务数；3)获得数据中心服务器的MIPS大小和内存大小，设定虚拟机的个数以及虚拟机中CPU的MIPS大小和内存大小；4)计算数据中心的IT设备总能耗Etotal：Etotal=Σi=1NEserver+Σj=1TEswitch---(1)]]>式中，Eserver为数据中心单台服务器的能耗，Eswitch为数据中心单个交换机的能耗，N为数据中心服务器的使用台数，T为数据中心交换机的使用个数，其中，单台服务器的能耗模型为：Eserver=Pbaselinetmax+PVMΣk=1Mtk---(2)]]>式中：Pbaseline表示服务器的空载运行时的功耗，tmax表示服务器的持续运行时间，PVM表示服务器中一个虚拟机的功耗，tk表示服务器中一个虚拟机的运行时间，M表示服务器上虚拟机的数量；单个交换机的能耗模型为：Eswitch＝Pswitchtmax (3)式中：Pswitch表示交换机运行功耗，tmax表示交换机运行时间；5)将服务器的能耗模型归结为装箱模型，并给出服务器的最小能耗模型：虚拟机的集合为：V={V1,V2,...,VQ|Vj=(RjMIPS,RjMEM)},]]>和分别表示单个虚拟机的MIPS大小和内存大小，单台服务器的容量为和分别表示单台服务器的MIPS大小和内存大小，数据中心服务器的总能耗模型如下：minΣi=1EserverHi---(4)]]>对数据中心服务器的总能耗模型的约束如下：Σj=1MRjMIPS·Xj,i≤CiMIPS,∀i∈{1,2,3...}---(5)]]>Σj=1MRjMEM·Xj,i≤CiMEM,∀i∈{1,2,3...}---(6)]]>Xj,i＝0or1 (7)Hi＝0or1 (8)式中，Xj,i＝1表示虚拟机j放置于服务器i中，Xj,i＝0表示虚拟机j未放置于服务器机i中；Hi＝1表示服务器i被使用，Hi＝0表示服务器i未被使用；6)采用最佳适应算法或降序最佳适应算法对数据中心服务器的总能耗模型求解；7)将步骤3)中所设定的虚拟机装入数据中心的服务器中；8)将步骤2)中的每一个任务对应装入数据中心服务器中的一个虚拟机里。...

【技术特征摘要】
1.一种对角加边模型分解协调计算的数据中心求解方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)通过已有的网络分块法将电力网络进行划分得到电力网络的分块； 2)将电力系统对角加边模型分解协调算法的计算流程中的每一个计算步骤设定为一个任务，确定整个计算过程的任务数； 3)获得数据中心服务器的MIPS大小和内存大小，设定虚拟机的个数以及虚拟机中CPU的MIPS大小和内存大小； 4)计算数据中心的IT设备总能耗Etrtal: 2.根据权利要求1所述的对角加边模型分解协调计算的数据中心求解方法，其特征在于，步骤7)中是根据步骤5)中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨挺，向文平，冯瑛敏，盆海波，徐明玉，游金阔，王洪涛，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12