服务器装置的功率管理制造方法及图纸

本文涉及服务器装置的功率管理。一个示例确定服务器装置中的发电机的当前发电机状态和服务器装置中的能量存储设备的能量存储状态。该示例还基于当前发电机状态和能量存储状态，来选择性地使能量存储设备放电，并且自适应地调整在服务器装置中服务器所执行的工作负载。

Power management of server devices

This paper concerns the power management of server devices. An example determines the current generator status of the generator in the server device and the energy storage state of the energy storage device in the server device. The example also selectively discharges the energy storage device based on the current generator state and the energy storage state, and adaptively adjusts the workload carried by the server in the server device.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】服务器装置的功率管理
技术介绍
当向大范围的消耗方提供电力时，电力公司、发电厂运营商和/或电网运营商面临某些困难。例如，电力公司可能依赖于可用性变化的能量源，例如，可用的太阳能电力通常在一天中并且还随着天气而变化。同样，风力可能随天气每天和/或季节性地变化。此外，对电力的需求通常不直接与来自这些能量源的电力的可用性相关。例如，由于观看电视、烹饪、淋浴等而导致家庭消耗的电力在晚间增加，而在这些时间的太阳能的可用性是有限的。另外，诸如服务器装置(例如，数据中心、服务器场等)的大的耗能器可以在某些能量源是有限的或不可用于电网运营商时提供对电力的增加的需求。
技术实现思路
提供该
技术实现思路
以便以简化形式介绍将在以下具体实现中进一步描述的原理的选择。该
技术实现思路
不意在识别所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用于限制所要求保护的主题的范围。该描述一般地涉及控制能量硬件和服务器。一个示例包括能够由计算设备执行的方法或技术。该方法或技术能够包括确定服务器装置中的发电机的当前发电机状态，确定服务器装置中的能量存储设备的放电水平，以及基于当前发电机状态和放电水平来选择性地使能量存储设备放电，并且适应性地调整由服务器装置中的服务器所执行的工作负载。另一示例包括一种系统，该系统包括硬件处理单元和存储指令的硬件存储设备。当指令由硬件处理单元执行时，该指令能够使得硬件处理单元确定用于使服务器装置向电网供应或者从电网汲取电力的电力的目标量，执行在服务器装置处的发电机状态和能量存储状态的分析，以及基于该分析，使得服务器装置向电网供应目标量的电力，或者通过调整服务器装置处的服务器工作负载来从所述电网汲取目标量的电力并且调整发电机状态或能量存储状态中的至少一个。另一示例包括一种可以由计算设备执行的方法或技术。该示例包括确定服务器装置内的发电机状态，确定服务器装置内的能量存储状态，以及确定关于向服务器装置提供能量的电网的电网状态。该方法还可以包括分析发电机状态、能量存储状态和电网状态，以确定用于在服务器装置处应用的能量硬件动作或服务器动作，并且使得服务器装置应用能量硬件动作或服务器动作。附图说明参考附图描述具体实施方式。在附图中，附图标记的最左边的数字标识附图标记首次出现的附图。在说明书和附图中的不同实例中使用类似附图标记可以指示相似或相同的项。图1和图2示出了符合与本原理的一些实现的示例性情形。图3示出了符合本原理的一些实现的示例性环境。图4、图5和图6示出了符合本原理的一些实现的示例性方法或技术。图7和图8示出了符合本原理的一些实现的示例性算法。图9示出了符合本原理的一些实现的示例性服务器装置。具体实施方式概述诸如电力公司的电网运营商处理瞬时需求尖峰或增加的需求的持续时段的一种方式是使用在线发电机的“热备用(spinningreserve)”，其在任何给定时间准备好响应电网上的增加的需求。然而，即使当这些发电机不用于利用额外的电力来补充电网时，这些发电机具有实质上的前期成本和保持发电机运行的附加相关成本。电网运营商处理临时电力缺少的另一方式是采用仅在针对功率的高需求期间运行的调峰电厂。然而，这些调峰电厂也非常昂贵，并且往往很少使用。一些服务器装置(例如，数据中心、服务器场等)使用足够量的功率，使得它们构成在给定电网上提供的电力的相对高的部分。此外，服务器装置还可以具有本地发电能力。在一些实现中，服务器装置可以例如通过直接连接到发电设施或以其他方式连接到电网的供电侧(例如，连接到发电设施或变电站)来主动地向电网供电。在其他实现中，连接到电网的消耗侧(例如，在变电站的下游)的服务器装置可以以帮助电网运营商解决上述问题中的一些的方式来操纵其自己的功耗。服务器装置能够具有使其能够使电网运营商受益的若干特性。首先，如上所述，服务器装置可以具有本地发电能力，其能够用于向电网提供补充电力或对服务器装置中的服务器进行供电，而不是从电网汲取电力。此外，服务器装置能够具有本地能量存储设备，诸如电池(例如，位于不间断电源中)。服务器装置可以在一些情况下选择性地对其本地能量存储设备充电，使得电网看到附加负载，并且能够在其他环境下选择性地使其本地能量存储设备放电，使得服务器装置减少其在电网上的负载或向电网传送净功率。此外，服务器装置能够调整本地工作负载，使得服务器本身例如通过在特定时间调度工作负载和/或将工作负载移动到不同的服务器装置，来在不同时间汲取更多或更少的电力。例如，服务器装置可以在一些情况下将一个或多个服务器置于低功率状态，并且在不同情况下将服务器转换为较高功率利用状态。在一些公开的实现中，服务器装置自适应地调整上述参数中的一些或全部，例如(1)现场电力生成、(2)现场电力能量存储、以及(3)服务器的功率利用。由于调整这三个参数的灵活性，服务器装置可能被良好配置以帮助电网运营商处理电网上的各种情况。例如，服务器装置可能能够帮助电网运营商处理短期或长期的电力缺陷、低电压或高电压状况、功率因子校正等。因此，电网运营商和服务器装置之间的关系可以通过对给定服务器装置的适当管理来协同。为了本文的目的，术语“能量硬件”包含存在于给定服务器装置中用于向一个或多个服务器供电的设备，例如发电机、电池、电源、电线等。可以通过采取诸如接通或关断发电机、调整运行的发电机的输出、对电池充电或放电等的各种“能量硬件动作”来调整上述参数(1)和(2)。上述参数(3)能够通过采取各种“服务器动作”来调整，诸如将给定服务器置于低功率状态、将工作负载从一个服务器移动到另一服务器、节流或停止给定服务器上的各种服务等。一些服务器装置可以在能量硬件动作和服务器动作二者方面具有显著的灵活性，能量硬件动作和服务器动作能够适用于改变汲取或提供给电网络的能量的量。在一些情况下，服务器装置在现场发电容量和/或能量存储容量方面可能相对过度供应。例如，与服务器甚至可以在服务器充分利用的情况下汲取的功率相比，一些服务器装置可以具有在本地生成更多功率的容量。类似地，与例如通过使用现场发电来获得其他电力源所需的相比，一些服务器装置可以具有足够的能量存储容量以在完全利用的情况下基本上更长地向服务器供电。例如，一些现场发电机能够完全操作并且在大约10秒内提供最大电力输出，而服务器装置可以具有足够的能量存储容量来向服务器供电90秒。因此，即使不使本地服务器节流的情况下，给定服务器装置可以具有用于从其中汲取以补充电网的功率存储。当该额外容量与服务器节流的功耗匹配时，甚至可以与电网共享更多容量。从一个角度来看，将能量硬件动作与服务器动作协调到定义的最终目标可以向服务器装置和电网二者提供益处。示例性电源侧服务器装置情形图1示出了具有向具有电气消耗方130-160的电网120提供电力的发电设施110的示例性情形100。在图1的示例中，在图1中，电气消耗方被示出为工厂130、电动车140、电炉150和洗衣机160，但是本领域技术人员将认识到，任何数目的不同电动设备可以被连接到电网120。一般来说，发电设施向电网提供电力，并且耗电器消耗电力，如分别由箭头114、131、141、151和161的方向性所示。注意，在一些情况下，不同的实体可以管理发电设施和电网(例如，发电设施运营商和电网运营商)，并且在其他情况下，相同的实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于服务器装置的功率管理的方法，所述方法包括：确定服务器装置中的发电机的当前发电机状态；确定所述服务器装置中的能量存储设备的能量存储状态；以及基于所述当前发电机状态和所述能量存储状态，通过自适应调整由服务器执行的工作负载来应用服务器动作，或者通过选择性地使所述能量存储设备放电来应用能量硬件动作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.11 US 62/023,772;2015.03.31 US 14/674,8211.一种用于服务器装置的功率管理的方法，所述方法包括：确定服务器装置中的发电机的当前发电机状态；确定所述服务器装置中的能量存储设备的能量存储状态；以及基于所述当前发电机状态和所述能量存储状态，通过自适应调整由服务器执行的工作负载来应用服务器动作，或者通过选择性地使所述能量存储设备放电来应用能量硬件动作。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述自适应调整包括缩减低优先级服务，而不缩减高优先级服务。3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：基于电网状况信号的历史值来预测所述电网状况信号的未来值；以及基于针对所述电网状况信号的预测的所述未来值来选择性地使所述能量存储设备放电。4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：基于电网状况信号的历史值来预测所述电网状况信号的未来值；以及基于针对所述电网状况信号的预测的所述未来值来自适应地调整所述工作负载。5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：接收来自电网运营商的对立即向所述电网提供功率的请求；以及响应于来自所述电网运营商的所述请求来确定是否接通所述发电机以及是否使所述能量存储设备放电。6.一种系统，包括：硬件处理单元；以及存储指令的硬件存储设备，所述指令在由所述硬件处理单元执行时，使得所述硬件处理单元用以：在服务器装置处执行对发电机状态和能量存储状态的分析；以及基于所述分析，通过应用以下项使得所述服务器装置向所述电网供应目标量的电力，或者从所述电网汲取所述目标量的电力：在所述服务器装置处调整服务...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘劼，B·雅努斯，G·J·麦克尼格特，S·詹姆斯，R·比安基尼，
申请(专利权)人：微软技术许可有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US