一种数据中心能源系统综合评价方法技术方案

本发明专利技术的数据中心能源系统综合评价方法，综合考虑了现有数据中心的常用评价指标，选取了适合数据中心能源系统的四项评价指标，能够较全面地反映数据中心能源系统的特性；同时给出了各项评价指标的具体计算方法，能够得到定量的计算结果，并根据专家经验法得到对各项指标的单因素评价；最后利用“层次分析法+模糊综合评价法”的方法确定指标权重值，并得出综合评价结果。最终实现对能源系统架构给出全面、科学、合理的评价。合理的评价。合理的评价。

【技术实现步骤摘要】
一种数据中心能源系统综合评价方法


[0001]本专利技术属于能源评价
，特别涉及一种数据中心能源系统综合评价方法。

技术介绍

[0002]研究数据中心能源系统架构的综合评价体系及方法，可为数据中心能源系统方案的评价和比选提供全面、科学、合理的指导。
[0003]国内外已开始对绿色数据中心的评价体系进行探究，但要么是对某个方面的单项评价指标进行评价，尚未形成完整、公认的评价体系；要么是针对数据中心的评价体系(包括资源利用、运维管理等)，并不适用于对本项目所关注的能源系统架构的综合评价；而且更侧重绿色环保方面的评价指标，难以对能源系统架构给出全面、科学、合理的评价。因此，本项目提出一种适用于数据中心能源系统的综合评价体系及方法。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提出一种数据中心能源系统综合评价方法，所述综合评价方法包括以下步骤：
[0005]步骤a、确定评价指标体系；
[0006]步骤b、确定所述评价指标体系内各项指标计算方法；
[0007]步骤c、对所述各项指标权重进行分配；
[0008]步骤d、基于上述步骤b和步骤c利用模糊综合评价法确定综合评价结果。
[0009]进一步的，步骤a中，所述评价指标体系包括系统效率维度、可用性维度、经济性维度和环保性维度；其中，所述系统效率维度指标为功率效率；所述可用性维度指标为系统可用度；所述经济性维度指标为净现值；所述环保性维度指标为碳减排比。
[0010]进一步的，步骤b中，确定所述评价指标体系内各项指标计算方法，所述评价指标体系内各项指标包括功率效率、系统可用度、净现值和碳减排比；
[0011]所述功率效率计算方法表示为：其中，E
out
表示为供能系统总输出功率；E
in
表示为供能系统总输入功率
[0012]进一步的，所述系统可用度计算方法包括以下步骤：
[0013]步骤b1、计算元件的可用度：
[0014]第i个元件的可用度表示为：A
i
＝MTBF
i
/(MTBF
i
+MTTR)，其中，MTBF
i
表示为第i个元件的平均无故障时间：MTBF
i
＝1/λ；MTTR表示为平均可修复时间；λ表示为故障率即每小时发生的故障次数；
[0015]步骤b2、计算系统可用度：
[0016]串联系统的可用度表示为：A＝A1A2……
A
i
；其中，A表示为系统可用度；并联系统的可用度表示为：其中，A'表示为第i个单元的不可用度。
[0017]进一步的，所述净现值NPV计算方法为：其中，R
i
表示为投资项目在第i年的投资收益；C
i
表示为投资项目在第i年的投资成本；m表示为折现率；C0表示为投资方案的初始现金流出量。
[0018]进一步的，所述碳减排比计算方法包括以下步骤：
[0019]步骤b3、计算年度碳减排量：
[0020]ΔC＝C0
‑
C1＝μ
·
(P1t1+P2t2)
·
k
·
(1/η0)
‑
μ
·
[(P1t1+P2t2)
·
k
‑
P3·
t3](1/η1)；其中，C0表示为平均效率为η0时的年度碳排放量；C1表示为平均效率为η1时的年度碳排放量；C0＝μ
·
(P1t1+P2t2)
·
k
·
(1/η0)；C1＝μ
·
[(P1t1+P2t2)
·
k
‑
P3·
t3](1/η1)；μ表示为区域电网基准线碳排放因子；P1表示为数据中心IT设备的发电功率；P2表示为制冷设备额定负载的发电功率；P3表示为清洁能源的发电功率；t1表示为数据中心IT设备的年利用小时数；t2表示为制冷设备的年利用小时数；t3表示为清洁能源的年利用小时数；k表示为设备负载率；η1表示为供能系统的实际效率；η0表示为供能系统平均效率；
[0021]步骤b4、计算碳减排比：ΔG％＝ΔC/C0。
[0022]进一步的，步骤c中采用层次分析法对所述各项指标权重进行分配，对所述各项指标权重进行分配包括以下步骤：
[0023]步骤c1、建立层次结构模型；
[0024]步骤c2、根据所述层次结构模型构建判断矩阵；
[0025]步骤c3、对所述判断矩阵进行一致性校验：
[0026]一致性比率CR表示为：CR＝CI/RI；其中，CI表示为一致性指标；CI＝(p
max
‑
n)/(n
‑
1)；RI表示为平均随机一致性指标；p
max
表示为所述判断矩阵的最大特征根；n表示为所述判断矩阵的阶数；
[0027]步骤c4、计算所述判断矩阵最大特征根p
max
对应的特征向量V：V＝[v1,v2…
v
n
]；计算所述特征向量V的转置矩阵V
T
，将所述转置矩阵V
T
归一化得到所述各项指标权重向量W＝[w1,w2…
w
n
]。
[0028]进一步的，步骤d中确定所述综合评价结果包括以下步骤：
[0029]步骤d1、对所述评价指标体系内各项指标进行单因素评价确定所述各项指标的单因素评价向量，所述评价指标体系内各项指标包括功率效率、系统可用度、净现值和碳减排比；
[0030]步骤d2、根据所述各项指标的所述单因素评价向量分别作为行向量构建综合评价矩阵，所述综合评价矩阵表示为：
[0031]r1表示为所述功率效率的单因素评价向量；r2表示为所述系统可用度的单因素评价向量；r3表示为所述净现值的单因素评价向量；r4表示为所述碳减排比的单因素评价向量；
[0032]所述功率效率的单因素评价向量、所述系统可用度的单因素评价向量、所述净现值的单因素评价向量和所述碳减排比的单因素评价向量均分为差、较差、一般、较好和好五
表示为数据中心IT设备的发电功率；P2表示为制冷设备额定负载的发电功率；P3表示为清洁能源的发电功率；t1表示为数据中心IT设备的年利用小时数；t2表示为制冷设备的年利用小时数；t3表示为清洁能源的年利用小时数；k表示为负载率；η1表示为供能系统的实际效率；η0表示为供能系统平均效率；
[0051]步骤b4、计算碳减排比：ΔG％＝ΔC/C0。
[0052]本专利技术的数据中心能源系统综合评价方法，综合考虑了现有数据中心的常用评价指标，选取了适合数据中心能源系统的四项评价指标，能够较全面地反映数据中心能源系统的特性；同时给出了各项评价指标的具体计算方法，能够得到定量的计算结果，并根据专家经验法得到对各本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数据中心能源系统综合评价方法，其特征在于，所述综合评价方法包括以下步骤：步骤a、确定评价指标体系；步骤b、确定所述评价指标体系内各项指标计算方法；步骤c、对所述各项指标权重进行分配；步骤d、基于上述步骤b和步骤c利用模糊综合评价法确定综合评价结果。2.根据权利要求1所述的数据中心能源系统综合评价方法，其特征在于，步骤a中，所述评价指标体系包括系统效率维度、可用性维度、经济性维度和环保性维度；其中，所述系统效率维度指标为功率效率；所述可用性维度指标为系统可用度；所述经济性维度指标为净现值；所述环保性维度指标为碳减排比。3.根据权利要求1所述的数据中心能源系统综合评价方法，其特征在于，步骤b中，确定所述评价指标体系内各项指标计算方法，所述评价指标体系内各项指标包括功率效率、系统可用度、净现值和碳减排比；所述功率效率计算方法表示为：其中，E
out
表示为供能系统总输出功率；E
in
表示为供能系统总输入功率。4.根据权利要求3所述的数据中心能源系统综合评价方法，其特征在于，所述系统可用度计算方法包括以下步骤：步骤b1、计算元件的可用度：第i个元件的可用度表示为：A
i
＝MTBF
i
/(MTBF
i
+MTTR)，其中，MTBF
i
表示为第i个元件的平均无故障时间：MTBF
i
＝1/λ；MTTR表示为平均可修复时间；λ表示为故障率即每小时发生的故障次数；步骤b2、计算系统可用度：串联系统的可用度表示为：A＝A1A2……
A
i
；其中，A表示为系统可用度；并联系统的可用度表示为：其中，A'表示为第i个单元的不可用度。5.根据权利要求3所述的数据中心能源系统综合评价方法，其特征在于，所述净现值NPV计算方法为：其中，R
i
表示为投资项目在第i年的投资收益；C
i
表示为投资项目在第i年的投资成本；m表示为折现率；C0表示为投资方案的初始现金流出量。6.根据权利要求3所述的数据中心能源系统综合评价方法，其特征在于，所述碳减排比计算方法包括以下步骤：步骤b3、计算年度碳减排量：ΔC＝C0
‑
C1＝μ
·
(P1t1+P2t2)
·
k
·
(1/η0)
‑
μ
·
[(P1t1+P2t2)
·
k
‑
P3·
t3](1/η1)；其中，C0表示为平均效率为η0时的年度碳排放量；C1表示为平均效
表示为所述综合评价结果对应评价等级是一般的权重；b4表示为所述综合评价结果对应评价等级是较好的权重；b5表示为所述综合评价结果对应评价等级是好的权重；所述综合评价结果的分值表示为：b＝b1*1+b2*2+b3*3+b4*4+b5*5。9.一种数据中心能源系统综合评价系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：余占清，屈鲁，韩雪姣，胡茂良，崔康生，
申请(专利权)人：清华四川能源互联网研究院，
类型：发明
国别省市：