储能设备池的资源调度方法、装置、设备、系统及介质与流程

文档序号:28267539发布日期:2021-12-31 18:55阅读:212来源:国知局
储能设备池的资源调度方法、装置、设备、系统及介质与流程

1.本技术涉及电池技术领域,尤其涉及一种储能设备池的资源调度方法、装置、设备、系统及介质。


背景技术:

2.数据中心(data center,dc)是全球协作的特定设备网络,用来在因特网基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息。数据中心作为整个信息技术(information technology,it)系统的枢纽,需要保障数据中心的数据安全和高可靠性,从而使得it系统能够正常运行。
3.保障数据中心高可靠性的一种实现方案是,在每个机柜中固定设置一个或多个电池,形成电池备电系统。当供电网络故障等因素导致供电系统停止供电时,可以及时将机柜的供电方式切换为电池供电,确保数据安全和服务不会意外中断。
4.但是,当前的电池备电方式中每个机柜中备用电池相互独立,通常仅为本机柜供电。不同机柜的用电情况可能存在差异,无法实现储能设备的统一管理,一方面,增加了数据中心的运维工作量,另一方面,上述使用方式也未充分利用备用电池的电量,存在资源浪费。因此,如何提供一种降成本的备用电池管理方式成为亟待解决的技术问题。


技术实现要素:

5.本技术提供了一种储能设备池的资源调度方法、装置、设备和系统,可以通过储能设备的资源进行池化管理,实现按需调度资源,而不是将储能设备提供的资源固定在一台或多台用电设备中,实现了储能设备均衡使用,降低了运维工作量,并且能够充分利用各储能设备的资源,降低了数据中心的成本。
6.第一方面,本技术提供一种储能设备池的资源调度方法。该方法具体由调度设备对储能设备池中的资源进行统一调度实现。具体地,储能设备池包括至少一个储能设备,调度设备可以接收资源调度申请请求,该资源调度申请请求用于申请为用电设备分配电力资源,然后调度设备根据所述资源调度申请请求从所述储能设备池中确定目标储能设备,接着调度设备通过所述目标储能设备为所述用电设备分配电力资源。
7.该方法将储能设备的资源进行池化形成储能设备池,通过储能设备池按需调度资源,而不是将资源固定在一台或多台用电设备中,避免一些储能设备被反复使用,另一些储能设备未被使用,进而导致同批次储能设备磨损参差不齐的问题。该方法通过自动调度实现了储能设备均衡使用,降低了运维工作量,并且能够充分利用各储能设备的资源,降低了数据中心的成本。
8.在一些实现方式中,所述目标储能设备和所述用电设备被放置在数据中心的同一机柜中。如此,调度设备可以直接将目标储能设备的工作模式设置为供电模式,以使目标储能设备为用电设备供电。在该实现方式中,调度设备无需借助其他设备移动目标储能设备或者将目标储能设备与用电设备连通,简化了调度流程,降低了调度成本。
9.在一些实现方式中,所述目标储能设备被放置在仓储中,调度设备可以利用执行设备将所述目标储能设备由所述仓储搬运至所述用电设备所在的机柜。一方面可以实现扩容,另一方面可以增加资源调度的灵活性。
10.在一些实现方式中,所述用电设备与所述至少一个储能设备通过开关阵列连接。对应地,调度设备可以闭合所述开关阵列中的目标开关,以使所述用电设备和所述目标储能设备连通。该方法无需搬运目标储能设备,节省了搬运时间以及搬运产生的电量损耗,提高了资源利用率。
11.在一些实现方式中,所述储能设备池包括多个集群,不同集群中储能设备的健康状态具有梯度,所述梯度用于指示每个集群的健康状态与其他集群的健康状态的差异。调度设备可以在集群间执行反磨损均衡策略,从而避免储能所有储能设备在某个时间点,同时面临寿命衰竭,降低资源调度系统的整体风险,提高系统可靠性。
12.在一些实现方式中,调度设备可以根据所述资源调度申请请求,从所述多个集群中确定目标集群,然后利用磨损均衡策略从所述目标集群中确定目标储能设备。将储能设备的资源进行池化管理还可以结合储能设备的使用情况实现磨损均衡,增加储能设备的使用寿命,进一步降低数据中心的成本。
13.在一些实现方式中,所述磨损均衡策略用于均衡所述目标集群中的储能设备的健康状态。其中,磨损均衡策略用于均衡目标集群中的储能设备的soh,使得目标集群内的储能设备可以在相同或相近的时间段到达寿命终止状态,从而实现批量地对储能设备进行替换,减少运维工作量。
14.在一些实现方式中,调度设备可以判断所述目标集群中的储能设备的健康状态是否满足预设条件,当满足预设条件时,将所述储能设备添加至候选队列,从所述候选队列中确定目标储能设备。
15.在一些实现方式中,调度设备还可以释放所述资源调度申请请求,使得所述目标储能设备停止为所述用电设备提供电力资源。如此可以避免该资源被占用,使其能够为其他用地设备提供电力资源。
16.在一些实现方式中,所述用电设备为数据中心的机柜中放置的设备,调度设备还可以调度所述目标储能设备至所述机柜或者所述充电桩进行充电,以便整个系统能够持续为用电设备供电。
17.在一些实现方式中,调度设备还可以确定调度所述目标储能设备至不同机柜或不同充电桩进行充电所产生的充电损耗,然后根据所述充电损耗调度所述目标储能设备至目标机柜或目标充电桩进行充电。如此可以减少充电损耗,提高资源利用率。
18.在一些实现方式中,调度设备可以接收多个资源调度申请请求,根据所述多个资源调度申请请求的优先级顺序从所述储能设备池中确定与所述资源调度申请请求对应的目标储能设备。如此,满足了个性化的业务需求。
19.在一些实现方式中,调度设备还可以根据所述储能设备的告警信息,发送运维指令,所述运维指令用于指示移除异常储能设备。如此,可以实现自动化运维,降低了运维成本。
20.在一些实现方式中,所述资源调度申请请求用于申请在目标时间段内为用电设备分配电力资源。即该方法还可以支持在预约时间申请调度资源,使得资源调度申请更加便
捷。
21.第二方面,本技术提供一种储能设备池的资源调度装置,所述资源调度装置包括用于执行第一方面或第一方面任一种可能实现方式中的调度方法的各个模块。
22.第三方面,本技术提供一种设备。该设备包括处理器和存储器。其中,所述存储器,用于存储计算机指令;所述处理器,用于根据所述计算机指令执行如本技术第一方面或第一方面的任意一种实现方式所述的方法。
23.第四方面,本技术提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面或第一方面的任意一种实现方式所述的方法。
24.第五方面,本技术提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面或第一方面的任意一种实现方式所述的方法。
25.本技术在上述各方面提供的实现方式的基础上,还可以进行进一步组合以提供更多实现方式。
附图说明
26.图1为本技术提供的一种储能设备池的结构示意图;
27.图2a为本技术提供的一种储能设备池的资源调度系统的结构示意图;
28.图2b为本技术提供的一种储能设备池的资源调度系统的结构示意图;
29.图3为本技术提供的一种储能设备池的资源调度方法的流程图;
30.图4为本技术提供的一种储能设备池划分为多个集群的示意图;
31.图5为本技术提供的一种储能设备池的资源管理装置的结构示意图;
32.图6为本技术提供的一种设备的结构示意图。
具体实施方式
33.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术中的技术方案进行描述。
34.为了便于理解本技术的技术方案,首先对本技术涉及的一些技术术语进行介绍。
35.储能设备具体是指储存能源的设备。在本技术实施例中,储能设备可以是储存电能的电池,例如锂电池、镁铝电池等等。储能设备在储存电能后能够释放电能,从而为用电设备如机柜、服务器等进行供电。当然,储能设备也可以进行充电,以便后续需要使用时,能够释放电能为用电设备供电。
36.储能设备池是指对至少一个储能设备进行池化所得的资源池。在本技术中,池化是指将包括至少一个储能设备的集合构成一个逻辑层面的资源池,并对资源池中储能设备所提供的资源进行统一调度。每个储能设备具有一个设备标识,该设备标识具有唯一性。图1提供了储能设备池的示意图,如图1所示,该储能设备池包括5个储能设备。每个储能设备电池按照容量和电量进行池化。
37.其中,容量用于指示储能设备的一种属性,具体可以是根据额定容量和健康状态(stateof health,soh)确定的参数。电量用于标识储能设备的另一种属性,具体可以是根据容量和充电状态(state of charge,soc)确定的参数。在一些示例中,容量可以为由额定容量和soh的乘积获得,池电量可以由容量和soc的乘积获得。
38.进一步地,对每个储能设备的容量进行汇总可以得到池容量,池容量用于指示储能设备池的一种属性。对每个储能设备的电量进行汇总可以得到池电量,池电量用于指示储能设备池的另一种属性。
39.针对每个储能设备,还可以标记该储能设备的工作状态。例如,标记储能设备的工作状态为空闲(free)状态或者使用(used)状态。基于此,池电量可以分为两部分,一部分为空闲电量,具体为处于空闲状态的储能设备的剩余电量之和,另一部分为占用电量,具体为处于使用状态的储能设备的剩余电量之和。此外,每个储能设备还可以标记可充电量,对每个储能设备的可充电量进行汇总还可以得到整个储能设备池的可充电量。
40.为了便于描述,图1将储能设备池(至少一个储能设备池化形成的资源池)的容量记作f,空闲电量记作b,占用电量记作c,池电量记作d,可充电量记作a,则有f=a+d,d=b+c。
41.为了解决传统技术中运维工作量大、成本高的问题,本技术提供了一种储能设备池的资源调度方法。该方法可以由调度设备执行。具体地,调度设备接收资源调度申请请求,所述资源调度申请请求用于申请在目标时间段为用电设备分配电力资源,然后调度设备根据上述资源调度申请请求从储能设备池中目标确定储能设备,调度设备通过该目标储能设备为用电设备提供电力资源。
42.在该方法中,储能设备的资源并不是固定在一台或多台用电设备中,而是调度设备调度储能设备的资源至相应的用电设备,为上述用电设备进行供电。如此可以避免一些储能设备被反复使用,另一些储能设备未被使用,进而导致同批次储能设备磨损参差不齐的问题。该方法通过自动调度实现了储能设备均衡使用,降低了运维工作量,并且能够充分利用各储能设备的资源,降低了数据中心的成本。此外,将储能设备的资源进行池化管理还可以结合储能设备的使用情况实现磨损均衡,增加储能设备的使用寿命,进一步降低数据中心的成本。
43.下面结合储能设备池的资源调度方法的应用场景进一步介绍本技术提供的方法。
44.图2a提供了一种储能设备池的资源调度系统,如图2a所示,该资源调度系统包括调度设备102、执行设备104、用电设备106以及储能设备池108,储能设备池108包括至少一个储能设备1080。调度设备102可以是数据中心中的一个或多个计算设备,如服务器,也可以是端设备,如台式机、笔记本电脑等等。执行设备104可以是移动机器人等能够执行作业的设备。用电设备106可以是机柜中需要供电的设备,例如可以为服务器、交换机等等。
45.用电设备106可以向调度设备102发送资源调度申请请求,调度设备102根据该资源调度申请请求从储能设备池108中确定目标储能设备,然后通过目标储能设备为用电设备106分配电力资源。
46.其中,目标储能设备和用电设备106被放置在数据中心的同一机柜中时,调度设备102可以直接将目标储能设备的工作模式设置为供电模式,以使目标储能设备为用电设备106供电。当目标储能设备和用电设备106未被放置在数据中心的同一机柜中时,调度设备102还可以利用执行设备104将目标储能设备搬运至用电设备106所在的机柜,然后将目标储能设备插入电源接口,接着将目标储能设备的工作模式设置为供电模式,以实现通过目标储能设备为用电设备106分配电力资源。
47.在该资源调度系统中,储能设备1080可以通过机柜提供的、支持热插拔的电源接
口进行供电,储能设备1080也可以通过该电源接口被充电。基于此,机柜中的用电设备106可以是储能设备池108中资源的消费者,机柜中电源接口可以作为储能设备池的资源的生产者。调度设备102是决策者,移动机器人等执行设备104是调度决策的执行者。
48.在一些实现方式中,资源调度系统还可以包括充电桩109。储能设备1080不仅可以通过机柜的电源接口进行充电,还可以通过上述充电桩109进行充电。其中,充电桩109可以在仓储中进行存放。此外,仓储可以用于存放储能设备1080,如此解决了有限的机柜空间限制储能设备1080的数量、容量的问题,能够支持机柜需求大容量的储能设备1080的场景。
49.图2b提供了另一种储能设备池的资源调度系统,如图2b所示,该资源调度系统包括调度设备102、用电设备106、开关阵列107以及储能设备池108,开关阵列107包括至少一个开关1070,储能设备池108包括至少一个储能设备1080。
50.用电设备106可以向调度设备102发送资源调度申请请求,调度设备102根据该资源调度申请请求从储能设备池108中确定目标储能设备,然后通过目标储能设备为用电设备106分配电力资源。
51.其中,机柜中的用电设备106和储能设备池108中的至少一个储能设备1080通过开关阵列连接。该开关阵列用于连通用电设备106和任意一个或多个储能设备1080。调度设备102确定目标储能设备后,可以闭合开关阵列107中的目标开关,使得用电设备106与目标储能设备连通。然后,调度设备将目标储能设备的工作模式设置为供电模式,以实现通过目标储能设备为用电设备106分配电力资源。
52.图2a、图2b仅为本技术实施例提供的资源调度系统的一些示例,在一些实现方式中,资源调度系统还可以通过其他方式实现。例如,储能设备1080均被放置在机柜中时,资源调度系统也可以不包括上述执行设备104、开关阵列107。又例如,执行设备104、开关阵列107的功能也可以通过其他设备实现。
53.接下来,从调度设备102的角度,对本技术实施例提供的储能设备池108的资源调度方法进行介绍。
54.参见图3所示的储能设备池108的资源调度方法的流程图,该方法包括:
55.s302:调度设备102接收资源调度申请请求。
56.所述资源调度申请请求用于申请在为用电设备106分配电力资源。进一步地,资源调度申请请求中可以携带目标时间段,用于指示调度设备102在目标时间段内为用电设备106分配电力资源。资源调度申请请求中也可以携带需求电量、需求功率中的一种或多种,用于指示调度设备102按照需求电量和/需求功率为用电设备106分配电力资源。
57.其中,目标时间段可以是用电设备106根据该用电设备106在下一统计周期(例如24小时或12小时)的负载功率曲线确定。具体地,目标时间段可以是负载功率曲线中功率峰值所在时间段,或者是功率值大于预设值的时间段。
58.具体地,用电设备106可以采集该用电设备106的历史负载功率,根据历史负载功率生成该用电设备106在下一统计周期的负载功率曲线。在一些实现方式中,用电设备106可以基于历史负载功率,通过人工智能(artificial intelligence,ai)算法训练预测模型,然后通过预测模型预测得到用电设备106在下一统计周期的负载功率曲线,进而基于该负载功率曲线确定目标时间段。用电设备106根据上述目标时间段生成资源调度申请请求,向调度设备102发送资源调度申请请求。
59.s304:调度设备102根据所述资源调度申请请求从所述储能设备池108中确定目标储能设备。
60.具体地,调度设备102可以审批资源调度申请请求,在审批通过后,从储能设备池108中确定目标储能设备。进一步地,若审批不通过,则调度设备102放弃执行从储能设备池108中确定目标储能设备的步骤。
61.在一些实现方式中,调度设备102设置有审批规则,调度设备102可以根据该审批规则自动审批资源调度申请请求。审批规则中定义了审批通过或审批不通过的条件,调度设备102可以根据资源调度申请请求携带的相关参数是否满足审批通过或审批不通过的条件,确定是否审批通过。
62.在一些示例中,审批规则可以为用电设备106申请的电量远大于用电设备106的用电能力(例如大于用电能力的50%)时,审批不通过。假设一个用电设备106的用电能力为2度,该用电设备106发送的资源调度申请请求中携带的需求电量为10度,则该用电设备106申请的电量(具体为10度)远大于用电设备106的用电能力(2度),调度设备102审批不通过,调度设备102可以不执行后续步骤。
63.在确定目标储能设备时,调度设备102可以根据资源调度申请请求指示的目标时间段、需求电量和需求功率中的一种或多种,确定与上述目标时间段、需求电量和需求功率中一种或多种相匹配的储能设备1080为目标储能设备。该目标储能设备用于为所述用电设备106提供电力资源。
64.在一些实现方式中,调度设备102也可以接收多个资源调度申请请求,例如调度设备102可以接收来自于不同用电设备的资源调度申请请求。对应地,调度设备102可以根据所述多个资源调度申请请求的优先级顺序从所述储能设备池中确定与所述资源调度申请请求对应的目标储能设备。
65.具体实现时,调度设备102可以利用队列存储资源调度申请请求,例如,将资源调度申请请求按照优先级加入对应的队列,其中,每一个优先级等级对应一个队列。调度设备102在处理资源调度申请请求时,可以从优先级由高至低的顺序,从相应的队列中取出资源调度申请请求进行处理。进一步地,调度设备102处理资源调度申请请求时,还可以按照服务质量(quality of service,qos)机制取出资源调度申请请求,并依次满足上述资源调度申请请求。
66.在一些实现方式中,为了提升储能设备池108中储能设备1080的使用寿命,还可以在调度中基于各个储能设备1080的属性实现磨损均衡。考虑到对储能设备池108中所有储能设备1080进行磨损均衡,可能导致所有储能设备1080在某个时间点,同时面临寿命衰竭,加大资源调度系统的整体风险,为此,还可以将储能设备池108划分为多个集群。调度设备102可以在集群之间执行反磨损均衡,在集群内执行磨损均衡。一方面可以提升储能设备1080的使用寿命,另一方面可以使得储能设备1080能够分批面临寿命衰减,资源调度系统可以持续补充储能设备1080,避免数据和安全服务因为所有储能设备1080寿命衰减而意外中断,提高系统可靠性。
67.具体地,调度设备102可以根据储能设备池108中的储能设备1080的soh,通过反磨损均衡策略将储能设备池108划分为多个集群。其中,不同集群中储能设备1080的soh具有梯度。该梯度具体可以用于指示每个集群的soh与其他集群的soh的差异。梯度值(即梯度的
度量值)可以用于度量soh的差异程度。
68.例如,一个集群中储能设备1080的soh集中在80%(具体可以为80%
±
5%),另一个集群中储能设备1080的soh集中在50%(具体可以为50%
±
5%),则这两个集群中储能设备1080的soh具有梯度,梯度值具体为80%-50%=30%。
69.在一些实现方式中,调度设备102可以按照储能设备1080的soh进行排序,例如由高到低排序或者由低到高排序,然后按照该排序将储能设备1080划分到多个集群。其中,调度设备102可以根据排序将储能设备1080平均地划分到多个集群,也可以根据排序确定储能设备1080的分布情况,将分布比较集中的储能设备1080划分到同一集群,从而得到多个集群。即集群中储能设备1080的数量可以相等,也可以不等。本技术实施例对此不作限定。
70.为了便于理解,本技术还提供了一示例进行说明。如图4所示,储能设备池108包括12个储能设备1080,这12个储能设备1080按照由高至低的顺序进行排序,则前4个储能设备1080划分至一个集群(记作第一集群或者a集群),中间4个储能设备1080划分至另一个集群(记作第二集群或者b集群),后4个储能设备1080划分至又一个集群(记作第三集群或者c集群)。
71.在一些实现方式中,每个集群设置有目标值,该目标值是指该集群中的储能设备的soh的期望值。该目标值通常可以根据经验值进行设置。在一些实现方式中,一个目标值可以对应一个磨损等级,调度设备102可以根据磨损等级数量设置一个梯度值,根据该梯度值确定各集群的目标值。
72.例如,磨损等级为轻微、严重2个等级时,梯度值可以设置为小于或等于50%(即100%/2)的值,例如可以设置为40%。对应地,各集群的目标值可以设置为30%、70%,或者设置为40%、80%等等。
73.又例如,磨损等级为轻微、普通、严重3个等级时,梯度值可以设置为小于或等于33%(即100%/3)的值,例如可以设置为30%。对应地,各集群的目标值可以设置为20%、50%、80%,或者设置为10%、40%、70%。
74.在一些实现方式中,集群之间的梯度值也可以是不相等的。调度设备102可以构建一个以磨损等级为自变量,以目标值为因变量的函数,作为一个示例,该函数可以是线性函数,然后调度设备102针对不同磨损等级分别赋值,获得对应的函数值,该函数值即为各集群对应的目标值。在一些情况下,调度设备102也可以通过对梯度均等情况下对目标值进行微调,以改变集群之间的梯度值。
75.调度设备102可以根据多个集群的目标值确定目标集群。具体地,调度设备102根据集群中储能设备的soh以及上述集群的目标值确定集群的偏差值。具体地,针对任意一个集群,调度设备102可以获取该集群中各储能设备的soh,然后确定出各储能设备的soh的特征值,该特征值可以是soh的均值(包括算术平均值或加权平均值),或者是soh的中位值,接着调度设备102将该特征值与上述目标值的差值确定为集群的偏差值。
76.在集群中储能设备的电量或者功率等大于或等于资源调度申请请求中携带的需求量、需求功率时,调度设备102可以根据资源调度申请请求,从所述多个集群中确定目标集群。具体地,调度设备102可以偏差值大于第一阈值的集群作为目标集群。
77.然后,调度设备102可以利用磨损均衡策略从所述目标集群中确定目标储能设备。其中,磨损均衡策略用于均衡目标集群中的储能设备1080的soh,使得目标集群内的储能设
备1080可以在相同或相近的时间段到达寿命终止状态,从而实现批量地对储能设备1080进行替换,减少运维工作量。
78.具体地,调度设备102可以判断目标集群中的储能设备1080的soh是否满足预设条件,当满足预设条件时,将该储能设备1080添加至候选队列,如此,调度设备102可以从候选队列中确定目标储能设备。
79.其中,预设条件是调度设备102预先设置的、将储能设备1080作为为用电设备106供电的候选设备的条件。预设条件可以为储能设备1080的soh与目标值的偏差大于第二阈值,或者储能设备1080的soh与目标值的偏差最大等等。
80.在一个示例中,调度设备102判断目标集群中储能设备1080的soh与目标值的偏差是否大于第二阈值,若是,则添加至候选队列,从候选队列中确定为目标储能设备。例如调度设备102从候选队列中随机选出一个或多个储能设备1080作为目标储能设备,或者调度设备102选择偏差最大的储能设备1080作为目标储能设备。如此,可以避免同一集群内储能设备1080衰减状态参差不齐。
81.在一些实现方式中,第一阈值和第二阈值可以是相等的,也可以不相等。本技术实施例对此不作限定。
82.为了便于理解,下面结合具体示例对确定目标储能设备的过程进行详细说明。
83.如图4所示,a集群、b集群、c集群的目标值分别为80%、50%、20%。其中,a集群中的4个电池的soh分别为100%、75%、100%、75%,则a集群中各电池的soh的平均值为(100%+75%+100%+75%)/4=87.5%,a集群的偏差值为87.5%-80%=7.5%。类似地,调度设备可以通过上述方法确定b集群、c集群的偏差值。假设b集群的偏差值为45%-50%=-5%,c集群的偏差值为25%-20%=5%。调度设备102可以选择偏差值大于第一阈值的集群,如a集群作为目标集群,然后从目标集群中选择与目标值偏差大于第二阈值的电池如电池1或电池3作为目标储能设备。
84.需要说明的是,储能设备的soh可以随着使用过程发生变化,因此,储能设备归属的集群也会动态随之变化。例如,一个储能设备在初始阶段归属于a集群,该储能设备的soh随着使用过程衰减至50%时,该储能设备的归属发生变化,具体是由归属于a集群变化为归属于b集群。调度设备可以周期性或实时的调整每个集群所包含的储能设备,并依据动态调整后的集群情况选择不同的使用策略,实现储能设备的磨损均衡。
85.s306:调度设备102通过目标储能设备为用电设备106分配电力资源。
86.当目标储能设备和用电设备106被放置在数据中心的同一机柜中时,调度设备102直接将目标储能设备的工作模式设置为供电模式,以实现为用电设备106分配电力资源。
87.当目标储能设备和用电设备106未被放置在数据中心的同一机柜中时,例如目标储能设被放置在仓储,或者目标储能设备被放置在除用电设备106所在机柜之外的其他机柜时,调度设备102可以利用执行设备104将目标储能设备搬运至用电设备106所在的机柜。
88.具体地,调度设备102可以向执行设备104发送调度决策,以使执行设备执行所述调度决策,将目标储能设备搬运至用电设备106所在机柜,插入与该用电设备106对应的电源接口,以为用电设备106供电。
89.所述调度决策具体为将目标储能设备插入至用电设备106。调度设备102可以通过无线通信或有线通信方式,向执行设备104发送调度决策,执行设备104执行调度决策,使得
目标储能设备为用电设备106供电。其中,无线通信方式可以包括紫峰(zigbee)、蓝牙、无线保真(wireless fidelity)等中的任意一种或多种。
90.图2a所示的系统中可以包括一个执行设备104,也可以包括多个执行设备104。调度设备102还可以根据用电设备106、执行设备104、目标储能设备的地理位置关系,确定目标执行设备,然后向目标执行设备发送调度决策。
91.该调度决策可以包括一组由调度设备102生成的调度命令,如获取目标储能设备的命令、搬运目标储能设备至用电设备106所在机柜的命令以及将目标储能设备插入电源接口的命令。执行设备104执行上述调度命令,以为用电设备106供电。
92.进一步地,调度设备102还可以释放所述资源调度申请请求,使得所述目标储能设备停止为所述用电设备106提供电力资源。例如,目标储能设备为用电设备106供电时间超过申请使用时间后,调度设备102释放所述资源调度申请请求。对应地,储能设备的工作状态由使用状态切换为空闲状态。
93.当目标储能设备和用电设备106未被放置在数据中心的同一机柜中时,调度设备102也可以闭合开关阵列107中的目标开关,以使用电设备106和目标储能设备连通。然后调度设备102将目标储能设备的工作模式设置为供电模式,以实现为用电设备106供电。
94.在一些实现方式中,资源调度申请请求中还携带有保留电量。该保留电量是由用电设备106预测的未来一段时间内该用电设备106的用电量。其中,未来一段时间可以是资源调度申请请求释放后的一小时或资源调度申请请求释放后的两小时等等。以未来一段时间为一小时为例,保留电量可以根据用电设备106预测的负载在一小时内的用电量和电网供电最大功率确定,例如保留电量可以为预测负载1h用电量-电网供电最大功率*1h。当调度设备102释放资源调度申请请求后,用电设备106电量大于上述保留电量,可以正常工作。
95.在一些实现方式中,调度设备102还可以调度所述目标储能设备至所述用电设备106所在的机柜或者至所述充电桩进行充电。储能设备1080的电量在机柜内被消耗,当机柜供电单元(power supply unit,psu)供电功率大于机柜内用电设备总功率时,多余功率可以给柜内的储能设备1080充电。在一些情况下,目标储能设备附近机柜供电功率小于用电设备106总功率时,调度设备102可以调度目标储能设备至充电桩进行充电。
96.在一些实现方式中,调度设备102还可以确定调度所述目标储能设备至不同机柜或不同充电桩进行充电所产生的充电损耗。其中,充电损耗是指充电过程中产生的电量损耗。该损耗可以包括执行设备104搬运目标储能设备产生的电量损耗。在一些实现方式中,执行设备104还需要插拔目标储能设备,目标储能设备的充电能力可以受到插拔次数影响,例如随着插拔次数增加而降低,如此也可以产生充电损耗。
97.然后调度设备102可以根据所述充电损耗调度所述目标储能设备至目标机柜或者目标充电桩进行充电。具体地,调度设备102可以获取执行设备104搬运目标储能设备时需要搬运的物理距离,然后根据物理距离确定权值,通过加权计算方式获得充电损耗。其中,物理距离包括执行设备在搬运过程中的往返距离,如搬运设备由当前位置移动至仓储的第一距离,从仓储中取得目标储能设备后,将目标储能设备搬运至用电设备(机柜)的第二距离。进一步地,调度设备102还可以获取目标储能设备的插拔次数,根据该次数确定权值(为了便于描述,可以将根据物理距离确定的权值称之为第一权值,根据插拔次数确定的权值称之为第二权值),然后通过加权计算方式获得充电损耗。在通过上述方式确定充电损耗
后,调度设备102可以优先调度储能设备1080在有充电能力,未来需要用电的用电设备106内充电。用电设备106能力不足时,则使用空间邻近的、充电能力剩余的用电设备106充电,最次选择较远的仓库中的充电桩109充电。
98.在一些实现方式中,储能设备1080还可以发送告警信息,该告警信息用于指示异常储能设备,如发生故障的储能设备1080、soh低于安全阈值的储能设备1080等。对应地,调度设备102可以根据该告警信息发送运维指令,该运维指令具体用于指示移除异常储能设备。如此,执行设备104可以执行上述运维指令,移除异常储能设备。进一步地,执行设备104还可以执行运维指令,插入新的储能设备1080。通过该方法可以实现系统自动化运维,具有较高可靠性,而且降低了运维成本。
99.基于上述内容描述,本技术实施例提供了一种储能设备池108的资源调度方法。具体地,调度设备102接收资源调度申请请求,然后调度设备根据上述资源调度申请请求从储能设备池108中确定目标储能设备,通过该目标储能设备为用电设备106提供电力资源。其中,储能设备并不是固定在一台或多台用电设备106,而是调度设备102调度储能设备1080至相应的用电设备106,为上述用电设备106供电。如此可以避免一台储能设备1080被反复使用,或者避免一台储能设备1080未被使用,进而导致同批次储能设备磨损参差不齐的问题。该方法通过自动调度实现了储能设备1080的均衡使用,提高了储能设备1080的利用率,降低了运维工作量,进而降低了数据中心的成本。
100.需要说明的是,对于上述方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本技术并不受所描述的动作顺序的限制。
101.本领域的技术人员根据以上描述的内容,能够想到的其他合理的步骤组合,也属于本技术的保护范围内。其次,本领域技术人员也应该熟悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作并不一定是本技术所必须的。
102.上文中结合图1至图4,详细描述了本技术所提供的储能设备池108的资源调度方法,下面将结合图5至图6,描述根据本技术所提供的储能设备池108的资源调度装置和设备。
103.图5为本技术提供的一种储能设备池108的资源调度装置500,该装置500包括:
104.通信模块502,用于接收资源调度申请请求,所述资源调度申请请求用于申请为用电设备106分配电力资源;
105.确定模块504,用于根据所述资源调度申请请求从所述储能设备池108中确定目标储能设备;
106.分配模块506,用于通过所述目标储能设备为所述用电设备106分配电力资源。
107.在一些可能的实现方式中,所述目标储能设备和所述用电设备106被放置在数据中心的同一机柜中。
108.在一些可能的实现方式中,所述目标储能设备被放置在仓储中;
109.所述装置500还包括:
110.搬运模块,用于利用执行设备104将所述目标储能设备由所述仓储搬运至所述用电设备106所在的机柜。
111.在一些可能的实现方式中,所述用电设备106与所述至少一个储能设备通过开关阵列连接;
112.所述装置500还包括:
113.开关控制模块,用于闭合所述开关阵列107中的目标开关,以使所述用电设备106和所述目标储能设备连通。
114.在一些可能的实现方式中,所述储能设备池108包括多个集群,不同集群中储能设备1080的健康状态具有梯度,所述梯度用于指示每个集群的健康状态与其他集群的健康状态的差异。
115.在一些可能的实现方式中,所述确定模块504用于:
116.根据所述资源调度申请请求,从所述多个集群中确定目标集群;
117.利用磨损均衡策略从所述目标集群中确定目标储能设备。
118.在一些可能的实现方式中,所述磨损均衡策略用于均衡所述目标集群中的储能设备的健康状态。
119.在一些可能的实现方式中,所述确定模块504用于:
120.判断所述目标子池中的储能设备的健康状态是否满足预设条件;
121.当满足预设条件时,将所述储能设备添加至候选队列;
122.从所述候选队列中确定目标储能设备。
123.在一些可能的实现方式中,所述装置500还包括:
124.释放模块,用于释放所述资源调度申请请求,使得所述目标储能设备停止为所述用电设备提供电力资源。
125.在一些可能的实现方式中,所述用电设备106为数据中心的机柜中放置的设备,所述装置500还包括:
126.充电模块,用于调度所述目标储能设备至所述机柜或者充电桩109进行充电。
127.在一些可能的实现方式中,所述充电模块具体用于:
128.确定调度所述目标储能设备至不同机柜或不同充电桩进行充电所产生的充电损耗;
129.根据所述充电损耗调度所述目标储能设备至目标机柜或目标充电桩进行充电。
130.在一些可能的实现方式中,所述通信模块502具体用于:
131.接收多个资源调度申请请求;
132.所述确定模块504具体用于:
133.根据所述多个资源调度申请请求的优先级顺序从所述储能设备池中确定与所述资源调度申请请求对应的目标储能设备。
134.在一些可能的实现方式中,所述通信模块502还用于:
135.根据所述储能设备的告警信息,发送运维指令,所述运维指令用于指示移除异常储能设备。
136.在一些可能的实现方式中,所述资源调度申请请求用于申请在目标时间段内为用电设备106分配电力资源。
137.根据本技术实施例的储能设备池108的资源调度装置500,可对应于执行本技术实施例中描述的方法,并且资源调度装置500中的各个模块的上述和其它操作和/或功能分别为了实现图3所示的方法对应的流程,为了简洁,在此不再赘述。
138.本技术实施例还提供了一种调度设备102。该调度设备102用于实现图5所示实施
例中储能设备池108的资源调度装置500的功能。
139.图6为本技术提供的一种调度设备102的示意图,如图6所示,所述调度设备102包括总线601、处理器602、通信接口603和存储器604。处理器602、存储器604和通信接口603之间通过总线601通信。
140.总线601可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect,pci)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture,eisa)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图6中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
141.处理器602可以为中央处理器(central processing unit,cpu)。存储器604可以包括易失性存储器(volatile memory),例如随机存取存储器(random access memory,ram)。存储器604还可以包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如只读存储器(read-onlymemory,rom),快闪存储器,hdd或ssd。
142.通信接口603用于与外部通信。例如,接收来自于用电设备106的资源调度申请请求,向执行设备104发送调度决策,或者向执行设备104发送运维指令等等。
143.存储器604中存储有可执行代码,处理器602执行该可执行代码以执行前述储能设备池108的资源调度方法。
144.具体地,在实现图5所示实施例的情况下,且图5实施例中所描述的储能设备池108的资源调度装置500的各模块为通过软件实现的情况下,执行图5中的确定模块504、分配模块506功能所需的软件或程序代码存储在存储器604中。
145.通信模块502功能通过通信接口603实现。通信接口603接收资源调度申请请求,将其通过总线601传输至处理器602,处理器602执行存储器604中存储的各模块对应的程序代码,如执行确定模块504对应的程序代码,以执行根据所述资源调度申请请求从所述储能设备池108中确定目标储能设备1080的步骤,以及执行分配模块506对应的程序代码,以执行通过所述目标储能设备为所述用电设备106分配电力资源的步骤。
146.应理解,根据本技术实施例的分配及调度设备102可对应于本技术实施例中的图5所述的调度装置500,调度设备600用于实现上述图1至图4所述方法中相应主体执行的方法的操作步骤,为了简洁,在此不再赘述。
147.通过以上的实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到本技术可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现,当然也可以通过专用硬件包括专用集成电路、专用cpu、专用存储器、专用元器件等来实现。一般情况下,凡由计算机程序完成的功能都可以很容易地用相应的硬件来实现,而且,用来实现同一功能的具体硬件结构也可以是多种多样的,例如模拟电路、数字电路或专用电路等。但是,对本技术而言更多情况下软件程序实现是更佳的实施方式。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中,如计算机的软盘、u盘、移动硬盘、rom、ram、磁碟或者光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,训练设备,或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述的方法。
148.在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。
149.所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本技术实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、训练设备或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、训练设备或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的训练设备、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk,ssd))等。
150.以上所述,仅为本技术的具体实施方式。熟悉本技术领域的技术人员根据本技术提供的具体实施方式,可想到变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。
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