一种数据中心能源系统综合评价分析工具

技术领域

本发明属于能源分析技术领域，特别涉及一种数据中心能源系统综合评价分析工具。

背景技术

信息化时代的数据爆炸带来数据中心规模迅速扩大，数据中心高能耗问题日益凸显。能源系统是数据中心可靠稳定运行的动力和保障。能源系统效率低下是造成数据中心高能耗问题的主要原因，而供能效率与能源系统的架构密切相关，能源系统架构将直接影响数据中心的效率、可用性、经济性、灵活性。

因此，开展考虑多个分析指标的数据中心能源系统的综合分析工作，可为数据中心能源系统方案的分析和比选提供全面、科学、合理的指导，为数据中心的设计、建设及运行提供技术支撑，具有重要意义。

如何分析一种能源系统架构是否最优，是一个综合性的问题。本发明将基于提出的综合分析指标体系，开发一种数据中心能源系统综合分析分析工具，分别实现对传统交流能源系统的综合分析、全直流能源系统的综合分析、传统交流vs全直流能源系统的对比分析。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种数据中心能源系统综合评价分析工具，所述综合评价分析工具包括：

评价指标体系确定模块，用于确定评价指标体系；

传统交流能源系统综合评价分析模块，用于基于所述评价指标体系得到传统交流能源系统的综合评价值；

全直流能源系统综合评价分析模块，用于基于所述评价指标体系得到全直流能源系统的综合评价值；

传统交流能源系统和全直流能源系统对比评价分析模块，用于对所述传统交流能源系统的综合评价值和所述全直流能源系统的综合评价值结果进行对比。

进一步的，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。

进一步的，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，所述传统交流能源系统综合评价分析模块包括：

传统交流能源系统的系统效率维度指标确定模块，用于确定所述传统交流能源系统的系统效率维度指标；

传统交流能源系统的可用性维度指标确定模块，用于确定所述传统交流能源系统的可用性维度指标；

传统交流能源系统的经济性维度指标确定模块，用于确定所述传统交流能源系统的经济性维度指标；

传统交流能源系统的环保性维度指标确定模块，用于确定所述传统交流能源系统的环保性维度指标；

指标权重确定模块，用于确定所述系统效率维度指标、所述可用性维度指标、所述经济性维度指标和所述环保性维度指标的权重；

传统交流能源系统的综合评价分析模块，用于得到所述传统交流能源系统的综合评价值。

进一步的，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；

所述传统交流能源系统的系统效率维度指标确定模块，用于根据典型设备的平均效率，得到所述传统交流能源系统整体功率效率及年度损耗电量；

所述传统交流能源系统的可用性维度指标确定模块，用于根据系统各元件的典型故障参数，计算出各元件的可用度，然后通过串并联关系，计算得到所述传统交流能源系统的系统可用度；

传统交流能源系统的经济性维度指标确定模块，用于通过考虑系统的年度运营成本，计算得到所述传统交流能源系统的运行净现值；

传统交流能源系统的环保性维度指标确定模块，用于考虑系统节电量及清洁能源发电占比，计算得到所述传统交流能源系统的碳减排量及碳减排比；

指标权重确定模块，用于利用层次评价法，可通过决策者对任意两个指标的重要程度对比，得到四个评价指标的权重；

传统交流能源系统的综合评价分析模块，用于根据各项指标的经验区间参数值判断所述传统交流能源系统各项指标的评价等级，然后根据得到的指标权重，利用模糊综合评价法，得到所述传统交流能源系统的综合评价值。

进一步的，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，所述全直流能源系统综合评价分析模块包括：

全直流能源系统的系统效率维度指标确定模块，用于确定所述全直流能源系统的系统效率维度指标；

全直流能源系统的可用性维度指标确定模块，用于确定所述全直流能源系统的可用性维度指标；

全直流能源系统的经济性维度指标确定模块，用于确定所述全直流能源系统的经济性维度指标；

全直流能源系统的环保性维度指标确定模块，用于确定所述全直流能源系统的环保性维度指标；

指标权重确定模块，用于确定所述系统效率维度指标、所述可用性维度指标、所述经济性维度指标和所述环保性维度指标的权重；

全直流能源系统的综合评价分析模块，用于得到所述全直流能源系统的综合评价值。

进一步的，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；

所述全直流能源系统的系统效率维度指标确定模块，用于根据典型设备的平均效率，得到所述全直流能源系统整体功率效率及年度损耗电量；

所述全直流能源系统的可用性维度指标确定模块，用于根据系统各元件的典型故障参数，计算出各元件的可用度，然后通过串并联关系，计算得到所述全直流能源系统的系统可用度；

所述全直流能源系统的经济性维度指标确定模块，用于通过考虑系统的年度运营成本，计算得到所述全直流能源系统的运行净现值；

所述全直流能源系统的环保性维度指标确定模块，用于考虑系统节电量及清洁能源发电占比，计算得到所述全直流能源系统的碳减排量及碳减排比；

所述指标权重确定模块，用于利用层次分析法，可通过决策者对任意两个指标的重要程度对比，得到四个评价指标的权重；

所述全直流能源系统的综合评价分析模块，用于根据各项指标的经验区间参数值判断所述全直流能源系统各项指标的评价等级，然后根据得到的指标权重，利用模糊综合评价法，得到所述全直流能源系统的综合评价值。

进一步的，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，所述传统交流能源系统和所述全直流能源系统对比评价分析模块还包括：

传统交流能源系统和全直流能源系统的系统效率维度指标对比评价分析模块，用于对比分析所述传统交流能源系统和所述全直流能源系统的系统效率维度指标；

传统交流能源系统和全直流能源系统的可用性维度指标对比评价分析模块，用于对比分析所述传统交流能源系统和所述全直流能源系统的可用性维度指标；

传统交流能源系统和全直流能源系统的经济性维度指标对比评价分析模块，用于对比分析所述传统交流能源系统和所述全直流能源系统的经济性维度指标；

传统交流能源系统和全直流能源系统的环保性维度指标对比评价分析模块，用于对比分析所述传统交流能源系统和所述全直流能源系统的环保性维度指标；

传统交流能源系统和全直流能源系统的综合对比评价分析模块，对比分析所述传统交流能源系统和所述全直流能源系统的综合评价值。

进一步的，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；

所述传统交流能源系统和全直流能源系统的系统效率维度指标对比评价分析模块，用于在相同输入参数下，分别计算所述传统交流能源系统和所述全直流能源系统的功率效率及年度损耗电量，并对结果进行对比分析；

所述传统交流能源系统和全直流能源系统的可用性维度指标对比评价分析模块，用于在相同输入参数下，分别计算所述传统交流能源系统和所述全直流能源系统的可用性，并对结果进行对比分析；

所述传统交流能源系统和全直流能源系统的经济性维度指标对比评价分析模块，用于在相同输入参数下，分别计算所述传统交流能源系统和所述全直流能源系统的经济性，并对结果进行对比分析；

所述传统交流能源系统和全直流能源系统的环保性维度指标对比评价分析模块，用于在相同输入参数下，分别计算所述传统交流能源系统和所述全直流能源系统的环保性，并对结果进行对比分析；

所述传统交流能源系统和全直流能源系统的综合对比评价分析模块，用于在相同输入参数下，分别计算所述传统交流能源系统和所述全直流能源系统的综合评价值，并对结果进行对比分析。

本发明的数据中心能源系统综合评价分析工具，分别实现对传统交流能源系统的综合评价分析、全直流能源系统的综合评价分析、传统交流vs全直流能源系统的对比评价分析，开展考虑多个分析指标的数据中心能源系统的综合评价分析工作，可为数据中心能源系统方案的评价分析和比选提供全面、科学、合理的指导，为数据中心的设计、建设及运行提供技术支撑，具有重要意义。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例中数据中心能源系统评价体系结构示意图；

图2示出了本发明实施例中数据中心能源系统综合评价分析工具主界面示意图；

图3示出了本发明实施例中基于数据中心能源系统综合评价分析工具具体的计算流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种数据中心能源系统综合评价分析工具，包括：评价指标体系确定模块，用于确定评价指标体系；传统交流能源系统综合评价分析模块，用于基于所述评价指标体系得到传统交流能源系统的综合评价值；全直流能源系统综合评价分析模块，用于基于所述评价指标体系得到全直流能源系统的综合评价值；传统交流能源系统和全直流能源系统对比评价分析模块，用于对所述传统交流能源系统的综合评价值和所述全直流能源系统的综合评价值结果进行对比。

图2示出了本发明实施例中数据中心能源系统综合评价分析工具主界面示意图；图2中，本发明系统界面包括评价分析界面和基本参数输入界面，其中，评价分析界面中包括传统交流能源系统综合评价模块、全直流能源系统综合评价模块和传统交流能源系统和全直流能源系统对比评价分析模块。

从数据中心能源系统的系统效率、可用性、经济性、环保性四个维度构建综合评价指标体系，具体评价指标选取为：功率效率、可用度、净现值、碳减排比。如图1所示，其中虚线框为计算过程中有参考意义的中间量，不作为分析指标。

具体的，分析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；系统效率维度指标选取为功率效率、可用性维度指标选取为系统可用度、经济性维度指标选取为净现值、环保性维度指标选取为碳减排比。

具体的，图2中，传统交流能源系统综合评价分析模块还包括：传统交流能源系统的系统效率维度指标确定模块，用于确定所述传统交流能源系统的系统效率维度指标；传统交流能源系统的可用性维度指标确定模块，用于确定所述传统交流能源系统的可用性维度指标；传统交流能源系统的经济性维度指标确定模块，用于确定所述传统交流能源系统的经济性维度指标；传统交流能源系统的环保性维度指标确定模块，用于确定所述传统交流能源系统的环保性维度指标；指标权重确定模块，用于确定所述系统效率维度指标、所述可用性维度指标、所述经济性维度指标和所述环保性维度指标的权重；传统交流能源系统的综合评价模块，用于得到所述传统交流能源系统的综合评价值。

具体的，全直流能源系统综合评价分析模块还包括：全直流能源系统的系统效率维度指标确定模块，用于确定所述全直流能源系统的系统效率维度指标；全直流能源系统的可用性维度指标确定模块，用于确定所述全直流能源系统的可用性维度指标；全直流能源系统的经济性维度指标确定模块，用于确定所述全直流能源系统的经济性维度指标；全直流能源系统的环保性维度指标确定模块，用于确定所述全直流能源系统的环保性维度指标；指标权重确定模块，用于确定所述系统效率维度指标、所述可用性维度指标、所述经济性维度指标和所述环保性维度指标的权重；全直流能源系统的综合评价分析模块，用于得到所述全直流能源系统的综合评价值。

具体的，传统交流能源系统和全直流能源系统对比评价分析模块还包括：传统交流能源系统和全直流能源系统的系统效率维度指标对比评价分析模块，用于对比分析所述传统交流能源系统和所述全直流能源系统的系统效率维度指标；传统交流能源系统和全直流能源系统的可用性维度指标对比评价分析模块，用于对比分析所述传统交流能源系统和所述全直流能源系统的可用性维度指标；传统交流能源系统和全直流能源系统的经济性维度指标对比评价分析模块，用于对比分析所述传统交流能源系统和所述全直流能源系统的经济性维度指标；传统交流能源系统和全直流能源系统的环保性维度指标对比评价分析模块，用于对比分析所述传统交流能源系统和所述全直流能源系统的环保性维度指标；传统交流能源系统和全直流能源系统的综合对比评价分析模块，对比分析所述传统交流能源系统和所述全直流能源系统的综合评价值。

图3示出了本发明实施例中基于数据中心能源系统综合评价分析工具具体的计算流程图，本发明实施例中图3对本发明基于数据中心能源系统综合评价分析工具的使用方法进行具体描述，方法包括以下步骤：

步骤a、输入基础参数；

步骤b、确定评价指标体系；

步骤b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；

步骤c、基于所述评价指标体系得到传统交流能源系统的综合评价值；步骤c中基于所述评价指标体系得到传统交流能源系统的综合评价值具体包括以下步骤：

步骤c11、确定所述传统交流能源系统的系统效率维度指标：根据典型设备的平均效率，得到所述传统交流能源系统整体功率效率及年度损耗电量；

步骤c21、确定所述传统交流能源系统的可用性维度指标：根据系统各元件的典型故障参数，计算出各元件的可用度，然后通过串并联关系，计算得到所述传统交流能源系统的系统可用度；

步骤c31、确定所述传统交流能源系统的经济性维度指标：通过考虑系统的年度运营成本，计算得到所述传统交流能源系统的运行净现值；

具体的，系统的年度运营成本包括电源设备成本、配电设备成本、工程管理费等原始成本，年度耗电成本和年度维护成本；

步骤c41、确定所述传统交流能源系统的环保性维度指标：考虑系统节电量及清洁能源发电占比，计算得到所述传统交流能源系统的碳减排量及碳减排比；

步骤c51、确定所述系统效率维度指标、所述可用性维度指标、所述经济性维度指标和所述环保性维度指标的权重：利用层次分析法，可通过决策者对任意两个指标的重要程度对比，得到四个评价指标的权重；

步骤c61、得到所述传统交流能源系统的综合评价值：首先根据各项指标的经验区间参数值判断所述传统交流能源系统各项指标的评价等级，然后根据得到的指标权重，利用模糊综合评价法，得到所述传统交流能源系统的综合评价值；

具体的，各项指标的评价等级分为差、较差、一般、较好、好；

步骤d、基于所述评价指标体系得到全直流能源系统的综合评价值；步骤d中基于所述评价指标体系得到全直流能源系统的综合评价值具体包括以下步骤：

步骤d11、确定所述全直流能源系统的系统效率维度指标：根据典型设备的平均效率，得到所述全直流能源系统整体功率效率及年度损耗电量；

步骤d21、确定所述全直流能源系统的可用性维度指标：根据系统各元件的典型故障参数，计算出各元件的可用度，然后通过串并联关系，计算得到所述全直流能源系统的系统可用度；

步骤d31、确定所述全直流能源系统的经济性维度指标：通过考虑系统的年度运营成本，计算得到所述全直流能源系统的运行净现值；

步骤d41、确定所述全直流能源系统的环保性维度指标：考虑系统节电量及清洁能源发电占比，计算得到所述全直流能源系统的碳减排量及碳减排比；

步骤d51、确定所述系统效率维度指标、所述可用性维度指标、所述经济性维度指标和所述环保性维度指标的权重：利用层次分析法，可通过决策者对任意两个指标的重要程度对比，得到四个评价指标的权重；

步骤d61、得到所述全直流能源系统的综合评价值：首先根据各项指标的经验区间参数值判断所述全直流能源系统各项指标的评价等级，然后根据得到的指标权重，利用模糊综合评价法，得到所述全直流能源系统的综合评价值；

步骤e、对所述传统交流能源系统的综合评价值和所述全直流能源系统的综合评价值结果进行对比；步骤e中对所述传统交流能源系统的综合评价值和所述全直流能源系统的综合评价值结果进行对比具体包括以下步骤：

步骤e11、对比分析所述传统交流能源系统和所述全直流能源系统的系统效率维度指标：在相同输入参数下，分别计算所述传统交流能源系统和所述全直流能源系统的功率效率及年度损耗电量，并对结果进行对比分析；

步骤e21、对比分析所述传统交流能源系统和所述全直流能源系统的可用性维度指标：在相同输入参数下，分别计算所述传统交流能源系统和所述全直流能源系统的可用性，并对结果进行对比分析；

步骤e31、对比分析所述传统交流能源系统和所述全直流能源系统的经济性维度指标：在相同输入参数下，分别计算所述传统交流能源系统和所述全直流能源系统的经济性，并对结果进行对比分析；

步骤e41、对比分析所述传统交流能源系统和所述全直流能源系统的环保性维度指标：在相同输入参数下，分别计算所述传统交流能源系统和所述全直流能源系统的环保性，并对结果进行对比分析；

步骤e51、对比分析所述传统交流能源系统和所述全直流能源系统的综合评价值：在相同输入参数下，分别计算所述传统交流能源系统和所述全直流能源系统的综合评价值，并对结果进行对比分析。

本发明的数据中心能源系统综合评价分析工具，分别实现对传统交流能源系统的综合评价分析、全直流能源系统的综合评价分析、传统交流vs全直流能源系统的对比分析，开展考虑多个分析指标的数据中心能源系统的综合评价分析工作，可为数据中心能源系统方案的评价分析和比选提供全面、科学、合理的指导，为数据中心的设计、建设及运行提供技术支撑，具有重要意义。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。