一种服务器电源智能控制方法及系统

技术领域

本发明涉及电源控制技术领域，具体是涉及一种服务器电源智能控制方法及系统。

背景技术

随着互联网技术的快速发展，作为互联网时代的新基建的服务器需要处理的数据任务越来越重。为满足越来越重的数据处理任务，服务器的性能在不断优化，伴随而来的是服务器系统功耗的提升与线损的增加，因此，如何对服务器进行高稳定，低损耗的供电是本领域亟需解决的技术问题。

现有的服务器机组设计中，为保证服务器机组的正常工作，通常会将服务器电源容量设置的大于服务器机组的日常用电需求，然而现有技术缺乏对于服务器运行的用电需求统计，在服务器电源的实际运行过程中，需要所有服务器电源组件均保持待机状态，以保证服务器电源可及时的根据服务器机组的用电需求调整输出电量，这种电源控制方式，一方面增加了能源消耗，另一方面，增加了服务器电源的运行负荷，造成服务器电源的寿命降低。

发明内容

为解决上述技术问题，提供一种服务器电源智能控制方法及系统，本技术方案解决了上述的现有技术缺乏对于服务器运行的用电需求统计，在服务器电源的实际运行过程中，需要所有服务器电源组件均保持待机状态，以保证服务器电源可及时的根据服务器机组的用电需求调整输出电量，这种电源控制方式，一方面增加了能源消耗，另一方面，增加了服务器电源的运行负荷，造成服务器电源的寿命降低的问题。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种服务器电源智能控制方法，包括：

基于服务器机组的历史运行数据，确定每一台服务器的历史耗电需求数据；

基于服务器的历史耗电需求数据，判断当前服务器电源组件是否存在电量不足风险，若否，则不做响应，若是，则输出电量不足信号；

基于服务器的历史耗电需求数据进行综合分析，确定服务器的用电需求标准偏差率；

实时获取每一台服务器的用电需求，将所有服务器的用电需求进行求和，得到实时用电需求值；

确定满足实时用电需求值的服务器电源组件数量，记为第一服务器电源组件数量；

控制服务器电源中，第一服务器电源组件数量的电源组件保持工作状态，按照实时用电需求值输出电量至服务器机组；

基于服务器的用电需求标准偏差率和实时用电需求值，确定服务器机组的冗余用电需求值；

确定满足冗余用电需求值的服务器电源组件量，记为第二服务器电源组件数量；

控制服务器电源中，第二服务器电源组件数量的电源组件保持待机状态；

控制服务器电源中其余电源组件保持休眠状态。

优选的，所述基于服务器的历史耗电需求数据，判断当前服务器电源组件是否存在电量不足风险具体包括：

基于服务器的历史耗电需求数据，确定服务器的历史耗电需求数据中的最大值，作为服务器的最大耗电需求；

将所有服务器的最大耗电需求进行累加求和，得到服务机组的最大用电需求量；

获取服务器电源的最大额定输出电量；

判断服务机组的最大用电需求量是否大于服务器电源的最大额定输出电量，若是，则判定服务器电源组件存在电量不足风险，若否，则判定服务器电源组件不存在电量不足风险。

优选的，所述基于服务器的历史耗电需求数据进行综合分析，确定服务器的用电需求标准偏差率具体包括：

基于服务器的历史耗电需求数据，确定服务器的历史耗电需求数据中的最大值，作为服务器的最低耗电需求；

基于服务器的历史耗电需求数据，确定服务器的历史耗电需求数据中的出现频率最高的值，作为服务器的最可能耗电需求；

基于服务器的历史耗电需求数据，计算服务器的历史耗电需求标准值；

通过标准偏差计算公式，进行计算服务器的用电需求标准偏差率。

优选的，所述标准偏差计算公式为：

式中，

优选的，所述基于服务器的历史耗电需求数据，计算服务器的历史耗电需求标准值具体包括：

基于格拉布斯准则构建异常值判定公式；

基于异常值判定公式，确定服务器的历史耗电需求数据中不符合正态分布的异常值；

将异常值进行剔除，获得服务器的历史耗电需求标准数据；

对所有服务器的历史耗电需求标准数据进行求取平均值，得到服务器的历史耗电需求标准值。

优选的，所述异常值判定公式为：

式中，

若满足异常值判定公式，则

优选的，所述基于服务器的用电需求标准偏差率和实时用电需求值，确定服务器机组的冗余用电需求值具体包括：

通过冗余量计算公式计算服务器机组的冗余用电需求值；

将所有服务器的冗余用电需求值进行求和，得到服务器机组的冗余用电需求值

所述冗余量计算公式具体为：

式中，

进一步的，提出一种服务器电源智能控制系统，用于实现如上述的服务器电源智能控制方法，包括：

存储模块，所述存储模块用于存储服务器机组的历史运行数据；

风险判断模块，所述风险判断模块与所述存储模块电性连，所述风险判断模块用于基于服务器的历史耗电需求数据，判断当前服务器电源组件是否存在电量不足风险；

历史分析模块，所述历史分析模块与所述存储模块电性连接，所述历史分析模块用于基于服务器的历史耗电需求数据进行综合分析，确定服务器的用电需求标准偏差率；

用电分析模块，所述用电分析模块用于实时获取服务器机组的用电需求和基于服务器的用电需求标准偏差率和实时用电需求值，确定服务器机组的冗余用电需求值；

电源控制模块，所述电源控制模块与所述用电分析模块电性连接，所述电源控制模块用于输出控制信号至服务器电源，控制服务器电源中的电源组件保持工作状态和/或待机状态和/或休眠状态。

可选的，所述历史分析模块包括：

数据采集单元，所述数据采集单元用于基于服务器的历史耗电需求数据，确定服务器的历史耗电需求数据中的最大值，作为服务器的最大耗电需求、基于服务器的历史耗电需求数据，确定服务器的历史耗电需求数据中的最大值，作为服务器的最低耗电需求和基于服务器的历史耗电需求数据，确定服务器的历史耗电需求数据中的出现频率最高的值，作为服务器的最可能耗电需求；

数据标准化处理单元，所述数据标准化处理单元用于基于服务器的历史耗电需求数据，计算服务器的历史耗电需求标准值；

偏差率计算单元，所述偏差率计算单元用于通过标准偏差计算公式，进行计算服务器的用电需求标准偏差率。

可选的，所述用电分析模块包括：

信号输入单元，所述信号输入单元用于接收每一台服务器的用电需求，将所有服务器的用电需求进行求和，得到实时用电需求值；

冗余计算单元，所述冗余计算单元用于计算通过冗余量计算公式计算服务器机组的冗余用电需求值。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提出一种服务器电源智能控制方案，基于服务器的历史运行数据进行分析服务器机组可能的最大用电需求，基于服务器机组可能的最大用电需求进行判断服务器电源的电量是否可以满足服务器机组的运行需求，通过此方式，可有效的在进行服务器机组设备更新时，进行调整服务器电源组件，进而有效的保证服务器电源可有效的满足服务器的运行需求；

本发明通过对服务器机组的历史运行数据进行分析，得出服务器机组在正常运行过程中的用电需求的标准偏差率，在服务器正常运行过程中，通过基于服务器的实时用电需求值，计算服务器的标砖偏差值区间内的最大值，以该最大值进行设定服务器电源的冗余用电需求量，可有效的保证服务器在正常运行过程中的用电需求，同时可有效的降低服务器电源的功耗，实现服务器电源的节能化控制。

附图说明

图1为本发明提出的服务器电源智能控制方法流程图；

图2为本发明中的判断当前服务器电源组件是否存在电量不足风险的方法流程图；

图3为本发明中的确定服务器的用电需求标准偏差率的方法流程图；

图4为本发明中的计算服务器的历史耗电需求标准值的方法流程图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

参照图1所示，一种服务器电源智能控制方法，包括：

基于服务器机组的历史运行数据，确定每一台服务器的历史耗电需求数据；

基于服务器的历史耗电需求数据，判断当前服务器电源组件是否存在电量不足风险，若否，则不做响应，若是，则输出电量不足信号；

基于服务器的历史耗电需求数据进行综合分析，确定服务器的用电需求标准偏差率；

实时获取每一台服务器的用电需求，将所有服务器的用电需求进行求和，得到实时用电需求值；

确定满足实时用电需求值的服务器电源组件数量，记为第一服务器电源组件数量；

控制服务器电源中，第一服务器电源组件数量的电源组件保持工作状态，按照实时用电需求值输出电量至服务器机组；

基于服务器的用电需求标准偏差率和实时用电需求值，确定服务器机组的冗余用电需求值；

确定满足冗余用电需求值的服务器电源组件量，记为第二服务器电源组件数量；

控制服务器电源中，第二服务器电源组件数量的电源组件保持待机状态，待机状态下的电源组件可快速切换成工作状态，为服务器提供电量；

控制服务器电源中其余电源组件保持休眠状态。

参照图2所示，所述基于服务器的历史耗电需求数据，判断当前服务器电源组件是否存在电量不足风险具体包括：

基于服务器的历史耗电需求数据，确定服务器的历史耗电需求数据中的最大值，作为服务器的最大耗电需求；

将所有服务器的最大耗电需求进行累加求和，得到服务机组的最大用电需求量；

获取服务器电源的最大额定输出电量；

判断服务机组的最大用电需求量是否大于服务器电源的最大额定输出电量，若是，则判定服务器电源组件存在电量不足风险，若否，则判定服务器电源组件不存在电量不足风险。

本方案基于服务器的历史运行数据进行分析服务器机组可能的最大用电需求，基于服务器机组可能的最大用电需求进行判断服务器电源的电量是否可以满足服务器机组的运行需求，通过此方式，可有效的在进行服务器机组设备更新时，进行调整服务器电源组件，进而有效的保证服务器电源可有效的满足服务器的运行需求。

参照图3所示，所述基于服务器的历史耗电需求数据进行综合分析，确定服务器的用电需求标准偏差率具体包括：

基于服务器的历史耗电需求数据，确定服务器的历史耗电需求数据中的最大值，作为服务器的最低耗电需求；

基于服务器的历史耗电需求数据，确定服务器的历史耗电需求数据中的出现频率最高的值，作为服务器的最可能耗电需求；

基于服务器的历史耗电需求数据，计算服务器的历史耗电需求标准值；

通过标准偏差计算公式，进行计算服务器的用电需求标准偏差率。

所述标准偏差计算公式为：

式中，

本方案中，通过确定服务器的最大耗电需求、确定服务器的最低耗电需求和服务器的最可能耗电需求，分别代表着服务器在不同运行模式下的用电需求，通过计算服务器的历史耗电需求标准值与这三个值之间的平均偏差率作为服务器的用电需求标准偏差率，可有效的反映出服务器在正常运行状态下的用电需求的波动情况，进而为计算出服务器电源的冗余用电需求量，提供数据支撑。

参照图4所示，所述基于服务器的历史耗电需求数据，计算服务器的历史耗电需求标准值具体包括：

基于格拉布斯准则构建异常值判定公式；

基于异常值判定公式，确定服务器的历史耗电需求数据中不符合正态分布的异常值；

将异常值进行剔除，获得服务器的历史耗电需求标准数据；

对所有服务器的历史耗电需求标准数据进行求取平均值，得到服务器的历史耗电需求标准值。

所述异常值判定公式为：

式中，

若满足异常值判定公式，则

可以理解的是，服务器在正常运行状态下，其耗电需求在符合正态分布的区间内进行波动，当服务器出现故障时，其耗电量出现异常的升高或降低，为避免这一部分数据对服务器的历史耗电需求标准值的影响，本方案采用格拉布斯准则将其中不符合正态分布的异常值进行剔除后，进行求取服务器的历史耗电需求标准值，该值可有效的反映服务器在正常运行状态下的耗电标准，进而可有效的保证用电需求标准偏差率的计算精准度。

所述基于服务器的用电需求标准偏差率和实时用电需求值，确定服务器机组的冗余用电需求值具体包括：

通过冗余量计算公式计算服务器机组的冗余用电需求值；

将所有服务器的冗余用电需求值进行求和，得到服务器机组的冗余用电需求值

所述冗余量计算公式具体为：

式中，

通过基于服务器的实时用电需求值，计算服务器的标砖偏差值区间内的最大值，以该最大值进行设定服务器电源的冗余用电需求量，可有效的保证服务器在正常运行过程中的用电需求，将满足冗余用电需求量的服务器电源组件设置为待机状态，可有效的保证服务器出现用电需求波动时，服务器电源可及时的输出足够的电量供给至服务器，同时将其余服务器电源组件设置为休眠状态，可有效的降低服务器电源的功耗，实现服务器电源的节能化控制。

进一步的，基于与上述服务器电源智能控制方法相同的发明构思，本方案还提出一种服务器电源智能控制系统，包括：

存储模块，所述存储模块用于存储服务器机组的历史运行数据；

风险判断模块，所述风险判断模块与所述存储模块电性连，所述风险判断模块用于基于服务器的历史耗电需求数据，判断当前服务器电源组件是否存在电量不足风险；

历史分析模块，所述历史分析模块与所述存储模块电性连接，所述历史分析模块用于基于服务器的历史耗电需求数据进行综合分析，确定服务器的用电需求标准偏差率；

用电分析模块，所述用电分析模块用于实时获取服务器机组的用电需求和基于服务器的用电需求标准偏差率和实时用电需求值，确定服务器机组的冗余用电需求值；

电源控制模块，所述电源控制模块与所述用电分析模块电性连接，所述电源控制模块用于输出控制信号至服务器电源，控制服务器电源中的电源组件保持工作状态和/或待机状态和/或休眠状态。

所述历史分析模块包括：

数据采集单元，数据采集单元用于基于服务器的历史耗电需求数据，确定服务器的历史耗电需求数据中的最大值，作为服务器的最大耗电需求、基于服务器的历史耗电需求数据，确定服务器的历史耗电需求数据中的最大值，作为服务器的最低耗电需求和基于服务器的历史耗电需求数据，确定服务器的历史耗电需求数据中的出现频率最高的值，作为服务器的最可能耗电需求；

数据标准化处理单元，所述数据标准化处理单元用于基于服务器的历史耗电需求数据，计算服务器的历史耗电需求标准值；

偏差率计算单元，所述偏差率计算单元用于通过标准偏差计算公式，进行计算服务器的用电需求标准偏差率。

所述用电分析模块包括：

信号输入单元，所述信号输入单元用于接收每一台服务器的用电需求，将所有服务器的用电需求进行求和，得到实时用电需求值；

冗余计算单元，所述冗余计算单元用于计算通过冗余量计算公式计算服务器机组的冗余用电需求值。

上述服务器电源智能控制系统的使用过程为：

步骤一：风险判断模块从存储模块调取服务器的历史耗电需求数据，并基于服务器的历史耗电需求数据，确定服务器的历史耗电需求数据中的最大值，作为服务器的最大耗电需求；将所有服务器的最大耗电需求进行累加求和，得到服务机组的最大用电需求量；获取服务器电源的最大额定输出电量；判断服务机组的最大用电需求量是否大于服务器电源的最大额定输出电量，若是，则判定服务器电源组件存在电量不足风险，若否，则判定服务器电源组件不存在电量不足风险；

步骤二：历史分析模块从存储模块调取服务器的历史耗电需求数据，数据采集单元基于服务器的历史耗电需求数据，确定服务器的历史耗电需求数据中的最大值，作为服务器的最大耗电需求、基于服务器的历史耗电需求数据，确定服务器的历史耗电需求数据中的最大值，作为服务器的最低耗电需求和基于服务器的历史耗电需求数据，确定服务器的历史耗电需求数据中的出现频率最高的值，作为服务器的最可能耗电需求；

步骤三：数据标准化处理单元基于服务器的历史耗电需求数据，计算服务器的历史耗电需求标准值；

步骤四：偏差率计算单元通过标准偏差计算公式，进行计算服务器的用电需求标准偏差率；

步骤五：信号输入单元接收每一台服务器的用电需求，将所有服务器的用电需求进行求和，得到实时用电需求值，并计算确定满足实时用电需求值的服务器电源组件数量，记为第一服务器电源组件数量；

步骤六：电源控制模块输出控制信号至服务器电源，控制服务器电源中的第一服务器电源组件数量的电源组件保持工作状态；

步骤七：冗余计算单元计算通过冗余量计算公式计算服务器机组的冗余用电需求值，并确定满足冗余用电需求值的服务器电源组件量，记为第二服务器电源组件数量；

步骤八：电源控制模块输出控制信号至服务器电源，控制服务器电源中的第二服务器电源组件数量的电源组件保持待机状态，同时控制服务器电源中其余电源组件保持休眠状态。

综上所述，本发明的优点在于：在保证服务器电源满足服务器用电需求的基础上，有效的降低了服务器电源的功耗，实现服务器电源的节能化高效控制。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。