CN102244677B - 绿色能源云计算方法与*** - Google Patents

Abstract

绿色能源云计算***，包括：绿色能源监测模块，用于监测绿色能源的发电信息；云计算中心，包括依次连接的云计算节点负载监测模块、电能调度模块和云计算节点控制模块；云计算节点负载监测模块用于监测云计算节点负载的用电信息；电能调度模块用于根据发电信息和用电信息计算得到调度控制指令，并发送调度控制指令；云计算节点控制模块用于根据调度控制指令控制云计算节点负载的开启或关闭。上述绿色能源云计算方法与***通过绿色能源监测模块及云计算节点负载监测模块获取发电信息及云计算节点负载的用电信息，再通过电能调度模块及云计算节点控制模块的配合，充分利用绿色能源的电能，提高能源利用率。

Description

绿色能源云计算方法与***

【技术领域】

本发明涉及能源调度领域，特别是涉及一种绿色能源云计算方法与***。

【背景技术】

绿色能源(green energy)也称清洁能源，是环境保护和良好生态***的象征和代名词。它可分为狭义和广义两种概念。狭义的绿色能源是指可再生能源，如水能、生物能、太阳能、风能、地热能和海洋能。这些能源消耗之后可以恢复补充，很少产生污染。广义的绿色能源则包括在能源的生产、及其消费过程中，选用对生态环境低污染或无污染的能源，如天然气、清洁煤和核能等。

云计算，是一个美丽的网络应用模式。狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源；广义云计算是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。

云计算中心是提供上述云计算服务的工作平台，云计算中心的运行需要大量的电能，如果采用传统电网，由于传统电网的电能是先集中后分散的，从而存在着线损非常大的缺陷，造成了电能浪费。如果采用绿色能源，由于绿色能源的不稳定性，使得绿色能源无法并入大电网，也造成了电能的浪费。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种提高能源利用率的绿色能源云计算***。

此外，还有必要提供一种提高能源利用率的绿色能源云计算方法。

一种绿色能源云计算***，包括：

绿色能源监测模块，用于监测绿色能源的发电信息；

云计算中心，包括依次连接的云计算节点负载监测模块、电能调度模块和云计算节点控制模块；

所述云计算节点负载监测模块，用于监测云计算节点负载的用电信息；

所述电能调度模块，用于根据所述发电信息和所述用电信息计算得到调度控制指令，并发送所述调度控制指令；

所述云计算节点控制模块，用于根据所述调度控制指令控制云计算节点负载的开启或关闭。

优选地，所述电能调度模块包括：

设定单元，用于设定所述云计算节点负载的用电优先度；

自适应调度单元，用于根据所述发电信息、用电信息结合所述用电优先度计算并生成用电调度列表；以及

指令处理单元，根据所述用电调度列表生成调度控制指令，并发送所述调度控制指令。

优选地，还包括：

分别与所述绿色能源监测模块和所述云计算节点负载监测模块连接的选择模块，所述选择模块用于判断所述发电信息是否符合用电条件，是，则导入符合用电条件的电能。

优选地，还包括：

与所述选择模块连接的储能模块，用于当所述发电信息不符合用电条件时，储备所述绿色能源提供的电能。

一种绿色能源云计算方法，包括：

监测绿色能源的发电信息；

监测云计算节点负载的用电信息；

根据所述发电信息和所述用电信息计算得到调度控制指令，并发送所述调度控制指令；

根据所述调度控制指令控制云计算节点负载的开启或关闭。

优选地，所述根据所述发电信息和所述用电信息计算得到调度控制指令，并发送所述调度控制指令的步骤包括：

设定所述云计算节点负载的用电优先度；

根据所述发电信息、用电信息结合所述用电优先度计算并生成用电调度列表；

根据所述用电调度列表生成调度控制指令，并发送所述调度控制指令。

优选地，所述监测绿色能源的发电信息的步骤之后包括：

判断所述发电信息是否符合用电条件，是，则导入符合用电条件的电能。

优选地，所述判断所述发电信息是否符合用电条件的步骤之后包括：

当所述发电信息不符合用电条件时，储备所述绿色能源提供的电能。

上述绿色能源云计算方法与***通过在绿色能源监测模块及云计算节点负载监测模块获取发电信息及云计算节点负载的用电信息，再通过电能调度模块及云计算节点控制模块的相互配合，充分利用绿色能源的电能，提高能源的利用率；同时，也减少了对传统电网的电能依赖，减少了传统电网因需要“先集中后分散”的配电方式而导致的能量损耗，减少了电能浪费。

【附图说明】

图1为实施例一的绿色能源云计算***的模块图；

图2为图1中电能调度模块的具体模块图；

图3为实施例二的绿色能源云计算***的模块图；

图4为实施例三的绿色能源云计算***的模块图；

图5为云计算网络调度***的示意图；

图6为实施例四的绿色能源云计算方法的流程图；

图7为图6中根据发电信息和用电信息计算并发出调度控制指令的方法流程图。

【具体实施方式】

图1示出了实施例一的绿色能源云计算***，包括绿色能源监测模块100以及云计算中心200。

绿色能源监测模块100，用于监测绿色能源的发电信息。

本实施例中，通过在绿色能源的发电节点设置多个传感器或检测器，并获取发电信息。发电信息包括：输出功率、输出电压、输出频率等信息。绿色能源包括：风能发电、太阳能发电、生物能发电、水力发电或潮汐能等。

存在着至少一个云计算节点负载的云计算中心200，包括依次连接的云计算节点负载监测模块210、电能调度模块230和云计算节点控制模块250。

云计算节点负载监测模块210，用于监测云计算节点负载的用电信息。

本实施例中，云计算节点负载监测模块210通过在云计算中心200的云计算节点负载上设置多个传感器或检测器，并获取用电信息。用电信息包括：实际用电功率、实际用电电压、实际用电频率，以及额定功率、额定电压、额定频率等信息。

电能调度模块230，用于根据发电信息和用电信息计算得到调度控制指令，并发送调度控制指令。

本实施例中，电能调度模块230把发电信息与用电信息进行比较，并计算优先级别，同时生成调度控制指令，优先调度符合云计算节点负载用电条件的绿色能源的电能。

进一步地，结合附图2，电能调度模块230还包括：设定单元232、自适应调度单元234及指令生成单元236。

设定单元232，用于设定云计算节点负载的用电优先度。

本实施例中，设定单元232可以根据需要对云计算节点负载的优先级别进行设定，包括：核心云计算节点负载优先，即云计算中心200最为重要、最为核心的云计算节点将优先获得电能；处于高负荷状态的云计算节点负载优先，即比较重要的云计算节点负载的用电负荷都比较高(例如运算设备等)，较次要的云计算节点负载则用电负荷就比较低(例如照明、指示设备等)；同一个云计算中心200的云计算节点负载优先，若存在多个并网联通运行的云计算中心200，优先满足处于同一个云计算中心200的云计算节点负载的用电需求；以及电能质量优先，即绿色能源所提供电能的电能质量(功率、电压、频率)达到或高于云计算节点负载要求时，该云计算节点负载优先。

自适应调度单元234，用于根据发电信息、用电信息结合用电优先度计算并生成用电调度列表。

本实施例中，在获得绿色能源所提供的发电信息以及云计算节点负载的用电信息后结合设定单元232所设定的用电优先度，通过比较计算得到对应的用电调度列表。

指令处理单元236，根据用电调度列表生成调度控制指令，并发送调度控制指令。

本实施例中，指令生成单元236根据自适应调度单元234所生成的用电调度列表，按照优先级别从高至低的生成调度控制指令。可以理解，若绿色能源所提供的电能不够的时候，则对应的根据优先级别从低到高的生成关闭云计算节点负载的调度控制指令。

下面结合具体的例子进行详细说明，请参阅列表1～3。

表1

表2

表3

通过表2～3的比较可知，绿色能源发电节点提供的电能能够完全满足云计算节点负载A的要求；绿色能源发电节点提供的电能无法达到云计算节点负载B的功率、电压及频率要求；绿色能源发电节点提供的电能仅能够满足云计算节点负载C的功率要求，电压及频率的要求无法满足。而且，参见表1，优先级别是由云计算节点负载A至云计算节点负载C依次递减。因此，用电优先调度级别(从高到低)依次为云计算节点负载A、云计算节点负载C、云计算节点负载B。

优先级别的设定可以根据预先设定的参数进行比较，包括但不限于输出功率、输出电压等参数；当然也可以根据云计算中心200的运行情况来确定优先级别。可以理解，若绿色能源所提供的电能不足，需要关闭一些云计算节点负载，则对应的关闭云计算节点负载的顺序就应当从优先级别低的云计算节点负载至优先级别高的云计算节点负载进行逐步关闭，直到云计算节点负载的负荷与绿色能源提供的电能相平衡为止。

云计算节点控制模块250，用于根据调度控制指令控制云计算节点负载的开启或关闭。

本实施例中，云计算节点控制模块250根据电能调度模块230所发出的调度控制指令控制对应的云计算节点负载按照调度控制指令开启或关闭。

如图3所示，实施例二中的绿色能源云计算***除了包括绿色能源监测模块100以及云计算中心200之外，还包括了分别与绿色能源监测模块100和云计算节点负载监测模块210连接的选择模块300。

选择模块30，用于判断发电信息是否符合用电条件，是，则导入符合用电条件的电能。

本实施例中，由于绿色能源具有不稳定性、不确定性等缺陷，故选择模块300根据绿色能源发电节点所提供的绿色能源进行选择。例如，用电条件可预设为：绿色能源能够持续稳定的提供能源(持续时间5小时以上)；绿色能源能够提供符合云计算节点负载的最低要求，例如最低110V，25HZ，1000KW。经过选择模块300的选择，将绿色能源相对稳定、确定的电能导入云计算中心200，为云计算节点负载健康、稳定的运行提供保障，同时也保护了云计算中心200不受绿色能源扰动的干扰。

如图4所示，实施例三的绿色能源云计算***除了包括绿色能源监测模块100、云计算中心200以及选择模块300之外，还包括与选择模块300连接的储能模块400。

储能模块400，用于当发电信息不符合用电条件时，储备绿色能源提供的电能。

本实施例中，选择模块300判断绿色能源所提供的电能是否符合预设的用电条件，若否，则把不符合云计算节点负载用电条件的绿色能源储存于储能模块400中，以备在绿色能源的发电节点无法为云计算节点负载提供充裕电能的时候提供电能，进一步的提高了绿色能源的利用率。该储能模块400可以通过变压设备、变频设备等，把储蓄的电能提高到符合云计算节点负载用电条件的电能，进一步的为云计算中心200正常、稳定、高效的运行提供了保证。

基于上述三个实施例中的绿色能源云计算***，结合附图5，还有必要提供一种云计算网络调度***。

云计算网络调度***包括至少2个绿色能源云计算***，且绿色能源云计算***之间通过互联网进行信息交互，调度电能。具体地，多个绿色能源云计算***通过互联网进行信息交互，若其中的某个绿色能源云计算***有富余的电能，可以把该电能调度至其他基于绿色能源的云计算中心200，有关绿色能源云计算***与实施例1～3一致。

云计算网络调度***可以包括传统的云计算中心，没有绿色能源的支持，拥有绿色能源的云计算中心200可以支持其他传统的云计算中心，增强云计算网络的稳定性。同时，还可以为不断扩展的云计算中心200相互提供电能，达到云计算网络“可扩展”的目的。

图6示出了实施例四中的绿色能源云计算方法，包括以下步骤：

步骤S100，监测绿色能源的发电信息。

本实施例中，通过在绿色能源的发电节点设置多个传感器或检测器，并获取发电信息。发电信息包括：输出功率、输出电压、输出频率等信息。绿色能源包括：风能发电、太阳能发电、生物能发电、水力发电或潮汐能等。

另一实施例中，上述监测绿色能源的发电信息的步骤之后还包括了判断发电信息是否符合用电条件，是，则导入符合用电条件的电能。

本实施例中，由于绿色能源具有不稳定性、不确定性等缺陷，故对绿色能源进行选择。例如用电条件可预设为：绿色能源能够持续稳定的提供能源(持续时间5小时以上)；绿色能源能够提供符合云计算节点负载的最低要求，例如最低110V，25HZ，1000KW。经过选择，将相对稳定、确定的绿色能源的电能导入云计算中心，为云计算中心节点负载健康、稳定的运行提供保障，同时也保护了云计算中心不受绿色能源的干扰。

其它实施例中，上述判断发电信息是否符合用电条件的步骤之后还包括了当发电信息不符合用电条件时，储备绿色能源提供的电能。

本实施例中，判断绿色能源所提供的电能是否符合预设的用电条件，若否，则把不符合云计算节点负载用电条件的绿色能源储存起来，以备在绿色能源的发电节点无法为云计算节点负载提供充裕电能的时候提供电能，进一步的提高了绿色能源的利用率。所储蓄的电能可以通过变压设备、变频设备等电能提高到符合云计算节点负载用电条件的电能，进一步的为云计算中心正常、稳定、高效的运行提供了保证。

步骤S200，监测云计算节点负载的用电信息。

本实施例中，云计算中心设置了至少一个云计算节点负载，通过在云计算中心的云计算节点负载上设置多个传感器或检测器，并获取用电信息。用电信息包括：实际用电功率、实际用电电压、实际用电频率，以及额定功率、额定电压、额定频率等信息。

步骤S300，根据发电信息和用电信息计算得到调度控制指令，并发送调度控制指令。

本实施例中，把发电信息与用电信息进行比较，并计算优先级别，同时生成调度控制指令，优先调度符合云计算节点负载用电条件的绿色能源的电能。

在一个具体的实施例中，如图7所示，上述步骤S300具体为：

步骤S310：设定云计算节点负载的用电优先度。

本实施例中，可以根据需要对云计算节点负载的优先级别进行设定，包括：核心云计算节点负载优先，即云计算中心最为重要、最为核心的云计算节点将优先获得电能；处于高负荷状态的云计算节点负载优先，即比较重要的云计算节点负载的用电负荷都比较高(例如运算设备等)，较次要的云计算节点负载则用电负荷就比较低(例如照明、指示设备等)；同一个云计算中心200的云计算节点负载优先，若存在多个并网联通运行的云计算中心，优先满足处于一个云计算中心200的云计算节点负载的用电需求；以及电能质量优先，即绿色能源所提供电能的电能质量(功率、电压、频率)达到或高于云计算节点负载的要求时，该云计算节点负载优先。

步骤S330：根据发电信息、用电信息结合用电优先度计算并生成用电调度列表。

本实施例中，在获得绿色能源所提供的发电信息以及云计算节点负载的用电信息后结合设定的用电优先度，通过比较计算得到对应的生成用电调度列表。

步骤S350：根据用电调度列表生成调度控制指令，并发送调度控制指令。

本实施例中，根据用电调度列表，按照优先级别从高至低的生成调度控制指令。可以理解，若绿色能源所提供的电能不够的时候，则对应的根据优先级别从低到高的生成关闭云计算节点负载的调度控制指令。

步骤S400：根据调度控制指令控制云计算节点负载的开启或关闭。

本实施例中，根据调度控制指令控制对应的云计算节点按照调度控制指令开启或关闭。

基于上述三个绿色能源云计算方法的实施例，还有必要提供一种云计算网络调度方法，包括：

获取至少2个基于绿色能源的云计算中心的调度信息；

根据调度信息，基于绿色能源的云计算中心的调度方法通过互联网进行信息交互并调度电能；

本实施例中，多个绿色能源的云计算中心调度通过互联网进行信息交互，若其中的某个绿色能源的云计算中心调度***有富余的电能，可以把该电能调度至其他绿色能源的云计算中心。有关基于绿色能源的云计算中心调度的方法与上述绿色能源云计算方法一致。

云计算网络调度方法可以包括传统的云计算中心，传统的云计算中心没有绿色能源的支持，而拥有绿色能源的云计算中心可以支持其他传统的云计算中心，以增强云计算网络的稳定性。同时，还可以为不断扩展的云计算中心相互提供电能，达到云计算网络“可扩展”的目的。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种绿色能源云计算***，其特征在于，包括：

绿色能源监测模块，用于监测绿色能源的发电信息；

云计算中心，包括依次连接的云计算节点负载监测模块、电能调度模块和云计算节点控制模块；

所述云计算节点负载监测模块，用于监测云计算节点负载的用电信息；

所述电能调度模块，用于把发电信息与用电信息进行比较，并计算优先级别，同时生成调度控制指令，并发送所述调度控制指令；

所述云计算节点控制模块，用于根据所述调度控制指令控制云计算节点负载的开启或关闭；

所述电能调度模块包括：

设定单元，用于根据对云计算节点负载的优选级别进行设定，包括：核心云计算节点负载优先、处于高负荷状态的云计算节点负载优先、同一个云计算中心的云计算节点负载优先以及电能质量优先；

自适应调度单元，用于根据所述发电信息、用电信息结合所述用电优先度计算并生成用电调度列表；以及

指令处理单元，根据所述用电调度列表生成调度控制指令，并发送所述调度控制指令。

所述***还包括：

分别与所述绿色能源监测模块和所述云计算节点负载监测模块连接的选择模块，所述选择模块用于判断所述发电信息是否符合用电条件，是，则导入符合用电条件的电能。

2.根据权利要求1所述的绿色能源云计算***，其特征在于，还包括：

与所述选择模块连接的储能模块，用于当所述发电信息不符合用电条件时，储备所述绿色能源提供的电能。

3.一种绿色能源云计算方法，包括：

监测绿色能源的发电信息；

监测云计算节点负载的用电信息；

发电信息与用电信息进行比较，并计算优先级别，同时生成调度控制指令，并发送所述调度控制指令；

根据所述调度控制指令控制云计算节点负载的开启或关闭；

发电信息与用电信息进行比较，并计算优先级别，同时生成调度控制指令，并发送所述调度控制指令的步骤包括：

根据对云计算节点负载的优选级别进行设定，包括：核心云计算节点负载优先、处于高负荷状态的云计算节点负载优先、同一个云计算中心的云计算节点负载优先以及电能质量优先；

根据所述发电信息、用电信息结合所述用电优先度计算并生成用电调度列表；

根据所述用电调度列表生成调度控制指令，并发送所述调度控制指令。

所述监测绿色能源的发电信息的步骤之后包括：

判断所述发电信息是否符合用电条件，是，则导入符合用电条件的电能。

4.根据权利要求3所述的绿色能源云计算方法，其特征在于，所述判断所述发电信息是否符合用电条件的步骤之后包括：

当所述发电信息不符合用电条件时，储备所述绿色能源提供的电能。

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