(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211012016.5 (22)申请日 2022.08.23 (71)申请人 张庆侠 地址 100020 北京市朝阳区朝阳园7号楼 11C (72)发明人 张庆侠　 (74)专利代理 机构 北京深川专利代理事务所 (普通合伙) 16058 专利代理师 疏亚雅 (51)Int.Cl. F24F 11/47(2018.01) H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 一种可降低其能耗的冷却系统双层调控管 理框架 (57)摘要 本发明涉及一种可降低其能耗的冷却系统 双层调控管理框架， 包括被控实体域、 连接模型 域、 调控算法域、 气冷后端水系统的优化层及气 冷前端风系统的优化层； 被控实体域通过分布于 数据中心室内、 室外以及冷却实体上的传感器网 络实时收集各类变量数据； 连接模 型域的能耗评 估模型在输入参数约束模型的辅助下， 利用被控 实体域收集到的数据对各类冷却实体进行实时 能耗评估； 调控算法域实现冷却实体的控制参数 寻优。 本发明涉及能耗计算模型的领域。 本发明 具有快速降低冷却实体所需要的能耗， 具有较强 的适用性的效果。 权利要求书1页 说明书6页 附图3页 CN 115468278 A 2022.12.13 CN 115468278 A 1.一种可降低 其能耗的冷却系统双层调控管理框架,其特征在于， 包括被控实体域、 连 接模型域、 调控算法域、 气冷后端水系统的优化层 及气冷前端风系统的优化层； 被控实体域通过分布于数据中心室内、 室外以及冷却实体上的传感器网络实时收集各 类变量数据； 连接模型域的能耗评估模型在输入参数约束模型的辅助 下， 利用被控实体域收集到的 数据对各类冷却实体进行实时能耗评估； 调控算法域实现 冷却实体的控制参数寻优。 2.根据权利要求1所述的一种可降低其能耗的冷却系统双层调控管理框架， 其特征在 于： 所述被控实体域是双层调控管理框架的底层域， 将各个冷却实体与双层调控管理框架 的模型与算法建立联系。 3.根据权利要求1所述的一种可降低其能耗的冷却系统双层调控管理框架， 其特征在 于： 连接模型域是介于被控实体域和调控算法域之间的中层域， 给调控算法域的参数寻优 过程提供实体能耗与参数数值的评估计算能力， 实现被控实体域与调控算法域的双向数据 流汇通。 4.根据权利要求3所述的一种可降低其能耗的冷却系统双层调控管理框架， 其特征在 于： 连接模型域包括各冷却实体的能耗评估 模型及冷却系统状态量计算评估 模型。 5.根据权利要求1所述的一种可降低其能耗的冷却系统双层调控管理框架， 其特征在 于： 调控算法域是双层调控管理框架的顶层域， 确保制冷效果的前提下为水系统各冷却实 体的控制参数搜索能耗 最优的数值组合； 能耗最优在指标 上可体现为CLF值的降低； CLF公式为： ECS表征数据中心中冷却系统能耗， EICT表征数据中心中信息、 通信类设备能耗， ECS通常 包含后端水系统能耗EMRSS与前端风系统能耗ETCSS； 水系统能耗EMRSS包含冷却塔的能耗ECT、 冷却泵的能耗ECP、 制冷机组的能耗EC、 冷冻泵的 能耗ERP， 精密空调的能耗EPAC。 6.根据权利要求5所述的一种可降低其能耗的冷却系统双层调控管理框架， 其特征在 于： 调控算法域包括两类节 能寻优算法： 模型驱动的能耗优化遗传算法及无模型依赖的能 耗优化强化学习算法。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115468278 A 2一种可降低其能耗的冷却系统双层调控管理框架 技术领域 [0001]本发明涉及能耗计算模型的领域， 尤其是涉及一种可降低其能耗的冷却系统双层 调控管理框架。 背景技术 [0002]数据中心作为数字化社会重要基础设施， 广泛服务于互联网、 工业互联 网、 电子政 务等消费、 生产和社会治理应用场景， 其运营与服务所需的能耗逐年快速上升。 冷却系统是 数据中心主要耗能设施， 其作用是吸收机房中网络与算力 设备在工作时产生的热量， 进而 保证网络与算力设备 可靠运行。 [0003]作为支撑数字化转型核心基础设施， 数据中心承载了绝大部分新一代信息技术场 景下的密集型计算任务， 在打造社会发展 数字基石的同时， 能耗规模非常庞大， 已成为高耗 能技术产业之一。 [0004]数据中心的巨大能耗已不容忽略， 用电量巨大， 且 目前其70％左右的电力供应仍 来自煤电。 国网能源研究院预测， 到2030年用数据中心耗电量将突破4000亿千瓦时， 占全 社 会用电量的比重将升 至3.7％。 [0005]越来越多的ICT 设备在高负 载下会产生大量的热量， 进而严重影响其稳定运行。 为 了保障ICT设备的高可靠运行， 冷却系统已经成为D C不可或缺的一部分， 但是其耗能约占数 据中心功耗的40％， 是 数据中心耗能的核心子系统之一。 [0006]因此， 冷却系统能耗优化是 数据中心能耗精细化管理任务中最 突出的一个问题。 发明内容 [0007]根据现有技术存在的不足， 本发明的目的是提供一种可降低其能耗的冷却系统双 层调控管理框架， 具有快速降低冷却实体所需要的能耗， 具有较强的适用性的效果。 [0008]本发明的上述 技术目的是通过以下技 术方案得以实现的： [0009]一种可降低其能耗的冷却系统双层调控管理框架， 包括被控实体域、 连接模型域、 调控算法域、 气冷后端水系统的优化层 及气冷前端风系统的优化层； [0010]被控实体域通过分布于数据中心室内、 室外以及冷却实体上的传感器网络实时收 集各类变量数据； [0011]连接模型域的能耗评估模型在输入参数约束模型的辅助下， 利用被控实体域收集 到的数据对各类冷却实体进行实时能耗评估； [0012]调控算法域实现 冷却实体的控制参数寻优。 [0013]本发明在一较佳示例中可以进一步配置为： 所述被控 实体域是双层调控管理框架 的底层域， 将各个冷却实体与双 层调控管理框架的模型与算法建立联系。 [0014]本发明在一较佳示例中可以进一步配置为： 连接模型域是介于被控实体域和调控 算法域之 间的中层域， 给调控算法域的参数寻优过程提供实体能耗与参数数值的评估计算 能力， 实现被控实体域与调控算法域的双向数据流汇通。说　明　书 1/6 页 3 CN 115468278 A 3