一种数据中心供电架构系统

摘要

本发明提供一种数据中心供电架构系统，所述架构系统包括配电设备、UPS设备、电源管理设备以及数据中心负载；UPS设备中设置有蓄电电池组；所述电源管理设备与数据中心负载连接；电源管理设备中设置有用于切换蓄电池组的充电放电状态的切换供电模块；数据中心负载设置有主供负载、巡检负载和容灾负载；蓄电电池组与切换供电模块连接，切换供电模块分别与巡检负载和容灾负载连接；架构系统还包括用于控制蓄电池组的充电放电状态切换的放电管理子系统。与现有技术相比，本发明将巡检负载和容灾负载作为蓄电电池组的放电负载，并通过放电管理子系统自动控制蓄电电池组的充放电状态，提高了充放电的效率，充分利用负载减少了放电产生的电能浪费。

权利要求

1.一种数据中心供电架构系统，所述架构系统包括配电设备、UPS设备、电源管理设备以及数据中心负载；

所述配电设备与UPS设备连接，所述配电设备还外接于市电和发电机；

所述UPS设备与电源管理设备连接，所述UPS设备中设置有蓄电电池组；

所述电源管理设备与数据中心负载连接；

其特征在于，所述电源管理设备中设置有切换供电模块，所述切换供电模块用于切换蓄电池组的充电放电状态；

所述数据中心负载设置有主供负载、巡检负载和容灾负载；

所述蓄电电池组与切换供电模块连接，所述切换供电模块分别与巡检负载和容灾负载连接；

所述架构系统还包括放电管理子系统，所述放电管理子系统用于根据用电状态计算并控制蓄电池组的充电放电状态切换；

所述放电管理子系统包括供电预测模块、蓄电监控模块、负载管理模块；

所述供电预测模块用于获取供电状态信息，并根据供电状态信息计算供电预测波形，所述供电预测波形反映下一时段的供电质量；

所述蓄电监控模块用于获取蓄电电池组状态信息，并根据蓄电电池组状态信息更新放电可靠值，所述放电可靠值反映了蓄电电池组状态和时间之间的理论关系；

所述负载管理模块用于获取负载状态信息，并根据负载状态信息生成累计任务值；

所述放电管理子系统配置有放电触发策略，所述放电触发策略用于根据所述供电预测波形、放电可靠值、累计任务值以及放电均衡值确定放电触发时间，在放电触发时间向所述电源管理设备发送放电触发指令，所述电源管理设备接收放电触发指令控制切换供电模块切换蓄电电池组的充放电状态；

所述放电均衡值反映时间环境可靠程度和放电需求随时间变化的关系。

2.根据权利要求1所述的一种数据中心供电架构系统，其特征在于，所述供电预测模块根据供电预测算法计算所述供电预测波形，所述供电预测算法为：式中， 为所述的供电预测波形， 为第n个供电状态信息对应的特征相关权重，有 ， 为第n个供电状态信息的前一时间段的波形特征和当前时段的波形特征的特征相似度， 为第n个供电状态信息对应的时间间隔权重，有， 为预设的时间调节参数， 为第n个供电状态信息对应的时刻与当前的时刻的时间间隔， 为第n个供电状态信息对应的负荷冗余波形，所述负荷冗余波形反映供电量冗余和时间的关系，所述 为第n个供电状态信息对应的供电质量波形，所述供电质量波形反映供电质量和时间的关系。

3.根据权利要求2所述的一种数据中心供电架构系统，其特征在于，所述供电预测模块设置有波形特征提取单元和特征匹配表；

所述波形特征提取单元用于提取供电波形的波形特征；

所述特征匹配表中记录有每一个波形特征对应的特征匹配值；

所述特征相似度为在一个时段内相同的波形特征对应的特征匹配值之和。

4.根据权利要求2所述的一种数据中心供电架构系统，其特征在于，所述供电预测模块还设置有谐波提取单元和供电异常表；

所述供电异常表中记录有每一供电异常信息对应的异常乘数；

所述谐波提取单元用于提取供电波形中的谐波波形，并根据供电异常信息从供电异常表中获取对应的异常乘数，通过异常乘数处理谐波波形得到对应的供电质量波形。

5.根据权利要求1所述的一种数据中心供电架构系统，其特征在于，所述蓄电监控模块根据放电可靠函数更新放电可靠值，所述放电可靠函数为：式中， 为放电可靠值， 为健康状态参数， 为时间变量， 为上一次完全放电时刻与当前时刻的时间间隔， 为临时放电总值，有：，

其中 为平均放电时间间隔， 为预设的放电可靠参数， 为第m次临时放电的放电电量。

6.根据权利要求1所述的一种数据中心供电架构系统，其特征在于，所述负载管理模块设置有负载任务清单和任务特征数据库；

所述负载任务清单用于存储负载任务；

所述任务特征数据库用于存储负载任务对应的任务优先等级、任务需求等级以及任务耗电等级；

所述负载管理模块提取负载任务清单的负载任务对应的任务优先等级、任务需求等级和任务耗电等级，根据任务值算法计算每一负载任务的累计任务子值；

所述任务值算法为：

式中， 为累计任务子值， 为任务超期时间， 为任务优先等级， 为任务需求等级， 为任务耗电值；

所述累计任务值为累计任务子值之和。

7.根据权利要求1所述的一种数据中心供电架构系统，其特征在于，所述放电触发策略具体为：A1：获取供电预测波形、放电可靠值以及累计任务值；

A2：配置有任务触发条件，当累计任务值满足所述任务触发条件时，进入步骤A3，否则返回步骤A1；

A3：配置有放电触发条件，当放电可靠值满足放电触发条件时，进入步骤A4，否则生成任务执行指令并返回步骤A1；

A4：配置有预设放电阈值，筛选放电均衡值大于放电阈值的放电时间区间 作为放电触发时间，进入步骤A5；

A5：为每一触发待定时间内拟匹配负载任务，以使负载任务对应的累计任务值，确定累计任务值最高且剩余时间大于预设基准剩电时间的触发待定时间为所述放电触发时间，进入步骤A6；

A6：根据对应的匹配负载任务的组合生成所述放电触发指令。

8.根据权利要求7所述的一种数据中心供电架构系统，其特征在于，所述任务触发条件为负载任务清单中任务优先等级之和大于预设的优先级触发阈值；

所述放电触发条件为当 时，对应的放电可靠值高于预设的放电触发阈值。

9.根据权利要求7所述的一种数据中心供电架构系统，其特征在于，所述步骤A5还包括：A51：将触发待定时间根据任务需求等级进行划分，得到放电质量分区；

A52：以负载任务的任务优先等级和任务超期时间的乘积由高到低进行排序；

A53：依次将排序好的负载任务匹配至对应的放电质量分区直至该放电质量分区的总的耗电值超过放电值，进行下一放电质量分区的匹配；

A54：重复A53的步骤直至所有放电质量分区匹配完成。

说明书

一种数据中心供电架构系统

技术领域

[0001] 本发明涉及供电系统领域，具体的，涉及一种数据中心供电架构系统。

背景技术

[0002] 目前数据中心的供电主要分为三部分：市电供电，UPS不间断供电以及发电机供电，其中UPS供电中配置有蓄电池，当意外断电后，通过切换至蓄电池供电来维持不间断供电，但是UPS长期与市电连接，在供电质量较高，很少发生市停电的环境中，蓄电池会长期处于浮充电的状态，长期以往会导致电池中的化学能与电能的转化活性降低，加速电池的老化缩短电池寿命，所以蓄电池需要定时进行充放电维护，一般每隔2‑3个月进行一次完全放电，放电时间根据蓄电池的容量和负载的大小及数量决定，并且一次全负荷放电之后需要充电8小时以上。由于每次充放电需要耗费很长时间，期间发生停电时，蓄电池不能很好的进行工作；并且一般蓄电池的放电是对无用负载进行放电，会导致电能的浪费。

发明内容

[0003] 本发明旨在克服上述现有技术的至少一项缺陷，提出一种数据中心供电架构系统，解决数据中心中蓄电池充放电造成的电能浪费的问题。

[0004] 本发明的技术方案为：

[0005] 本发明提供一种数据中心供电架构系统，所述架构系统包括配电设备、UPS设备、电源管理设备以及数据中心负载；

[0006] 所述配电设备与UPS设备连接，所述配电设备还外接于市电和发电机；

[0007] 所述UPS设备与电源管理设备连接，所述UPS设备中设置有蓄电电池组；

[0008] 所述电源管理设备与数据中心负载连接；

[0009] 所述电源管理设备中设置有切换供电模块，所述切换供电模块用于切换蓄电池组的充电放电状态；

[0010] 所述数据中心负载设置有主供负载、巡检负载和容灾负载；

[0011] 所述蓄电电池组与切换供电模块连接，所述切换供电模块分别与巡检负载和容灾负载连接；

[0012] 所述架构系统还包括放电管理子系统，所述放电管理子系统用于根据用电状态计算并控制蓄电池组的充电放电状态切换。

[0013] 巡检负载和容灾负载配置为切换供电的方式，即可以使用市电进行供电也可以通过切换供电模块切换为蓄电电池组供电，当通过蓄电电池组供电时，巡检负载和容灾负载作为蓄电电池组的放电负载，所述切换供电模块分别为巡检负载和容灾负载设置独立的放电供电回路，所述放电供电回路耦接蓄电电池组，蓄电电池组通过放电供电回路直接对巡检负载和容灾负载进行放电，并使用放电管理子系统来对蓄电电池组的切换进行管理；因为蓄电电池组的放电质量相较于市电较差，所以不能用于对主供负载这类直接和数据中心相关的负载供电，而巡检负载和容灾负载对供电质量的要求不高，一方面，巡检负载和容灾负载对应的巡检功能和容灾备份功能具有自修复能力，响应与执行任务，如果供电不足，任务反馈为未完成，则会清空数据并重新执行任务，并不会产生较大的影响；另一方面，巡检负载和容灾负载为定时任务，可以与蓄电电池组放电进行协调，能够使蓄电电池组的放电电能得到最大的利用。所以采用这样电路架构能够充分利用蓄电电池的放电电能，同时不会影响数据中心的正常使用，即保证了工作，还节约了电能能源。同时使用放电管理子系统来对蓄电电池的充电放电状态切换进行管理，使充放电切换过程能够自动进行，减少了人工的参与，提高了工作的效率。

[0014] 进一步的，所述放电管理子系统包括供电预测模块、蓄电监控模块、负载管理模块；

[0015] 所述供电预测模块用于获取供电状态信息，并根据供电状态信息计算供电预测波形，所述供电预测波形反映下一时段的供电质量；

[0016] 所述蓄电监控模块用于获取蓄电电池组状态信息，并根据蓄电电池组状态信息更新放电可靠值，所述放电可靠值反映了蓄电电池组状态和时间之间的理论关系；

[0017] 所述负载管理模块用于获取负载状态信息，并根据负载状态信息生成累计任务值；

[0018] 所述放电管理子系统配置有放电触发策略，所述放电触发策略用于根据所述供电预测波形、放电可靠值、累计任务值以及放电均衡值确定放电触发时间，在放电触发时间向所述电源管理设备发送放电触发指令，所述电源管理设备接收放电触发指令控制切换供电模块切换蓄电电池组的充放电状态；

[0019] 所述放电均衡值反映时间环境可靠程度和放电需求随时间变化的关系。

[0020] 进一步的，所述供电预测模块根据供电预测算法计算所述供电预测波形，所述供电预测算法为：

[0021]

[0022] 式中， 为所述的供电预测波形， 为第n个供电状态信息对应的特征相关权重，有 ， 为第n个供电状态信息的前一时间段的波形特征和当前时段的波形特征的特征相似度， 为第n个供电状态信息对应的时间间隔权重，有 ， 为预设的时间调节参数， 为第n个供电状态信息对应的时刻与
当前的时刻的时间间隔， 为第n个供电状态信息对应的负荷冗余波形，所述负荷冗余波形反映供电量冗余和时间的关系，所述 为第n个供电状态信息对应的供电质量波形，所述供电质量波形反映供电质量和时间的关系。

[0023] 进一步的，所述供电预测模块设置有波形特征提取单元和特征匹配表；

[0024] 所述波形特征提取单元用于提取供电波形的波形特征；

[0025] 所述特征匹配表中记录有每一个波形特征对应的特征匹配值；

[0026] 所述特征相似度为在一个时段内相同的波形特征对应的特征匹配值之和。

[0027] 进一步的，所述供电预测模块还设置有谐波提取单元和供电异常表；

[0028] 所述供电异常表中记录有每一供电异常信息对应的异常乘数；

[0029] 所述谐波提取单元用于提取供电波形中的谐波波形，并根据供电异常信息从供电异常表中获取对应的异常乘数，通过异常乘数处理谐波波形得到对应的供电质量波形。

[0030] 通过供电预测波形，可以预测未来一段时间的供电情况，来对决定放电策略；因为放电动作会使UPS供电受到影响，所以要选取供电质量较佳并且负载数量较少的时间段来进行放电；供电预测波形由供电预测算法得到，通过供电预测算法可以了解到，供电预测波形与历史供电状态相关，在通过历史供电状态进行预测的基础上，加入了异常乘数，将供电异常状态也纳入到预测之中，提高了预测结果的准确度和可靠性。

[0031] 进一步的，所述蓄电监控模块根据放电可靠函数更新放电可靠值，所述放电可靠函数为：

[0032]

[0033] 式中， 为放电可靠值， 为健康状态参数， 为时间变量， 为上一次完全放电时刻与当前时刻的时间间隔， 为临时放电总值，有：

[0034] ，

[0035] 其中 为平均放电时间间隔， 为预设的放电可靠参数， 为第m次临时放电的放电电量。

[0036] 通过平均放电时间间隔 可以判断临时放电的频次，并且通过每次放电的放电量来判断浮电情况是否存在；同时根据放电电量的次数可以计算每个放电电量的权重关系，而距离最近的一次放电最能体现放电对浮电情况的影响，设置第m次放电为最早的一次放电，第1次放电为距离最近的一次放电，并通过比例加权的方式进行计算，可以得到较为准确的结果，并以此获得放电可靠值 与时间变量 的函数关系式，进而预测时间变化下的放电可靠性。

[0037] 进一步的，所述负载管理模块设置有负载任务清单和任务特征数据库；

[0038] 所述负载任务清单用于存储负载任务；

[0039] 所述任务特征数据库用于存储负载任务对应的任务优先等级、任务需求等级以及任务耗电等级；

[0040] 所述负载管理模块提取负载任务清单的负载任务对应的任务优先等级、任务需求等级和任务耗电等级，根据任务值算法计算每一负载任务的累计任务子值；

[0041] 所述任务值算法为：

[0042]

[0043] 式中， 为累计任务子值， 为任务超期时间， 为任务优先等级， 为任务需求等级， 为任务耗电值；

[0044] 所述累计任务值为累计任务子值之和。

[0045] 通过累计任务值可以获取到当前负载任务的需求程度，以此来计算满足所有负载任务的供电需求，制定相应的供电策略。

[0046] 进一步的，所述放电触发策略具体为：

[0047] A1：获取供电预测波形、放电可靠值以及累计任务值；

[0048] A2：配置有任务触发条件，当累计任务值满足所述任务触发条件时，进入步骤A3，否则返回步骤A1；

[0049] A3：配置有放电触发条件，当放电可靠值满足放电触发条件时，进入步骤A4，否则生成任务执行指令并返回步骤A1；

[0050] A4：配置有预设放电阈值，筛选放电均衡值大于放电阈值的放电时间区间 作为放电触发时间，进入步骤A5；

[0051] A5：为每一触发待定时间内拟匹配负载任务，以使负载任务对应的累计任务值，确定累计任务值最高且剩余时间大于预设基准剩电时间的触发待定时间为所述放电触发时间，进入步骤A6；

[0052] A6：根据对应的匹配负载任务的组合生成所述放电触发指令。

[0053] 进一步的，所述任务触发条件为负载任务清单中任务优先等级之和大于预设的优先级触发阈值；

[0054] 所述放电触发条件为当 时，对应的放电可靠值高于预设的放电触发阈值。

[0055] 进一步的，所述步骤A5还包括：

[0056] A51：将触发待定时间根据任务需求等级进行划分，得到放电质量分区；

[0057] A52：以负载任务的任务优先等级和任务超期时间的乘积由高到低进行排序；

[0058] A53：依次将排序好的负载任务匹配至对应的放电质量分区直至该放电质量分区的总的耗电值超过放电值，进行下一放电质量分区的匹配；

[0059] A54：重复A53的步骤直至所有放电质量分区匹配完成。

[0060] 所述放电均衡值由放电均衡函数计算所得，所述放电均衡函数为：

[0061]

[0062] 且放电均衡函数满足约束条件 ，式中， 为函数周期， 满载供电值， 为供电预测波形的平均供电量冗余， 为放电均衡值，为调节参数；当筛选均衡放电值大于预设的放电阈值的放电区间 作为触发待定时间，进入步骤A5;而通过计算均衡函数计算时间环境可靠程度和放电需求随时间变化的关系，为预设值。

[0063] 通过设置任务触发条件，放电触发条件来限制放电状态，当不满足任务触发调节时，即累计任务值较低，此时负载任务的需求程度较低，对这些负载进行放电的效率较低，并且容易造成电能的浪费；当不满足放电触发条件时，即当t=0时，放电可靠值低于触发阈值，放电可靠性较低。当满足任务触发条件和放电触发条件后，选取放电均衡值大于放电阈值的放电时间区间作为放电触发时间分配放电任务，在放电触发时间中的放电均衡值均满足要求，由于经过累计任务值和放电可靠值的筛选，每一放电区间都能满足负载任务基本的放电需求，在此基础上为每一个放电区间区匹配最优的负载任务来进行放电，确保了放电的正常进行，同时能够使负载任务以最优的效率进行工作，减少了电能的浪费。

[0064] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：

[0065] 1.分别为巡检负载和容灾负载与蓄电电池组之间开设放电供电回路，由于巡检负载和容灾负载对供电质量要求不高，所以能够很好的契合供电质量较低的蓄电电池组，避免蓄电电池组使用无用负载进行放电造成电能的浪费；

[0066] 2.使用放电管理子系统根据巡检负载和容灾负载的负载任务以及蓄电电池组的状态，来控制数据中心正常工作时蓄电电池组的充放电状态，不用额外设置长时间的放电时间，将放电和负载供电相结合，使放电充电状态自动完成，提高了工作效率。

附图说明

[0067] 图1为本发明的一种数据中心供电架构图；

[0068] 图2为本发明的一种数据中心供电架构放电管理子系统结构图；

[0069] 图3为本发明的一种数据中心供电架构放电均衡函数图；

[0070] 附图标注：市电101，发电机102，配电设备103，UPS设备104，蓄电电池组114，电源管理设备105，切换供电模块115，数据中心负载106，巡检负载116，容灾负载126，主供负载136，供电预测模块210，蓄电监控模块220，负载管理模块230。

具体实施方式

[0071] 本发明附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

[0072] 实施例1

[0073] 本实施例提供一种数据中心供电架构系统，如图1所示，所述架构系统包括配电设备103、UPS设备104、电源管理设备105以及数据中心负载106；

[0074] 所述配电设备103与UPS设备104连接，所述配电设备103还外接于市电101和发电机102；

[0075] 所述UPS设备104与电源管理设备105连接，所述UPS设备104中设置有蓄电电池组114，蓄电电池组114在停电和失电时开始工作，保证供电中心的供电正常，而为了保证蓄电电池组114正常有效的工作，需要定期对蓄电电池组114进行放电；

[0076] 所述电源管理设备105与数据中心负载106连接；

[0077] 所述电源管理设备105中设置有切换供电模块115，所述切换供电模块115用于切换蓄电池组的充电放电状态；

[0078] 所述数据中心负载106设置有主供负载136、巡检负载116和容灾负载126，巡检负载116主要用作巡检功能，如巡检机器人，巡检传感器和巡检终端等设备，容灾负载126主要用作数据中心的容灾备份功能，如容灾备份服务器，容灾存储器和容灾存储交换设备等；

[0079] 所述蓄电电池组114与切换供电模块115连接，所述切换供电模块115分别与巡检负载116和容灾负载126连接，具体为，切换供电模块115分别为巡检负载116和容灾负载126设置独立的放电供电回路，通过设立切换供电模块115，使巡检负载116和容灾负载126的供电可以为UPS直接供电，也可以切换为蓄电电池组114进行供电，当切换蓄电电池组114供电时，蓄电电池组114通过巡检负载116和容灾负载126进行放电。这样设置，能够使蓄电电池组114进行有效的放电的同时保证负载的正常工作，由于蓄电电池组114的供电质量低于市电101供电质量，直接服务于所有负载可能导致数据中心的关键模块失电或欠压导致数据受损或设备受损，同时难以达到完全放电的效果，而如果将蓄电电池组114接无用负载进行放电则会造成电能的浪费，巡检负载116和容灾负载126的功能在上面已经叙述，一方面，巡检功能和容灾备份功能的数据具备自修复能力，如果出现故障，反馈为任务未完成，则清空数据重新执行，对于供电质量的要求不高；另一方面，巡检功能和容灾备份功能为定时任务，并不需要长期执行，所以可以匹配蓄电电池的放电来进行工作，提高电能的利用效率。

[0080] 具体的，所述的放电供电回路包括直流供电回路以及交流供电回路，所述直流供电回路通过变压电路耦接直流负载，所述交流供电回路通过逆变电路以及变压电路耦接交流负载。由于放点供电回路是直接设置的，所以可以直接根据设备需求配置，也就是说例如部分设备是220V交流供电或者380V交流供电的，可以直接通过逆变电路加变压电路来实现，而如果部分负载是80V直流供电或者15V直流供电的，可以直接通过升压或者降压电路进行供电，这样换电导致的损失可以降低，同时每个设备可以独立切换选择是否接入放电供电回路进行工作，另一方面，就可以为实现不同的用电质量提供不同的供电设备的动作提供硬件结构的支持。

[0081] 本实施例中的架构系统中还包括作为软件支持部分的放电管理子系统，放电管理子系统用于根据用电状态计算并控制蓄电池组的充电放电状态切换。如图2所示，所述放电管理子系统包括供电预测模块210、蓄电监控模块220、负载管理模块230；由于放电计划需要考虑两个部分，对于放电的蓄电池而言，理论上只要相近时间进行放电就可以保证使用寿命，而无需严格特定时间，所以这就给放电的时间选择做出了调整的可能。

[0082] 具体的，供电预测模块210用于获取供电状态信息，并根据供电状态信息计算供电预测波形，所述供电预测波形反映下一时段的供电质量；通过供电预测波形来预测未来一段时间的供电质量，然后选择其中供电质量较佳，负载需求较少的时间段进行放电，确保既能满足蓄电电池组114放电的需求又能使负载正常工作。供电预测模块210通过供电预测算法计算供电预测波形，供电预测算法为：

[0083]

[0084] 式中， 为所述的供电预测波形， 为第n个供电状态信息对应的特征相关权重，有 ， 为第n个供电状态信息的前一时间段的波形特征和当前时段的波形特征的特征相似度，而波形特征相似度反映了该段波形和当前获取的波形的相似程度，目的是对每个波形设置不同的相似度权重，假设有n个波形，每个波形的供电质量和供电负载可能都不相同，如果直接叠加预测，则会出现较大偏差，原因为：1.历史波形的时间间隔较长，系统经过长时间维护，变化较大，参照性较低；2.每个波形上一时段的波形特征和下一时段的波形特征可能出现相关，例如供电较大的负载接入，或者制冷设备高功率工作，那么通过分析当前时段的波形特征和每个历史波形上一时段的波形特征之间的关系，就可以得到较为准确的结果。

[0085] 根据供电预测算法中的各个参数，在供电预测模块210中设置了波形特征提取单元和特征匹配表，波形特征提取单元用于提取供电波形的波形特征；特征匹配表中记录有每一个波形特征对应的特征匹配值，而上述的特征相似度为在一个时间段内相同的波形特征对应的特征匹配值之和。

[0086] 为第n个供电状态信息对应的时间间隔权重，有 ， 为预设的时间调节参数， 为第n个供电状态信息对应的时刻与当前的时刻的时间间隔，这样就可以避免时间较长的历史数据产生的影响，具体的，提取的历史数据和预测时段的历史数据应当具有相同的关键词，例如“星期日”“制冷高功率运行”“数据备份时段”等等，这样一来可以筛选掉关联性较低的历史数据， 为第n个供电状态信息对应的负荷冗余波形，所述负荷冗余波形反映供电量冗余和时间的关系，负荷冗余波形为每个时刻的有效供电量与最大供电量的差值，也就是反映每个时刻下的冗余电量，有效供电量通过对原始波形进行运算获得。

[0087] 所述 为第n个供电状态信息对应的供电质量波形，所述供电质量波形反映供电质量和时间的关系。供电质量波形为通过分析波形的异常情况和谐波波形做乘数运算获得，所以在供电预测模块210中还设置了谐波提取单元和供电异常表，供电异常表中预先记录有每一个供电异常信息对应的异常乘数，谐波提取单元用于提取供电波形中的谐波波形，并根据谐波波形查询供电异常表，如谐波波形中存在异常，则能够从供电异常表中提取出对应的异常乘数，然后将谐波波形与异常乘数做乘数运算，即可以获得供电质量波形，进而计算供电预测波形。

[0088] 具体的，蓄电监控模块220用于监控蓄电电池组114，如果蓄电池经常被使用，那么放电间隔周期可以适当增加，如果没有被频繁放电间隔周期可以减小，另一方面还和蓄电池实际健康状态有关以及当前时刻的完全放电的时间间隔，同时蓄电监控模块220还用于获取蓄电电池组114的状态，并根据蓄电电池组114的状态使用放电可靠函数更新放电可靠值，所述放电可靠函数为：

[0089]

[0090] 式中， 为放电可靠值， 为健康状态参数， 为时间变量， 为上一次完全放电时刻与当前时刻的时间间隔， 为临时放电总值，有，其中 为平均放电时间间隔， 为预设的放电
可靠参数， 为第m次临时放电的放电电量。

[0091] 通过这样设置，一方面可以根据平均放电间隔来判断临时放电的频次；另一方面可以根据每次放电的电量来判断浮电情况是否存在。通过放电次数计算每个放电电量的权重关系，距离最近的一次放电最能体现放电对浮电情况的影响，即第m次放电为最早的一次放电，权重关系较低，第1次临时放电为距离最近的一次放电，权重关系较高，然后通过比例加权的方式进行运算，可以得到较为准确的结果；最终得到关于 和 的关系式，以此来预测时间变化下的放电可靠性。

[0092] 具体的，负载管理模块230用于获取负载状态信息，并根据负载状态信息生成累计任务值；负载管理模块230设置有负载任务清单和任务特征数据库；所述负载任务清单用于存储负载任务；所述任务特征数据库用于存储负载任务对应的任务优先等级、任务需求等级以及任务耗电等级；所述负载管理模块230提取负载任务清单的负载任务对应的任务优先等级、任务需求等级和任务耗电等级，根据任务值算法计算每一负载任务的累计任务子值；

[0093] 所述任务值算法为：

[0094]

[0095] 式中， 为累计任务子值， 为任务超期时间， 为任务优先等级， 为任务需求等级， 为任务耗电值；所述累计任务值为累计任务子值之和。

[0096] 具体的，巡检的负载任务包括定期统计温度变化情况，分析温控响应效率，或者定期判断主服务器对占空数据包的响应和执行效率，定期检测温度反馈效率，定期调取数据中心报错日志等等，然后为每个任务根据赋予的优先级，需求等级以及耗电值计算对应的累计任务子值，以完成对应的负载任务的需求程度的计算。

[0097] 通过累计任务值可以获取到当前负载任务的需求程度，以此来计算满足所有负载任务的供电需求，制定相应的供电策略。

[0098] 具体的，在放电管理子系统中配置有放电触发策略，来控制蓄电电池组114的放电充电状态的切换，放电触发策略具体为：

[0099] A1：获取供电预测波形、放电可靠值以及累计任务值；

[0100] A2：配置有任务触发条件，当累计任务值满足所述任务触发条件时，进入步骤A3，否则返回步骤A1；任务触发条件为负载任务清单中任务优先等级之和大于预设的优先级触发阈值，由于累计任务值根据任务优先等级计算获得，所以可以以累计任务值来进行判断，此时，说明需要执行对应的负载任务，进入下一步判断。

[0101] A3：配置有放电触发条件，当放电可靠值满足放电触发条件时，进入步骤A4，否则生成任务执行指令并返回步骤A1；放电触发条件为当 时，对应的放电可靠值低于预设的放电触发阈值，即当放电可靠值较高时，通过蓄电电池组114放电的方式执行负载任务，否则通过UPS供电执行负载任务。

[0102] A4：配置有预设放电阈值，筛选放电均衡值大于放电阈值的放电时间区间 作为放电触发时间，进入步骤A5；具体的，放电均衡值通过放电均衡函数计算得出，放电均衡函数为：

[0103]

[0104] 且放电均衡函数满足约束条件 ，其中， 为函数周期， 满载供电值， 为供电预测波形的平均供电量冗余， 为放电均衡值，为调节参数；当存在均衡放电值大于预设的放电阈值的放电区间 ，选取该区间 作为触发待定时间，进入步骤A5;而通过计算均衡函数计算时间环境可靠程度和放电需求随时间变化的关系，为预设值，通过调节 可以调节对应的权重比例和函数敏感性，同时满足函数的约束条件，即根据实际总时长的比例选择取数范围，也就是说实际平均冗余越大，取数范围也就越大，而在这个取数范围作为时间区间中，计算对应的两个函数的围设形成的面积，以完成放电均衡值的计算，如图3所示，然后将放电均衡值的区间作为触发待定时间，就可以得到若干区间，此处需要保证区间之间没有交集或区间之间的间隔没有超过预设值。

[0105] A5：为每一触发待定时间内拟匹配负载任务，以使负载任务对应的累计任务值，确定累计任务值最高且剩余时间大于预设基准剩电时间的触发待定时间为所述放电触发时间，进入步骤A6；

[0106] 具体的步骤A5还包括：

[0107] A51：将触发待定时间根据任务需求等级进行划分，得到放电质量分区；

[0108] A52：以负载任务的任务优先等级和任务超期时间的乘积由高到低进行排序；

[0109] A53：依次将排序好的负载任务匹配至对应的放电质量分区直至该放电质量分区的总的耗电值超过放电值，进行下一放电质量分区的匹配；

[0110] A54：重复A53的步骤直至所有放电质量分区匹配完成。

[0111] 经过之前的筛选，到达步骤A5中的负载任务都是符合条件的负载任务，但是还需要进行进一步的分配来更好的去匹配，将触发待定时间以任务需求等级的级数进行划分以得到放电质量分区，以任务优先等级和任务超期时间的乘积为顺序，依次将对应的负载任务匹配至对应的放电质量分区直至该放电质量分区的总的任务耗电值超过总放电值，使所有的放电区间都能得到最合理的利用，保证了放电的正常运行，也是负载任务以最优的效率执行，减少了电能的浪费。

[0112] A6：根据对应的匹配负载任务的组合生成所述放电触发指令。

[0113] 显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。