本發明涉及一種基于時間序列的微模塊數據中心熱源預判和冷源調控方法，屬于智能調節技術領域，包括以下步驟：在微模塊數據中心的各機柜的PDU前端安裝智能電量采集器，通過對不同區域機柜中IT負載的功耗檢測，建立原始時間序列，并建立季節性分解模型，得出IT負載熱功耗的分布情況；將微模塊數據中心劃分為N個區域，計算每個區域IT負載熱功耗；計算出的空調制冷量，通過計算得出當前空調所需要的水閥開度和風機轉速。本發明通過對微模塊數據中心中IT負載功率變化的預測并基于熱平衡原則來實施微模塊內空調的預判提前控制。從而達到微模塊數據中心空調溫控策略精確、控制節能效果好的最終目標。

技術領域

本發明涉及一種基于時間序列的微模塊數據中心熱源預判和冷源調控方法，屬于智能調節技術領域。

背景技術

微模塊數據中心目前逐漸成為數據中心建設的熱點，其特點是將列間空調和機柜放置在一個封閉的冷熱通道當中，可以有效的提高空調的制冷利用率。如何能夠提高微模塊數據中心中列間空調的自動化運行效率、降低設備故障率、節約能源和人力成為提升微模塊數據中心空調系統總體運行水平的關鍵所在。因此，構建一套有效的微模塊數據中心空調節能控制裝置的重要性是顯而易見的。

現在國內的微模塊數據中心空調的節能方法和研究已經在陸續開展，目前較為普遍的還是基于溫濕度設定值調節的傳統的空調控制方式。對于單體空調控制的主要方法是檢測列間空調出風或者回風溫度與設定溫度的溫度偏差，根據溫度偏差所處范圍，對列間空調的水閥和風機進行調節。對于微模塊內部空調組網后的控制，是基于微模塊通道內空調的出風或回風溫度的平均值來進行空調機組數量和各空調內水閥風機調節的控制。

但是以上的微模塊數據中心空調的節能控制方法還是基于被動控制與被動適應調整的思路。如檢測的冷熱通道內的平均溫度與設定值做實時比較，采用PID的控制方式對列間空調的水閥和風機進行調節。但對于空調水系統而言，本身就存在較大的熱容量和遲滯性。而現如今各大微模塊數據中心服務器的高、低密度混合。且由于通道封閉，IT負載功率的瞬時的載荷變化對于通道內溫度的影響反映速度會比較快，被動控制的方式極易導致空調制冷無法及時跟隨服務器負載的變化，冷熱源無法精確匹配。帶來的后果就是微模塊內容易出現冷熱不均衡的現象，進而使得節能效果不夠理想。因此，傳統意義上的被動控制平均制冷方式已難滿足現在的微模塊機房的控溫需求。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種基于時間序列的微模塊數據中心熱源預判和冷源調控方法，其具體技術方案如下：

一種基于時間序列的微模塊數據中心熱源預判和冷源調控方法，包括以下步驟：

步驟1：數據采集：首先將微模塊數據中心劃分為N個區域，N為大于等于2的正整數，在微模塊數據中心的各機柜的PDU前端安裝智能電量采集器，通過對不同區域機柜中IT負載的功耗檢測，建立原始時間序列，并建立季節性分解模型，對原始時間序列的各個構成因素進行分解，結合霍特.溫特預測方法預測出下一時間周期內微模塊內IT負載的功耗分布情況，通過功耗分布的變化計算出微模塊內IT設備在下一時間周期的功耗的變化，得出IT負載熱功耗的分布情況；

步驟2：計算熱源：每個區域IT負載熱功耗依次為Q1、Q2、……、Qn，微模塊數據中心的總負載為Q，Q =Q1+Q2+……+Qn；

步驟3：計算冷源：根據不同區域IT負載熱功耗的分布情況，進行列間空調冷量匹配計算，每個區域的冷源依次表示為C1、C2、……、Cn，微模塊數據中心總的冷源為C，C =C1+C2+……+Cn，Q = C，當IT負載運行在高負荷工作狀態下，提升區域內空調制冷量的輸出，當設備運行在低負荷工作狀態下，降低空調制冷量的輸出；

步驟4：制冷調節：根據計算出的空調制冷量，通過計算得出當前空調所需要的水閥開度和風機轉速，通過通訊接口將水閥開度和風機轉速參數下發給微模塊各區域中的空調，空調根據得到的參數進行水閥開度和風機轉速的實時調整。