本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)中心飛輪儲能系統(tǒng)，具體為一種用于數(shù)據(jù)中心飛輪儲能系統(tǒng)的電磁傳導(dǎo)抑制方法。

背景技術(shù)：

1、隨著數(shù)字化進(jìn)程的加速，數(shù)據(jù)中心的規(guī)模和重要性與日俱增。飛輪儲能系統(tǒng)憑借其高效、快速響應(yīng)、長壽命等優(yōu)勢，成為數(shù)據(jù)中心備用電源和能量管理的理想選擇。然而，在實際應(yīng)用中，飛輪儲能系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁傳導(dǎo)干擾給數(shù)據(jù)中心的正常運行帶來了諸多挑戰(zhàn)。

2、一方面，數(shù)據(jù)中心內(nèi)部設(shè)備眾多，對電磁環(huán)境的要求極為苛刻。飛輪儲能系統(tǒng)在充放電過程中，會產(chǎn)生復(fù)雜的高頻諧波信號。這些高頻諧波信號不僅會導(dǎo)致系統(tǒng)本身的電能質(zhì)量下降，增加設(shè)備的能耗，還可能竄入數(shù)據(jù)中心的其他電路，干擾敏感電子設(shè)備的正常工作。例如，可能使服務(wù)器的信號傳輸出現(xiàn)錯誤，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或處理異常，嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)中心的服務(wù)質(zhì)量和業(yè)務(wù)連續(xù)性。

3、另一方面，其產(chǎn)生的磁場強度分布不均勻且動態(tài)變化。這種不穩(wěn)定的磁場可能通過傳導(dǎo)路徑影響周邊設(shè)備的性能。由于不同設(shè)備對磁場的敏感度不同，一些對磁場較為敏感的設(shè)備，如精密傳感器和通信模塊，可能會因受到磁場干擾而出現(xiàn)測量誤差或通信故障，進(jìn)而影響整個數(shù)據(jù)中心的運行可靠性。

4、再者，瞬態(tài)電流波形的波動問題也不容忽視。在飛輪儲能系統(tǒng)啟動、停止或負(fù)載突變等情況下，會產(chǎn)生瞬態(tài)電流。這些瞬態(tài)電流的快速變化會在系統(tǒng)內(nèi)部形成電流波動，引發(fā)電磁傳導(dǎo)干擾。這種干擾可能會沿著電源線、信號線等傳播，對連接在同一線路上的其他設(shè)備造成影響，增加設(shè)備損壞的風(fēng)險，同時也會縮短設(shè)備的使用壽命。

5、目前，針對數(shù)據(jù)中心飛輪儲能系統(tǒng)的電磁傳導(dǎo)干擾問題，傳統(tǒng)的抑制方法存在諸多不足。一些簡單的濾波措施只能針對特定頻率的干擾進(jìn)行抑制，無法應(yīng)對復(fù)雜多變的電磁環(huán)境；而部分屏蔽技術(shù)雖然能在一定程度上減少電磁泄漏，但成本高昂且安裝復(fù)雜，難以大規(guī)模應(yīng)用。此外，現(xiàn)有的方法往往缺乏系統(tǒng)性，無法綜合考慮高頻諧波信號、磁場強度分布和瞬態(tài)電流波形等多維度因素對電磁傳導(dǎo)干擾的影響，導(dǎo)致抑制效果不佳。因此，研發(fā)一種高效、全面且適應(yīng)性強的電磁傳導(dǎo)抑制方法及系統(tǒng)，對保障數(shù)據(jù)中心飛輪儲能系統(tǒng)的穩(wěn)定運行至關(guān)重要。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種用于數(shù)據(jù)中心飛輪儲能系統(tǒng)的電磁傳導(dǎo)抑制方法以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種用于數(shù)據(jù)中心飛輪儲能系統(tǒng)的電磁傳導(dǎo)抑制方法，所述方法包括：

3、獲取飛輪儲能系統(tǒng)的多維度電磁輻射數(shù)據(jù)集合；所述多維度電磁輻射數(shù)據(jù)包括高頻諧波信號、磁場強度分布及瞬態(tài)電流波形；所述高頻諧波信號包含頻譜幅值特征及頻率漂移信息，所述磁場強度分布包含空間梯度參數(shù)及動態(tài)變化趨勢；

4、基于所述高頻諧波信號，通過電磁頻譜分析提取傳導(dǎo)干擾特征，所述傳導(dǎo)干擾特征包括諧波畸變率、頻譜能量集中度及相位同步偏差；

5、根據(jù)所述磁場強度分布，通過傳導(dǎo)路徑拓?fù)錁?gòu)建算法生成電磁場分布網(wǎng)絡(luò)圖，所述分布網(wǎng)絡(luò)圖包含傳導(dǎo)路徑阻抗值及關(guān)鍵節(jié)點耦合系數(shù)；

6、將所述瞬態(tài)電流波形進(jìn)行時間序列分段處理，生成電流波動演化模式；

7、將所述傳導(dǎo)干擾特征、分布網(wǎng)絡(luò)圖及電流波動演化模式輸入多源融合評估模型，生成傳導(dǎo)抑制需求向量；

8、基于所述抑制需求向量，通過自適應(yīng)濾波算法構(gòu)建動態(tài)抑制策略圖，輸出電磁傳導(dǎo)抑制方案；所述動態(tài)抑制策略圖的節(jié)點表示抑制模塊類型，邊表示抑制順序及參數(shù)調(diào)整權(quán)重。

9、優(yōu)選的，所述通過電磁頻譜分析提取傳導(dǎo)干擾特征，包括：

10、對所述高頻諧波信號進(jìn)行基線校準(zhǔn)處理，生成去噪頻譜信號；

11、基于預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)頻譜模板庫，通過波形分解算法識別基頻分量，并分割諧波頻段；

12、采用頻域積分算法計算各諧波頻段的能量占比特征，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)頻譜模板庫中的基準(zhǔn)閾值生成諧波偏離度；

13、將所述諧波偏離度、頻譜能量集中度及相位同步偏差編碼為傳導(dǎo)干擾特征。

14、優(yōu)選的，所述通過傳導(dǎo)路徑拓?fù)錁?gòu)建算法生成電磁場分布網(wǎng)絡(luò)圖，包括：

15、對所述磁場強度分布進(jìn)行空間插值處理，剔除異常噪聲數(shù)據(jù)；

16、基于場強聚類算法劃分電磁場核心區(qū)域，并計算各區(qū)域間的場強關(guān)聯(lián)度；

17、根據(jù)場強關(guān)聯(lián)度與預(yù)設(shè)的耦合閾值生成路徑連接強度；

18、將路徑連接強度與關(guān)鍵節(jié)點耦合系數(shù)結(jié)合，形成多維場分布網(wǎng)絡(luò)圖。

19、優(yōu)選的，所述多源融合評估模型包括特征歸一化模塊和策略匹配模塊，所述特征歸一化模塊包括：

20、對所述傳導(dǎo)干擾特征中的諧波畸變率進(jìn)行標(biāo)幺化處理，得到第一歸一化向量；

21、將所述電磁場分布網(wǎng)絡(luò)圖中的路徑連接強度進(jìn)行量化編碼，生成第二歸一化向量；

22、對所述電流波動演化模式進(jìn)行窗口均值計算，提取波動平穩(wěn)性特征，得到第三歸一化向量；

23、通過特征疊加層將第一歸一化向量、第二歸一化向量及第三歸一化向量合并為融合評估序列。

24、優(yōu)選的，所述策略匹配模塊包括：

25、對融合評估序列進(jìn)行空間維度對齊，生成策略關(guān)聯(lián)張量；

26、通過多尺度卷積核提取抑制關(guān)聯(lián)特征，生成抑制映射矩陣；

27、將策略關(guān)聯(lián)張量與抑制映射矩陣進(jìn)行矩陣卷積運算，生成策略匹配特征；

28、通過殘差連接將策略匹配特征與原始融合評估序列疊加，輸出抑制需求向量。

29、優(yōu)選的，所述通過自適應(yīng)濾波算法構(gòu)建動態(tài)抑制策略圖，包括：

30、根據(jù)抑制模塊類型初始化節(jié)點屬性，并基于參數(shù)調(diào)整權(quán)重生成邊權(quán)張量；

31、將所述抑制需求向量作為節(jié)點狀態(tài)，邊權(quán)張量由抑制順序的時間間隔及參數(shù)調(diào)整權(quán)重組成；

32、通過代價函數(shù)迭代更新各節(jié)點的策略優(yōu)先級，調(diào)整邊權(quán)張量；

33、根據(jù)調(diào)整后的邊權(quán)張量生成覆蓋所有節(jié)點的最優(yōu)抑制策略序列。

34、優(yōu)選的，所述標(biāo)準(zhǔn)頻譜模板庫的構(gòu)建方法包括：

35、采集多種典型工況下的標(biāo)準(zhǔn)電磁樣本，提取基準(zhǔn)頻譜及能量分布參數(shù)；

36、對基準(zhǔn)頻譜進(jìn)行時頻變換，生成多尺度頻譜模型；

37、根據(jù)工況類別對頻譜模型分類，并關(guān)聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)數(shù)據(jù)庫；

38、將分類后的頻譜模型存儲為標(biāo)準(zhǔn)頻譜模板庫，并定期基于新采集樣本更新模型。

39、優(yōu)選的，所述場強聚類算法的參數(shù)優(yōu)化方法包括：

40、根據(jù)歷史場強數(shù)據(jù)分布計算初始聚類半徑及最小場強密度；

41、通過網(wǎng)格搜索算法遍歷參數(shù)組合，選取聚類結(jié)果與實測場強分布匹配度最高的參數(shù)；

42、根據(jù)匹配度動態(tài)調(diào)整聚類半徑及最小場強密度，優(yōu)化路徑連接強度劃分精度。

43、優(yōu)選的，所述代價函數(shù)的構(gòu)建方法包括：

44、定義節(jié)點間的代價值為時間間隔與參數(shù)調(diào)整權(quán)重的平衡系數(shù)；

45、初始化各節(jié)點的策略優(yōu)先級為零，起點代價值為預(yù)設(shè)初始值；

46、通過動態(tài)規(guī)劃方程計算每個節(jié)點基于前序節(jié)點的最小累積代價值，并記錄最優(yōu)策略路徑；

47、根據(jù)最優(yōu)策略路徑逆向推導(dǎo)生成完整抑制策略序列。

48、優(yōu)選的，本發(fā)明還包括一種用于數(shù)據(jù)中心飛輪儲能系統(tǒng)的電磁傳導(dǎo)抑制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

49、多維度數(shù)據(jù)采集模塊：用于獲取飛輪儲能系統(tǒng)的多維度電磁輻射數(shù)據(jù)集合，所述多維度電磁輻射數(shù)據(jù)包括高頻諧波信號、磁場強度分布及瞬態(tài)電流波形；其中，所述高頻諧波信號包含頻譜幅值特征及頻率漂移信息，所述磁場強度分布包含空間梯度參數(shù)及動態(tài)變化趨勢；

50、干擾特征提取模塊：配置為基于所述高頻諧波信號，通過電磁頻譜分析提取傳導(dǎo)干擾特征，所述傳導(dǎo)干擾特征包括諧波畸變率、頻譜能量集中度及相位同步偏差；

51、路徑拓?fù)錁?gòu)建模塊：用于根據(jù)所述磁場強度分布，通過傳導(dǎo)路徑拓?fù)錁?gòu)建算法生成電磁場分布網(wǎng)絡(luò)圖，所述分布網(wǎng)絡(luò)圖包含傳導(dǎo)路徑阻抗值及關(guān)鍵節(jié)點耦合系數(shù)；

52、電流波動處理模塊：將所述瞬態(tài)電流波形進(jìn)行時間序列分段處理，生成電流波動演化模式；

53、多源評估模塊：將所述傳導(dǎo)干擾特征、分布網(wǎng)絡(luò)圖及電流波動演化模式輸入多源融合評估模型，生成傳導(dǎo)抑制需求向量；所述多源融合評估模型包括特征歸一化模塊和策略匹配模塊；

54、抑制策略生成模塊：用于基于所述抑制需求向量，通過自適應(yīng)濾波算法構(gòu)建動態(tài)抑制策略圖，輸出電磁傳導(dǎo)抑制方案；所述動態(tài)抑制策略圖的節(jié)點表示抑制模塊類型，邊表示抑制順序及參數(shù)調(diào)整權(quán)重。

55、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

56、在數(shù)據(jù)采集與分析層面，獲取飛輪儲能系統(tǒng)的多維度電磁輻射數(shù)據(jù)集合，涵蓋高頻諧波信號、磁場強度分布及瞬態(tài)電流波形，并且深入剖析其中包含的豐富信息，如高頻諧波信號的頻譜幅值特征、頻率漂移信息，磁場強度分布的空間梯度參數(shù)、動態(tài)變化趨勢等。這使得對電磁傳導(dǎo)干擾的源頭和特性有了更精準(zhǔn)的把握，為后續(xù)抑制措施的制定提供了堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。相比傳統(tǒng)方法僅關(guān)注單一維度數(shù)據(jù)，本發(fā)明能夠全面、綜合地認(rèn)識電磁干擾問題，極大地提高了干擾分析的準(zhǔn)確性和全面性。

57、從干擾特征提取角度來看，基于高頻諧波信號，通過電磁頻譜分析提取傳導(dǎo)干擾特征，像諧波畸變率、頻譜能量集中度及相位同步偏差等。這種精細(xì)化的特征提取方式，能夠更敏銳地捕捉到電磁傳導(dǎo)干擾的關(guān)鍵特征，進(jìn)而為后續(xù)的針對性抑制提供明確的方向。以諧波畸變率為例，準(zhǔn)確獲取該特征后，可以清晰了解諧波對電能質(zhì)量的影響程度，從而有針對性地選擇合適的抑制手段，相比以往籠統(tǒng)的干擾判斷方式，顯著提升了干擾識別的精度。

58、在傳導(dǎo)路徑分析方面，根據(jù)磁場強度分布，利用傳導(dǎo)路徑拓?fù)錁?gòu)建算法生成電磁場分布網(wǎng)絡(luò)圖，包含傳導(dǎo)路徑阻抗值及關(guān)鍵節(jié)點耦合系數(shù)。這一網(wǎng)絡(luò)圖直觀呈現(xiàn)了電磁傳導(dǎo)的路徑和各節(jié)點間的耦合關(guān)系，讓技術(shù)人員能夠清晰地看到電磁干擾在系統(tǒng)中的傳播路徑和關(guān)鍵節(jié)點。如此一來，在制定抑制策略時，可以有的放矢地對關(guān)鍵路徑和節(jié)點進(jìn)行重點處理，有效切斷干擾傳播途徑，提高抑制效果。

59、在抑制策略生成與實施環(huán)節(jié)，將多維度數(shù)據(jù)處理后得到的傳導(dǎo)干擾特征、分布網(wǎng)絡(luò)圖及電流波動演化模式輸入多源融合評估模型，生成傳導(dǎo)抑制需求向量。再基于此向量，通過自適應(yīng)濾波算法構(gòu)建動態(tài)抑制策略圖，輸出電磁傳導(dǎo)抑制方案。該方案中的動態(tài)抑制策略圖以節(jié)點表示抑制模塊類型，邊表示抑制順序及參數(shù)調(diào)整權(quán)重，這種可視化且可動態(tài)調(diào)整的策略圖，能夠根據(jù)實際電磁干擾情況靈活選擇抑制模塊，并合理安排抑制順序和調(diào)整參數(shù)。不僅提高了抑制策略的針對性和靈活性，還能適應(yīng)不同工況下的電磁干擾變化，確保在各種復(fù)雜情況下都能有效抑制電磁傳導(dǎo)干擾。

60、綜合來看，本發(fā)明能夠顯著提高數(shù)據(jù)中心飛輪儲能系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。有效抑制電磁傳導(dǎo)干擾后，可減少對數(shù)據(jù)中心內(nèi)其他設(shè)備的干擾，降低設(shè)備故障發(fā)生率，延長設(shè)備使用壽命，保障服務(wù)器等關(guān)鍵設(shè)備的正常運行，進(jìn)而提升數(shù)據(jù)中心的服務(wù)質(zhì)量和業(yè)務(wù)連續(xù)性，為數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定運行提供了有力的技術(shù)支持。同時，本發(fā)明的方法和系統(tǒng)具有較好的通用性和可擴(kuò)展性，能夠適應(yīng)不同規(guī)模和類型的數(shù)據(jù)中心飛輪儲能系統(tǒng)，具有廣闊的應(yīng)用前景。