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)的電磁傳導抑制方法。

背景技術：

1、隨著數(shù)字化進程的加速，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、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，在實際應用中，飛輪儲能系統(tǒng)產生的電磁傳導干擾給數(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)中心內部設備眾多，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，會產生復雜的高頻諧波信號。這些高頻諧波信號不僅會導致系統(tǒng)本身的電能質量下降，增加設備的能耗，還可能竄入數(shù)據(jù)中心的其他電路，干擾敏感電子設備的正常工作。例如，可能使服務器的信號傳輸出現(xiàn)錯誤，導致數(shù)據(jù)丟失或處理異常，嚴重影響數(shù)據(jù)中心的服務質量和業(yè)務連續(xù)性。

3、另一方面，其產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路徑影響周邊設備的性能。由于不同設備對磁場的敏感度不同，一些對磁場較為敏感的設備，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、停止或負載突變等情況下，會產生瞬態(tài)電流。這些瞬態(tài)電流的快速變化會在系統(tǒng)內部形成電流波動，引發(fā)電磁傳導干擾。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備造成影響，增加設備損壞的風險，同時也會縮短設備的使用壽命。

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行抑制，無法應對復雜多變的電磁環(huán)境；而部分屏蔽技術雖然能在一定程度上減少電磁泄漏，但成本高昂且安裝復雜，難以大規(guī)模應用。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干擾的影響，導致抑制效果不佳。因此，研發(fā)一種高效、全面且適應性強的電磁傳導抑制方法及系統(tǒng)，對保障數(shù)據(jù)中心飛輪儲能系統(tǒng)的穩(wěn)定運行至關重要。

技術實現(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)的電磁傳導抑制方法以解決上述背景技術中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種用于數(shù)據(jù)中心飛輪儲能系統(tǒng)的電磁傳導抑制方法，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干擾特征，所述傳導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，通過傳導路徑拓撲構建算法生成電磁場分布網絡圖，所述分布網絡圖包含傳導路徑阻抗值及關鍵節(jié)點耦合系數(shù)；

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

7、將所述傳導干擾特征、分布網絡圖及電流波動演化模式輸入多源融合評估模型，生成傳導抑制需求向量；

8、基于所述抑制需求向量，通過自適應濾波算法構建動態(tài)抑制策略圖，輸出電磁傳導抑制方案；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)調整權重。

9、優(yōu)選的，所述通過電磁頻譜分析提取傳導干擾特征，包括：

10、對所述高頻諧波信號進行基線校準處理，生成去噪頻譜信號；

11、基于預定義的標準頻譜模板庫，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，結合標準頻譜模板庫中的基準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干擾特征。

14、優(yōu)選的，所述通過傳導路徑拓撲構建算法生成電磁場分布網絡圖，包括：

15、對所述磁場強度分布進行空間插值處理，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)域間的場強關聯(lián)度；

17、根據(jù)場強關聯(lián)度與預設的耦合閾值生成路徑連接強度；

18、將路徑連接強度與關鍵節(jié)點耦合系數(shù)結合，形成多維場分布網絡圖。

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、對所述傳導干擾特征中的諧波畸變率進行標幺化處理，得到第一歸一化向量；

21、將所述電磁場分布網絡圖中的路徑連接強度進行量化編碼，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、對融合評估序列進行空間維度對齊，生成策略關聯(lián)張量；

26、通過多尺度卷積核提取抑制關聯(lián)特征，生成抑制映射矩陣；

27、將策略關聯(lián)張量與抑制映射矩陣進行矩陣卷積運算，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，所述通過自適應濾波算法構建動態(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)調整權重生成邊權張量；

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

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

33、根據(jù)調整后的邊權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，所述標準頻譜模板庫的構建方法包括：

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

36、對基準頻譜進行時頻變換，生成多尺度頻譜模型；

37、根據(jù)工況類別對頻譜模型分類，并關聯(lián)標準參數(shù)數(shù)據(jù)庫；

38、將分類后的頻譜模型存儲為標準頻譜模板庫，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、通過網格搜索算法遍歷參數(shù)組合，選取聚類結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)調整權重的平衡系數(shù)；

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

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干擾特征，所述傳導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、路徑拓撲構建模塊：用于根據(jù)所述磁場強度分布，通過傳導路徑拓撲構建算法生成電磁場分布網絡圖，所述分布網絡圖包含傳導路徑阻抗值及關鍵節(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：將所述傳導干擾特征、分布網絡圖及電流波動演化模式輸入多源融合評估模型，生成傳導抑制需求向量；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，通過自適應濾波算法構建動態(tài)抑制策略圖，輸出電磁傳導抑制方案；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)調整權重。

55、與現(xiàn)有技術相比，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。這使得對電磁傳導干擾的源頭和特性有了更精準的把握，為后續(xù)抑制措施的制定提供了堅實的數(shù)據(jù)基礎。相比傳統(tǒng)方法僅關注單一維度數(shù)據(jù)，本發(fā)明能夠全面、綜合地認識電磁干擾問題，極大地提高了干擾分析的準確性和全面性。

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。這種精細化的特征提取方式，能夠更敏銳地捕捉到電磁傳導干擾的關鍵特征，進而為后續(xù)的針對性抑制提供明確的方向。以諧波畸變率為例，準確獲取該特征后，可以清晰了解諧波對電能質量的影響程度，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、在傳導路徑分析方面，根據(jù)磁場強度分布，利用傳導路徑拓撲構建算法生成電磁場分布網絡圖，包含傳導路徑阻抗值及關鍵節(jié)點耦合系數(shù)。這一網絡圖直觀呈現(xiàn)了電磁傳導的路徑和各節(jié)點間的耦合關系，讓技術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鍵路徑和節(jié)點進行重點處理，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)處理后得到的傳導干擾特征、分布網絡圖及電流波動演化模式輸入多源融合評估模型，生成傳導抑制需求向量。再基于此向量，通過自適應濾波算法構建動態(tài)抑制策略圖，輸出電磁傳導抑制方案。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)調整權重，這種可視化且可動態(tài)調整的策略圖，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，還能適應不同工況下的電磁干擾變化，確保在各種復雜情況下都能有效抑制電磁傳導干擾。

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。有效抑制電磁傳導干擾后，可減少對數(shù)據(jù)中心內其他設備的干擾，降低設備故障發(fā)生率，延長設備使用壽命，保障服務器等關鍵設備的正常運行，進而提升數(shù)據(jù)中心的服務質量和業(yè)務連續(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展性，能夠適應不同規(guī)模和類型的數(shù)據(jù)中心飛輪儲能系統(tǒng)，具有廣闊的應用前景。