本發(fā)明涉及一種gpu(圖形處理器，graphic?process?unit)供電系統(tǒng)及gpu供電控制方法。

背景技術(shù)：

1、隨著人工智能、大數(shù)據(jù)分析、深度學(xué)習(xí)等計(jì)算密集型技術(shù)的迅猛發(fā)展，gpu(圖形處理器，graphic?process?unit)因其強(qiáng)大的并行計(jì)算能力而被廣泛應(yīng)用于各類數(shù)據(jù)中心和算力集群。傳統(tǒng)的gpu供電方式往往單純依賴電網(wǎng)供電，然而gpu在不同計(jì)算任務(wù)下功率需求波動(dòng)極大，從低負(fù)載的幾十瓦到滿載時(shí)的幾百瓦甚至上千瓦。其中，在gpu高負(fù)載運(yùn)行時(shí)，尤其是多個(gè)gpu集中于數(shù)據(jù)中心等場(chǎng)景下，gpu在運(yùn)行過(guò)程中消耗大量電能，其電力需求的突然變化和高功率峰值給電網(wǎng)帶來(lái)了巨大壓力，會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成巨大的瞬時(shí)功率需求，容易造成電網(wǎng)電壓波動(dòng)、諧波污染、供電不足等問(wèn)題，影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性，干擾其他用電設(shè)備的正常運(yùn)行。同時(shí)，傳統(tǒng)的電力供應(yīng)模式難以精準(zhǔn)匹配gpu復(fù)雜多變的電力需求，導(dǎo)致能源利用效率低下。

2、雖然也有一些方案采用電容電感濾波和基本的電壓分檔調(diào)節(jié)裝置。這種簡(jiǎn)易的電能質(zhì)量?jī)?yōu)化措施只能對(duì)電壓進(jìn)行粗略的調(diào)節(jié)，如分為幾個(gè)較大范圍的電壓檔位(如±10％)進(jìn)行切換，無(wú)法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)穩(wěn)定的電壓輸出。對(duì)于諧波抑制效果也非常有限，諧波失真率可能高達(dá)10％以上。在這樣的供電環(huán)境下，gpu容易因電壓波動(dòng)和電磁干擾出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤、性能下降甚至硬件損壞等問(wèn)題，降低了整個(gè)算力網(wǎng)絡(luò)的可靠性和運(yùn)行效率，在電能質(zhì)量保障方面存在明顯不足。

3、在所述背景技術(shù)部分公開的上述信息僅用于加強(qiáng)對(duì)本技術(shù)的背景的理解，因此它可以包括不構(gòu)成對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種gpu供電系統(tǒng)及gpu供電控制方法，確保gpu獲得穩(wěn)定且適配的電力輸入，同時(shí)避免電力浪費(fèi)；提高了電網(wǎng)穩(wěn)定性，優(yōu)化電網(wǎng)負(fù)擔(dān)，提高了gpu運(yùn)行穩(wěn)定性及性能，提高能源利用效率及成本效益。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種gpu供電系統(tǒng)，包括：

4、光伏儲(chǔ)能逆變器，其包括配置為連接光伏面板的直流輸入端、配置為連接電網(wǎng)的交流輸入端及配置為連接gpu的供電輸出端，所述光伏儲(chǔ)能逆變器包括電池；

5、監(jiān)控調(diào)度模塊，其具有多個(gè)數(shù)據(jù)采集端口，其中所述多個(gè)數(shù)據(jù)采集端口中的第一數(shù)據(jù)采集端口配置為和電網(wǎng)管理系統(tǒng)連接以獲取電網(wǎng)供電參數(shù)，第二數(shù)據(jù)采集端口連接所述光伏儲(chǔ)能逆變器以獲取所述電池的電池信息，第三數(shù)據(jù)采集端口配置為連接所述gpu以獲取所述gpu的負(fù)載信息；

6、所述gpu供電系統(tǒng)具有第一供電模式、第二供電模式及第三供電模式，所述監(jiān)控調(diào)度模塊還具有指令輸出端口，所述指令輸出端口和所述光伏儲(chǔ)能逆變器連接以向所述光伏儲(chǔ)能逆變器發(fā)送切換至所述第一供電模式的第一指令或切換至所述第二供電模式的第二指令或切換至所述第三供電模式的第三指令；

7、其中，所述監(jiān)控調(diào)度模塊用于根據(jù)所述電網(wǎng)供電參數(shù)、所述電池信息及所述負(fù)載信息控制向所述光伏儲(chǔ)能逆變器發(fā)送所述第一指令、所述第二指令或所述第三指令。

8、在一優(yōu)選的實(shí)施例中，所述監(jiān)控調(diào)度模塊中預(yù)存有針對(duì)所述gpu的負(fù)載的第一設(shè)定負(fù)載值和大于所述第一設(shè)定負(fù)載值的第二設(shè)定負(fù)載值，所述監(jiān)控調(diào)度模塊中預(yù)存有針對(duì)所述電池的電量的第一設(shè)定電量值和大于所述第一設(shè)定電量值的第二設(shè)定電量值；

9、所述監(jiān)控調(diào)度模塊配置為在所述gpu的負(fù)載小于所述第一設(shè)定負(fù)載值且所述電池的電量大于所述第二設(shè)定電量值時(shí)向所述光伏儲(chǔ)能逆變器發(fā)送所述第一指令，所述gpu供電系統(tǒng)處于所述第一供電模式，所述光伏儲(chǔ)能逆變器配置為響應(yīng)于所述第一指令而通過(guò)電池的電量向所述gpu供電；

10、所述監(jiān)控調(diào)度模塊配置為在所述gpu的負(fù)載大于所述第二設(shè)定負(fù)載值且所述電池的電量小于所述第一設(shè)定電量值時(shí)向所述光伏儲(chǔ)能逆變器發(fā)送所述第二指令，所述gpu供電系統(tǒng)處于所述第二供電模式，所述光伏儲(chǔ)能逆變器配置為響應(yīng)于所述第二指令而將電池的電量和取自電網(wǎng)的電量整合后為所述gpu供電；

11、所述監(jiān)控調(diào)度模塊配置為在處于電網(wǎng)用電低谷期和/或電價(jià)較低時(shí)向所述光伏儲(chǔ)能逆變器發(fā)送所述第三指令，所述gpu供電系統(tǒng)處于所述第三供電模式，所述光伏儲(chǔ)能逆變器配置為響應(yīng)于所述第三指令而自電網(wǎng)取電以為所述gpu供電。

12、在一更優(yōu)選的實(shí)施例中，所述監(jiān)控調(diào)度模塊配置為在電網(wǎng)用電低谷期、電價(jià)較低及所述電池處于可充電狀態(tài)下向所述光伏儲(chǔ)能逆變器發(fā)送所述第三指令，所述光伏儲(chǔ)能逆變器配置為響應(yīng)于所述第三指令而自電網(wǎng)取電以為所述gpu供電并為所述電池充電。

13、在一更優(yōu)選的實(shí)施例中，所述gpu供電系統(tǒng)處于所述第一供電模式時(shí)，所述光伏儲(chǔ)能逆變器配置為將所述電池的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，以為所述gpu供電，電網(wǎng)的交流電進(jìn)行補(bǔ)充或備用。

14、在一更優(yōu)選的實(shí)施例中，所述gpu供電系統(tǒng)處于所述第二供電模式時(shí)，所述監(jiān)控調(diào)度模塊配置為根據(jù)接收到的電網(wǎng)供電參數(shù)分析電網(wǎng)供電能力與穩(wěn)定性，根據(jù)分析結(jié)果計(jì)算電網(wǎng)與電池供電比例，所述第二指令包括所述供電比例，所述光伏儲(chǔ)能逆變器配置為根據(jù)所述供電比例自電網(wǎng)確定并整合電池的電量和電網(wǎng)的電量。

15、在一更優(yōu)選的實(shí)施例中，所述gpu供電系統(tǒng)處于所述第三供電模式時(shí)，所述第三指令為充電指令，所述光伏儲(chǔ)能逆變器配置為自電網(wǎng)取電，將取自電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換為直流電為所述電池充電，用取自電網(wǎng)的交流電為所述gpu供電。

16、在一優(yōu)選的實(shí)施例中，所述光伏儲(chǔ)能逆變器還包括：

17、dc/dc轉(zhuǎn)換電路，其用于將所述光伏面板輸入的直流電轉(zhuǎn)換后向所述電池充電；

18、ac/dc轉(zhuǎn)換電路，其用于將來(lái)自電網(wǎng)的電量轉(zhuǎn)換為直流電后向所述電池充電；

19、dc/ac轉(zhuǎn)換電路，其用于將電池的電量轉(zhuǎn)換為交流電后向所述gpu供電。

20、本發(fā)明還采用如下技術(shù)方案：

21、一種gpu供電系統(tǒng)的供電控制方法，包括如下步驟：

22、s100、根據(jù)電網(wǎng)供電參數(shù)、電池信息及負(fù)載信息進(jìn)行供電決策判斷；

23、其中，若gpu的負(fù)載小于第一設(shè)定負(fù)載值且電池的電量大于第二設(shè)定電量值時(shí)，跳轉(zhuǎn)至步驟s110：使所述gpu供電系統(tǒng)處于第一供電模式，通過(guò)電池的電量向所述gpu供電；

24、若gpu的負(fù)載大于第二設(shè)定負(fù)載值且電池的電量小于第一設(shè)定電量值時(shí)，跳轉(zhuǎn)至步驟s120：使所述gpu供電系統(tǒng)處于第二供電模式，將電池的電量和取自電網(wǎng)的電量整合后為所述gpu供電；

25、若處于電網(wǎng)用電低谷期和/或電價(jià)較低時(shí)，跳轉(zhuǎn)至步驟s130：使所述gpu供電系統(tǒng)處于所述第三供電模式，自電網(wǎng)取電以為所述gpu供電。

26、在一優(yōu)選的實(shí)施例中，步驟s110具體包括：

27、步驟s111、監(jiān)控調(diào)度模塊向光伏儲(chǔ)能逆變器發(fā)送從電池取電的第一指令；

28、步驟s112、所述光伏儲(chǔ)能逆變器將電池的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，為所述gpu供電。

29、在一優(yōu)選的實(shí)施例中，步驟s120具體包括：

30、步驟s121、監(jiān)控調(diào)度模塊根據(jù)電網(wǎng)供電參數(shù)分析電網(wǎng)供電能力與穩(wěn)定性；

31、步驟s122、監(jiān)控調(diào)度模塊根據(jù)分析結(jié)果計(jì)算電網(wǎng)與電池的供電比例，向光伏儲(chǔ)能逆變器發(fā)送第二指令；

32、步驟s123、所述光伏儲(chǔ)能逆變器根據(jù)所述供電比例整合電網(wǎng)交流電和電池的直流電，轉(zhuǎn)換后為所述gpu供電。

33、在一優(yōu)選的實(shí)施例中，若處于電網(wǎng)用電低谷期且電價(jià)較低且電池可充時(shí)，則跳轉(zhuǎn)至所述步驟s130；步驟s130具體包括：

34、步驟s131、監(jiān)控調(diào)度模塊進(jìn)入電網(wǎng)低谷期儲(chǔ)能充電流程；

35、步驟s132、監(jiān)控調(diào)度模塊向光伏儲(chǔ)能逆變器發(fā)送充電的第三指令；

36、步驟s133、光伏儲(chǔ)能逆變器自電網(wǎng)取電，將取自電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換為直流電后為電池充電，且將取自電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換后為所述gpu供電。

37、在一優(yōu)選的實(shí)施例中，所述第一設(shè)定負(fù)載值為gpu最大負(fù)載的30％，所述第二設(shè)定負(fù)載值為gpu最大負(fù)載的70％；所述第一設(shè)定電量值為電池最大儲(chǔ)能電量的20％，所述第二設(shè)定電量值為電池最大儲(chǔ)能電量的80％。

38、本發(fā)明采用的以上方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：

39、本發(fā)明的gpu供電系統(tǒng)及gpu供電控制方法中，在gpu運(yùn)算需求高峰時(shí)，如大規(guī)模人工智能模型訓(xùn)練階段，光伏儲(chǔ)能逆變器可從電池中釋放電能為gpu供電，減少對(duì)電網(wǎng)的瞬時(shí)功率需求，避免電網(wǎng)出現(xiàn)尖峰負(fù)荷，起到削峰的作用；而在電網(wǎng)負(fù)荷低谷期，例如深夜，可利用低價(jià)電為電池充電，實(shí)現(xiàn)填谷，優(yōu)化電網(wǎng)的負(fù)荷曲線，提高電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。基于儲(chǔ)能逆變器對(duì)電能質(zhì)量的優(yōu)化作用，如減少電壓暫降、抑制諧波等，降低了因電能質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致的gpu計(jì)算錯(cuò)誤或硬件損壞風(fēng)險(xiǎn)，提高了gpu計(jì)算的可靠性和準(zhǔn)確性，有助于提升整個(gè)算力網(wǎng)絡(luò)在復(fù)雜任務(wù)處理中的成功率和精度。