To support the grid and integrate renewables, demand response schemes reward the power flexibility of energy consumers. Data centers can profit from this by using power management techniques on all levels of data center architecture: infrastructure, hardware, workload, applications. Even though lately, demand response with data centers has been well researched, most works focus on just one or two techniques and one or two valorization options. This leaves data centers stranded that are not represented by the specific combinations of assumptions and techniques presented in research, and thus a huge potential remains barely touched. To address this challenge, the goal of the presented work is to provide data centers with a framework that can be flexibly instantiated by each data center to assess its individual demand response potential. To achieve this goal, this work presents Sim2Win, a data center simulation framework that can replay any set of different power management strategies in the face of any set of markets for power flexibility. A part of the framework is then instantiated and applied to the workload of a real high-performance data center. It uses workload shifting and frequency scaling in order to market their flexibility on the EPEX spot market and the secondary reserve market in Germany. The results show that by using the inherent flexibility of their power profile on the EPEX spot market the considered data center in 2014 could have earned savings of 7.3% of their power bill.

中文翻译：

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Sim2Win：仿真如何帮助数据中心从控制其功率配置文件中受益

为了支持电网并整合可再生能源，需求响应计划奖励了能源消费者的电力灵活性。通过在数据中心架构的所有级别上使用电源管理技术，数据中心可以从中受益：基础架构，硬件，工作负载，应用程序。即使最近，对数据中心的需求响应已经进行了充分的研究，但大多数工作只集中于一种或两种技术以及一种或两种增值方案。这使数据中心陷入困境，而这些中心没有被研究中提出的假设和技术的特定组合所代表，因此，巨大的潜力几乎没有被触及。为了应对这一挑战，本文工作的目标是为数据中心提供一个可以由每个数据中心灵活实例化的框架，以评估其各个需求响应潜力。为了实现这一目标，本文提出了Sim2Win，这是一个数据中心仿真框架，可以针对任何市场的电力灵活性重放任何一组不同的电源管理策略。然后实例化框架的一部分并将其应用于真正的高性能数据中心的工作负载。它使用工作负载转移和频率扩展，以在德国的EPEX现货市场和二级储备市场上推广其灵活性。结果表明，通过利用其在EPEX现货市场上的电力配置文件的固有灵活性，2014年考虑中的数据中心本可以节省7.3％的电费。然后实例化框架的一部分并将其应用于真正的高性能数据中心的工作负载。它使用工作负载转移和频率扩展，以在德国的EPEX现货市场和二级储备市场上推广其灵活性。结果表明，通过利用其在EPEX现货市场上的电力配置文件的固有灵活性，2014年考虑中的数据中心本可以节省7.3％的电费。然后实例化框架的一部分并将其应用于真正的高性能数据中心的工作负载。它使用工作负载转移和频率扩展，以在德国的EPEX现货市场和二级储备市场上推广其灵活性。结果表明，通过利用其在EPEX现货市场上的电力配置文件的固有灵活性，2014年考虑中的数据中心本可以节省7.3％的电费。