[发明专利]通信基站供电保障及电费优化控制系统及方法

说明书

本发明公开一种通信基站供电保障及电费优化控制系统及方法，包括新能源供电单元、整流模块、储能单元、基站负载、直流负载、双向电度表、空调、智能配电单元、中央控制器、直流母线，通过储能单元的储能作用，结合不同时间的电价区段，将新能源供电单元所发出的电能进行时间上的平移，并将空调作为可平移负载加以控制，仅仅在电价低谷时段利用市电供电，所发出的电能在超过负载需求时回馈电网，节约通信基站的电费和运营成本。本发明从移动通信基站节能增效、利用创新技术降低企业运营成本的角度出发，针对基站运行维护过程中实际发生的综合成本的具体情况，利用现有铁塔基站屋顶资源，提出建设通信基站与新能源相结合的供电项目及控制方法，以达到降低通信基站运行维护成本，提高综合收益，更好的保证通信基站低成本稳定运行。

技术领域

本发明涉及一种通信基站供电保障及电费优化控制系统及方法，属于移动通信基站与新能源发电技术领域。

背景技术

据市场调查资料分析，目前通讯基站所用的供电系统多为电网提供的市电，经过整流和DC/DC变换即开关电源向通讯模块供电。随着节能减排力度的逐渐加大，通讯基站的节能减排日益受到人们的重视，风光互补独立供电系统在这一领域发挥了非常重要的作用。太阳是地球上能源的主要来源，太阳照射着地球的每一片土地。风能是太阳能在地球表面的另外一种表现形式，由于地球表面的不同形态(如沙土地面、植被地面和水面)对太阳光照的吸热系数不同，在地球表面形成温差，地表空气的温度不同形成空气对流而产生风能。因此，太阳能与风能在时间上和地域上天然具有很强的互补性。太阳能和风能在时间上的互补性使风光互补发电系统在资源上具有最佳的匹配性，风光互补发电系统是资源条件较好的独立供电系统。因此风光市电互补发电系统具有良好的可推广性。

但是这种供电方式存在许多问题，因为风能和太阳能都是非常不稳定的，为了提高供电可靠性，就需要加大风力发电设备和太阳能电池的额定容量，同时还要增加蓄电池的容量。即使这样，在极端情况下，例如长时间阴天无风条件下，仍然无法保证供电的稳定与可靠。

为了更好地实现通讯基站节能减排指标，同时保证系统可靠稳定的运行，新能源与市电互补供电系统应运而生。这样可以充分利用通讯基站现有设备实现清洁能源的高效利用，同时由于市电能够可靠地避免因气象条件引起的供电不足的问题，无论是风力发电系统、太阳能发电系统，还是储能装置的容量均可以大幅度降低。在实际应用当中，需要优先利用清洁能源，只有当清洁能源不足以供给的时候市电自动补充，实现一种自适应供电，并且在清洁能源所发电量高于负载用电量时可以方向输送到电网，在节能减排的同时，降低成本，创造收益。移动通信基站在运营过程中最主要的成本就是电费。

中国专利201710743433.X公开了一种光储联合发电系统，包括光伏装置和储能装置；光伏装置连接电网，用于将太阳能转化为与电网频率和相位相同的交流电输送至电网；储能装置连接电网，具有充电模式和放电模式；当储能装置处于充电模式时，储能装置从电网中获取交流电，并将电网的交流电转换为直流电进行存储；当储能装置处于放电模式时，储能装置将自身存储的直流电转换为与电网频率和相位相同的交流电，输送至电网；储能装置还连接光伏装置，用于对光伏装置以及电网的工作状态进行监控，根据监控结果切换自身的工作模式。该系统可以在用电高峰期配合电网一起发电，向电网输送与电网频率、相位相同的电能，在用电谷期将电网的电能储存在储能装置中，达到平滑光伏输出功率、削峰填谷目的，保证电网稳定运行和供用电平衡。其中储能装置还可以跟踪用电负荷情况，保证用电功率小于最大需量，实现需量电费管理。移动通信基站的负载用电量波动很小，所以仅仅是根据用电量进行需量电费管理，效果是有限的，而且电网负荷的削峰填谷不能对移动基站自身负荷进行平移，因此要节约移动基站的运行成本，或者作为其他用户为了降低电费，就需要更加切合实际的控制系统和控制策略来实现这一降低电费的目标。

发明内容