[发明专利]基于能量共享的5G基站微网光储系统容量优化配置方法

权利要求书

1.一种基于能量共享的5G基站微网光储系统容量优化配置方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：对5G基站微网运行与发电特性进行分析；包括基站负荷时空特性模型、基于休眠机制的基站微网运行特性、光伏发电模型和基站后备电池储能模型；

步骤2：建立基于能量共享的储能配置包括外层模型和内层模型的双层模型；

步骤3：对步骤2建立的双层模型进行求解。

2.根据权利要求1所述的基于能量共享的5G基站微网光储系统容量优化配置方法，其特征在于，所述步骤1中的基站负荷时空特性模型具体为：

将宏基站配置光伏面板和蓄电池进行供电和备电，并且连接到电网，并与一组宏基站覆盖范围内的微基站组成5G基站微网结构；

宏基站的功耗P_m为：

P_m＝P₀+ξ·P_out (1)

其中P_out是宏基站的流量负载，ξ·P_out是由流量负载产生的能耗，P₀是宏基站在没有流量负载时产生的基础能耗；

微基站的功耗为：

其中θ_k＝{0,1}表示微基站k的状态，0表示休眠，1表示激活，P_θactive为激活状态下的微基站功耗，P_θsleep为休眠状态下的微基站功耗；

因此以一个宏基站B_m，在其范围内有k个微基站B_s＝{B₁,B₂,……,B_k}为5G基站微网，其中的总能耗为：

在流量负载方面，具有时间和空间上的双重特性；同一空间域内基站时域流量模型用正弦曲线叠加模型进行拟合，模型为：

其中，P_out(t)是微网内所有基站的总业务量，a₀是一段时间内的平均业务量，ω_w是业务流量变化的频率成分，a_w和分别是振幅和相位，W是频率分量的数量；频率分量为流量负载的改变拐点，不同的区域频率分量不尽相同；

基站微网中的业务呈非均匀分布，用对数正态分布来表示：

均值参数μ会随时间周期性变化；由于用户社会行为，用户和业务流量的分布与场景类型显著相关，因而不同的场景中标准差σ的值不同，显示出不同场景中的5G基站微网能耗的差异性；

5G基站微网中，宏基站和微基站流量在时间上有强烈的周期性，并且上升与下降趋势步调一致，因而设宏基站的流量负载为微基站的X倍；5G基站微网中单个微基站的业务流量的变化具有随机性，则第k个微基站在t时刻的流量负载模型为：

P_k·out(t)＝log nrnd(μ(t),σ) (6)

其中nrnd为对数正态分布函数；

其中单个微基站的平均业务量为：

每个时刻对数正态分布模型的均值μ为：

由此得不同场景下的5G基站微网的能耗特性曲线；5G基站能耗高，利用休眠机制对5G基站微网的能耗进行优化。