[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在审
申请号: | 202110205508.5 | 申请日: | 2021-02-24 |
公开(公告)号: | CN112803495A | 公开(公告)日: | 2021-05-14 |
发明(设计)人: | 麻秀范;段颖;孟祥玉;朱秋萍;王志 | 申请(专利权)人: | 华北电力大学 |
主分类号: | H02J3/46 | 分类号: | H02J3/46;H02J3/32;H02J3/00 |
代理公司: | 北京众合诚成知识产权代理有限公司 11246 | 代理人: | 黄家俊 |
地址: | 102206 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 能量 共享 基站 微网光储 系统 容量 优化 配置 方法 | ||
本发明公开了属于光储系统容量优化技术领域的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。包括步骤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。该方法可以提高光伏和5G基站备用电池的利用率,提高5G基站参与电网削峰填谷的能力,同时降低5G电力资费和延缓电网升级改造,达到5G运营商和电网之间的互利共赢。
技术领域
本发明涉及光储系统容量优化技术领域,尤其涉及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。
背景技术
近年来,以5G为代表的新型信息基础设施投资力度加大,经估算,至2025年5G基站的用电量将达到3500亿千瓦时左右。目前降低设备能耗、减少电费是5G商用的一大诉求。运营商为保证5G基站能够稳定使用,一般对宏基站按照最大用能需求配置后备保障电源,同时有后备保障电源的微基站占比为70%。随着电网的坚强建设,供电可靠性不断提高,5G基站后备储能利用率低,充放电运维成本高,产生大量的资源浪费。太阳能资源储量丰富,循环开发周期短,但受环境影响出力波动性大,光伏储能联合出力可稳定输出。光储微网技术对解决5G基站耗能问题提供了新的思路。
现有微网光储系统容量优化配置的方法,以尽量减少所配置光伏和储能的容量为目标,制定光储微网经济调度或优化运行方案,缺乏对5G基站通信特性和后备电源保证基站可靠用电需求的考虑,无法保证5G基站满足用户需求的前提下降低能耗,不适用于5G基站微网光储容量优化配置的研究。现有5G基站节能降耗的研究,大多从基站自身节能技术和与可再生能源互动为主,未将自身后备电池纳入研究范围。5G基站用电具有时空特性,5G基站微网间存在能耗的互补性和差异性,因此现亟需一种基于能量共享的5G基站微网光储容量优化配置方法。
发明内容
本发明的目的是提出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。
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Pm为:
Pm=P0+ξ·Pout (1)
其中Pout是宏基站的流量负载,ξ·Pout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θk={0,1}表示微基站k的状态,0表示休眠,1表示激活,Pθactive为激活状态下的微基站功耗,Pθsleep为休眠状态下的微基站功耗;
因此以一个宏基站Bm,在其范围内有k个微基站Bs={B1,B2,……,Bk}为5G基站微网,其中的总能耗为:
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