[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

专利信息
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
【说明书】:

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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