[发明专利]考虑5G基站接入的主动配电网多目标优化运行方法

说明书

本发明公开了一种考虑5G基站接入的主动配电网(ADN)多目标优化运行方法，包括：以系统运行成本最小和碳排放量最小为目标函数，根据5G基站运行约束条件、可再生能源(RES)发电出力约束条件、配电网潮流约束条件和系统运行安全性约束条件，构建ADN多目标优化模型；采用区间分析法，对目标函数和各约束条件进行处理，将ADN多目标优化模型转换为确定性多目标优化模型；采用非支配排序遗传算法对确定性多目标优化模型求解，得到考虑5G基站接入的ADN多目标优化运行方案。本方案通过对ADN中RES及5G基站设备联合调度，并采用区间方法考虑RES出力和通信负载的不确定性，可实现系统经济与低碳效益的同时优化和科学兼顾。

技术领域

本发明涉及能源优化与调度技术领域，特别涉及一种考虑5G基站接入的主动配电网多目标优化运行方法。

背景技术

目前，提高可再生能源(RES)在终端能源消费中的占比和利用效率，构建以新能源为主体的新型电力系统成为“碳达峰”和“碳中和”目标下我国能源体系建设的重要课题。近年来主动配电网(ADN)技术为大规模分布式可再生能源并网创造了良好条件，但受当前配电网结构和可再生能源间歇性的固有限制，要在ADN框架下实现对RES的充分利用，必须挖掘大量灵活性资源参与电力系统的运行调度，以平抑RES发电大量接入对系统功率平衡造成的影响。

而随着第五代移动通信技术的快速普及，5G基站已逐渐发展成配电网中一类重要的新兴负荷。在运行过程中，通过对5G基站中的供电和用电设备进行科学调度管理，可以充分发挥5G基站蕴含的互动响应潜力，为电网提供可观的灵活性支撑，最终达到在降低基站自身用电成本的同时，提高配电网对可再生能源消纳和碳减排的目的。目前，国内外针对含RES的主动配电网优化运行问题均未涉及5G基站及其灵活性潜力的影响。要在主动配电网运行中有效发挥5G基站的低碳赋能潜力，需要深入考虑其信息域属性对5G基站运行的影响，建立面向能量、信息多域耦合下5G基站运行可调节特性的精细化描述模型。此外，为确保所得运行方案的有效性，现有研究大多采用随机优化或鲁棒优化方法以考虑ADN中的不确定性，例如RES出力或负荷需求的波动性。而实际应用中，随机优化必须借助大量可靠的历史数据才能提炼出关于不确定因素的准确描述，而鲁棒优化一般只关注对系统目标实现最为不利的不确定场景，所得运行策略往往过于保守。上述方法并不能很好地满足以促进RES利用为主要目标的ADN运行决策的需要。

因此，需要一种利用5G基站运行灵活性提升ADN低碳效益的多目标区间优化调度方法，通过对ADN中RES及5G基站设备联合调度，以达到对系统经济与低碳效益的协同优化。

发明内容

为此，本发明提供一种考虑5G基站接入的主动配电网多目标优化运行方法，通过综合考虑5G基站的能耗管理及内部储能电池的灵活调度能力，将其灵活性纳入ADN运行调度，并利用区间方法计及RES出力和通信负载不确定性对运行策略的影响，以达到对系统经济与低碳效益的协同优化。

本发明提供一种考虑5G基站接入的主动配电网多目标优化运行方法，包括以下步骤：

步骤1：建立包括5G基站能耗特性、通信特性和内部储能电池特性的5G基站运行特性模型；

步骤2：根据5G基站运行特性模型，得到5G基站运行约束条件，根据可再生能源分布式电源的出力值，得到可再生能源发电出力约束条件，获取主动配电网参数，得到配电网潮流约束条件；

步骤3：以含5G基站主动配电网的运行成本最小和碳排放量最小为目标函数，根据5G基站运行约束条件、可再生能源发电出力约束条件、配电网潮流约束条件和系统运行安全性约束条件，构建含不确定性参数的主动配电网多目标优化模型；

步骤4：采用区间分析法，对目标函数和各约束条件进行处理，将含不确定性参数的主动配电网多目标优化模型转换为确定性多目标优化模型；

步骤5：采用非支配排序遗传算法对确定性多目标优化模型求解，得到考虑5G基站接入的主动配电网多目标优化运行方案。