[发明专利]考虑新能源消纳和机组组合的5G基站需求响应方法及系统

说明书

本发明公开了一种考虑新能源消纳和机组组合的5G基站需求响应方法及系统，属于电力系统调度与优化领域，5G基站通过5G基站资源聚合点接入电力系统节点，5G基站的通信任务可进行时空迁移；方法包括：以发电机组运行成本、新能源舍弃成本以及5G基站运行成本最小为目标，建立5G基站需求响应模型并在预设约束条件下求解，得到5G基站工作策略、发电机组工作策略以及新能源消纳策略；约束条件包括基于5G基站通信任务时空迁移特性的约束，以及5G基站能耗与储能电池储能间关联性的约束。本发明能够在5G基站参与需求响应的过程中，充分考虑5G基站中通信任务的特点，同电网侧电力系统运行相结合，实现5G基站通信网络与电网的整体优化调度，提高综合收益。

技术领域

本发明属于电力系统调度与优化领域，更具体地，涉及考虑新能源消纳和机组组合的5G基站需求响应方法及系统。

背景技术

据统计，截至2020年9月，我国5G终端连接数目超过1.8亿个，5G基站建成并开通数目达到69万座，占全球比重近7成。随着我国5G网络的覆盖范围不断扩大，2030年我国建成的5G基站数量预测将会突破千万。对比4G通信基站，5G通信基站具备高功耗、低覆盖范围的特点，导致通信运营商在进行5G网络的铺设覆盖时，面临着基站建设投资成本和基站运行耗电成本的双重考验。因此，研究如何降低5G基站的运行成本，对5G网络的建设与覆盖起着至关重要的作用。

近年来，随着可再生能源的发展，以风电为代表的可再生能源在中国的规模正迅速扩大。但可再生能源出力的波动性与不确定性始终阻碍其消纳，同时，中国电力负荷较大的峰谷差及市场机制的不完善，共同导致了多地严重的弃风。根据国家能源局发布的统计数据显示，2020年上半年中国风电整体利用水平提升，但弃风电量仍高居不下。因此，研究如何有效提高电力系统可再生能源消纳能力，是一个亟待解决的问题。

需求响应(Demand Response,DR)将电力系统中可调节的用电负荷视作用于动态调度的灵活性响应资源，纳入管理范围内，通过价格补偿、经济激励、政策偏好等方式引导这部分电力用户的用电行为，起到调节发电侧和用户侧资源，优化电力系统运行状况的作用。5G基站由于其能耗具备一定的调节灵活性，同时配备了用于储能供能的储能电池，使得其拥有参与需求响应的可能。因此，研究5G基站参与需求响应的方法，是实现降低基站运行成本，提高电力系统可再生能源消纳能力的一个可行方案。

目前已有不少针对5G基站参与需求响应的研究。然而，当前的研究大多关注于5G基站的某一特性，并未充分考虑基站储能与能耗的关联性，研究范围有所局限。同时，大部分研究落脚于通过需求响应来减少基站运行成本，但是未充分考虑5G基站中通信任务的特点，并且，对于电网侧影响，例如发电机组运行成本、可再生能源消纳等方面的研究很少。因此，针对这些问题，将可再生能源消纳与电力系统机组组合纳入考察范围中，制定合理有效的5G基站参与需求响应的方法，是一个难点问题。

发明内容

针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了一种考虑新能源消纳和机组组合的5G基站需求响应方法及系统，其目的在于，在5G基站参与需求响应的过程中，充分考虑5G基站中通信任务的特点，同电网侧电力系统运行相结合，实现5G基站通信网络与电网的整体优化调度，提高综合收益。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种考虑新能源消纳和机组组合的5G基站需求响应方法，5G基站网络被划分为多个5G基站资源聚合点，由5G基站资源聚合点接入电力系统节点；同一个5G基站资源聚合点内的5G基站之间可进行通信任务的迁移，且5G基站中的非实时性通信任务可在同一个调度周期内向后迁移；

本发明提供的考虑新能源消纳和机组组合的5G基站需求响应方法包括：以发电机组运行成本、新能源舍弃成本以及5G基站运行成本最小为目标，建立5G基站需求响应模型并在预设约束条件下求解，得到5G基站工作策略、发电机组工作策略以及新能源消纳策略；