基于改进遗传算法的电力无线专网4G、5G基站布点规划优化方法

在电力4G无线专网中引入5G,进行4G、5G融合组网,对提高电力业务通信效率具有重要意义。首先阐述了5G在电力系统中的应用及4G、5G组网方式。然后,综合考虑电力自有业务、电力业务通信需求、电力基站建设成本、基站运行成本,构建了电力无线专网4G、5G基站布点优化模型,对4G、5G基站进行优化布点。其次对遗传算法中编码、初始化种群操作进行优化设计和改进,大幅减少算法迭代次数,提高收敛速度,降低了模型的求解复杂度。最后基于改进模型对电力4G、5G基站布点优化模型进行求解,可以快速给出4G、5G基站优化方案,满足电力通信覆盖率和经济性等要求。仿真算例验证所提模型、改进算法的合理性和有效性。     

计及5G基站负荷概率特性的配电网扩展规划方法

受通信负载随机性与间歇性的影响,5G基站负荷表现出不确定性.为解决大规模5G基站接入后配电网扩展规划难度增大的问题,本文首先根据5G基站的通信物理设备组成,推导出5G基站在给定时间内的能耗计算模型.在此基础上,分析了不同建筑群的用户分布、不同建筑群内用户接入特性和不同业务的流量特性对5G基站能耗大小的影响,建立了5G基...     

5G基站共建共享技术在电力系统中的应用

随着国家大力推进新型基础设施建设,推进5G通信基础设施共建共享,给电力基础资源运营带来难得发展机遇.电力杆塔作为覆挂基站的一种形式,具有节省投资,部署安全灵活、覆盖面广的优点.提出了电力基础设施附挂5G基站的标准、方法和注意事项,同时对5G技术在电网企业应用进行了分析,既有理论性,又有实践性,为电力基础设施大规模共享应...     

5G基站和数据中心的中长期负荷预测研究

为实现在电网规划中考虑5G基站和数据中心的大规模建设所带来的电能需求,针对该负荷的长期负荷预测问题,提出了可变增长率的趋势预测方法和负荷预测流程。通过增长率修正,改进了趋势预测模型。在考虑技术进步对能耗的影响以及未来发展饱和趋势的条件下,给出了5G基站和数据中心电量预测流程,实现了5G基站和数据中心未来5～10年的电量预测,并给出高、中、低3种增长率场景下的预测结果,为电网规划中考虑信息基础设施电能需求提供了依据。     

考虑5G基站的多能工业园区全寿命周期供能规划

为降低含5G基站的多能工业园区供电成本,提出了一种多能工业园区全寿命周期供能系统规划方法。首先,建立了5G基站多能负荷模型并刻画了园区内多能流耦合特征;随后,以全寿命周期成本最低为目标函数,构建了工业园区供能系统规划模型;进一步,考虑园区内分布式光伏发电及多能负荷不确定性,并应用机会约束刻画不确定性对规划方案的影响,提升规划方案的鲁棒性。仿真算例表明,通过园区内多能互补,园区年用能成本降低0.52%、年规划投资成本降低7.6%,验证了所提方法的有效性。此外,通过调整模型机会约束越限概率参数,可有效平衡规划方案鲁棒性与经济性。     

基于移动用户接入控制的5G通信基站需求响应

第五代蜂窝通信(5G 通信)基站的能耗增长迅猛,将成为未来重要的电力负荷.优化基站的用能模式,尤其是通过多基站集群的协调运行来对移动用户进行接入控制,能在降低基站用能费用的同时,为电网提供可观的需求响应能力,注入新灵活性资源,实现通信运营商和电网的双赢.该文探究了5G通信规模化应用背景下,基于移动用户接入控制的5G通信...     

面向5G基站的射频功率放大器设计与实现

近年来随着 5G 基站的全面投入使用,针对 S 波段功率放大器的各项指标又提出了更高的应用需求。 为了满足高增益, 高效率,宽频带、大功率、小型化等需求,本文在阶跃式匹配电路的基础上,采用并联开路微带线的方法,设计了一款工作在 3. 4~ 3. 6 GHz 的射频功率放大器。 本次设计所采用的设计方法解决了晶体管动态阻抗难以精确测试,仿真与实测存在差距等 问题。 在本设计中,输入输出匹配网络采用并联开路微带线并且通过改变开路微带线的物理长度与宽度,使匹配网络处于动态 匹配状态,有利于后期调试电路,从而确定最佳匹配电路。 同时,微带线的采用使得整个电路更加小型化。 为验证方案的可行 性,本文采用了 CREE 公司的 CGHV40030F 晶体管设计了一款工作在 3. 5 GHz 的射频功率放大器,并进行硬件制作与测试。 仿 真与测试结果均表明,该设计方法易于电路调试,便于准确地确定匹配网络,实测结果逼近仿真结果,幅度失真小于 1,相位失 真小于 5°/ dB,S11 小于-5. 1 dB,S12 大于 18. 3 dB,输出功率大于 45 dB,增益大于 12 dBm,漏极效率大于 66%等各项性能指标 良好。     

基于5G基站节能技术的智慧型断路器研究与设计

研究分析了5 G基站节能站点增强型节能的技术方案.主要采用AAU设备关断的方法,实现设备关闭期间断路器保持分闸状态,减少AAU能耗的效果.设计开发了一套基于物联网技术的智能型微型断路器,包括断路器和网关模块,实现设备端时段分合闸控制.最后通过实际案例数据,论证该方法在实际基站节能降耗的效果.     

面向5G融合配电网的基站能量共享方法

针对5G融合配电网的经济性多基站能量共享机理及实现方法这一关键性问题,首先,构建基站能量共享系统,提出基站能量共享能力模型,建立基站间能量共享连接以及配电网-基站购电模型;之后,提出基于一对多升价匹配的低成本基站能量共享方法,解决能量共享冲突问题;最后,通过仿真验证所提算法的性能。仿真结果表明,相较于基于单边匹配的基站能量共享算法和基站最优购电算法,所提算法能够使基站群购电成本和弃光量分别降低14.37%、41.80%和56.80%、85.58%,可促进基站购电成本降低与新能源就地消纳,助力5G网络及新型电力系统建设。     

考虑通信可靠性的5G基站储能聚合商优化调度研究

5G通信正在迅速发展,其基站数量十分庞大,基站内部的备用储能可作为灵活资源参与电网调度,实现电力系统与通信系统的有效互动,促成双方的合作共赢。首先,基于5G基站储能特性提出了基站储能聚合商的概念,并设计了其调度架构;其次,考虑通信可靠性对5G基站储能的备电容量进行了建模,并在此基础上对5G基站储能聚合商的可调度潜力进行了分析;最后,针对5G基站储能聚合商参与电网调度,建立了以电网负荷波动标准差与聚合商收益为目标的优化调度模型。算例分析结果表明,在保证通信可靠性所需备电容量时,聚合后的5G基站储能仍具有可观的可调度容量,其参与电网调度在降低电网负荷峰谷差的同时也可为通信运营商带来较大收益。     

考虑通信负载迁移及储能动态备电的5G基站光伏消纳能力研究

在双碳目标要求下,国家大力开展绿色节能5G基站建设,5G基站配备屋顶光伏和储能电池以解决5G基站高功耗、高成本问题。然而不同负荷区域的屋顶分布式光伏出力与基站负载具有时空差异性,存在光伏消纳困难的问题。为此,该文在分析不同负荷区域的屋顶光伏出力和5G基站负载差异性的基础上,建立屋顶光伏出力和5G基站负载迁移模型,实现不同负荷区域基站负载和屋顶光伏的时空差异互补。针对5G基站的备电需求,考虑各负荷区域的配电网可靠性和通信负载特性,提出了储能动态备电的充放电机制;然后以光伏消纳率最大化和基站运营成本最小化为目标,建立考虑通信负载迁移及储能动态备电的5G基站优化调度模型;最后设立四种场景及三种规划区方案进行验证对比。算例分析结果表明,所提模型能够减少基站运营成本,提高光伏消纳率。     

基于Android的通信基站太阳能供电控制系统设计

在通信基站中使用太阳能供电已经成为基站供电发展的一大方向。基站耗电高,并且必须保证稳定安全的电能持续供应。提出了一套基于Android的通信基站太阳能供电控制系统,该系统依托于Android系统开发客户端,实现了对太阳能供电设备的实时监控与控制,具有一定的推广价值。     

计及通信负载的5G基站储能调控策略

5G基站建设作为“新基建”的重要组成部分,正加快推进建设进程。随着5G基站建设数量剧增,基站备用储能将是一个容量可观的储能资源。由于5G基站仍处于建设初期,其作为新的储能配置主体参与配电网协同互动的策略仍亟待研究。文中设计了以盘活通信基站闲置储能资源为目的的5G基站云储能系统,提出计及通信负载的基站储能可调度潜力分析方法,并建立了5G基站储能参与电网协同调度模型。算例分析结果表明,文中所提5G基站储能调控策略可降低储能充放电对备电作用的影响,并利用基站通信负载的时间差异性与空间互补性,有效达到辅助电网削峰填谷、减少基站运营成本的效果,使电网与通信运营商互利共赢。     

基于深度强化学习的5G基站储能调度策略

为提高5G基站闲置储能的利用率,设计了一种5G基站储能参与电网调度的多基站储能系统,采用参与电网需求响应和低储高放的协同调度机制,建立了考虑过充过放惩罚和调度成本等多因素的多基站储能系统经济模型。以经济效益最大化为目标,提出了一种基于深度强化学习的5G基站储能充放电行为调控方法。该方法使用深度确定性策略梯度对系统环境信息进行学习,并对5G基站储能进行分组以降低学习维度。仿真结果表明,该方法能够保证5G基站储能单元后续可调容量,有效控制基站储能荷电状态变化范围,并最大化基站储能参与电网调度所得收益。     

含规模化5G基站租赁共享储能的配电网混合博弈优化调度

传统供电方式下规模化5G基站面临高昂运行成本,为进一步协调5G基站电源侧能源结构低碳经济转型与电网侧灵活性调节能力提升,文章提出了一种含规模化光伏集成5G基站租赁共享储能系统的主动配电网混合博弈优化调度方法。以主动配电网为主体,多电信运营商与共享储能运营商组成5G基站联盟为从体,构建主从博弈优化模型,并采用二分法进行求解,得出主动配电网最优分时电价策略与5G基站联盟优化运行策略。考虑5G基站联盟各主体间的电量交互与成本分摊,基于纳什谈判理论构建多电信运营商与共享储能运营商合作博弈运行模型,并将其等效为5G基站联盟运营效益最大化子问题与电量交易支付谈判子问题,在此基础上,提出基于交替方向乘子法的分布式算法进行求解。最后,仿真结果验证了所提方法的有效性。     

考虑5G基站和数据中心接入的变电站多目标优化方法

5G基站、数据中心等新型数字基础设施的大规模接入对配电网的稳定运行造成冲击,亟需对新型数字基础设施与光伏、储能系统、电动汽车充电桩等电网资源的协同优化调度展开研究。从减小配电网负荷波动性和电网运行成本的角度出发,提出了考虑5G基站和数据中心接入的变电站多目标优化方法。首先,提出考虑5G基站、数据中心接入的多站融合场景下的多主体集中式协同优化框架。其次,分析5G基站、数据中心的能耗特性,构建考虑电网运行经济性和稳定性的多目标优化模型,并提出了基于ε-约束的多目标模型求解方法。最后,通过算例仿真,验证了所提多目标优化方法的有效性。结果表明,该多目标优化方法可以降低新型数字基础设施的运行成本,同时,减小电力负荷波动,提高电力系统稳定性,实现多利益主体共赢。     

计及分时电价的5G基站光储系统容量优化配置方法

随着第5代移动通信技术(5G通信)的迅速发展,5G基站数量不断增加,5G通信耗电量大、用电成本高的问题日益突出。为此,提出了考虑光伏和储能接入的5G基站光储系统优化配置方法,以提高5G基站运行的经济性。首先,考虑5G基站负荷情况和配电网分时电价,建立了5G基站光储系统的经济调度模型;然后,通过量子粒子群优化算法计算典型日内5G基站光储系统的最小综合成本,以此确定光伏和储能的最优接入容量;最后,通过算例证明合理配置光伏和储能容量可以提高5G基站系统的经济性。光伏和储能容量的配置受储能成本和峰谷电价差的影响较大,且光储系统所能带来的经济效益随峰谷电价差的增大和储能成本的降低而增大。