考虑5G基站接入的主动配电网多目标优化运行方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113904372A(43)申请公布日2022.01.07(21)申请号202111202838.5G06Q50/06(2012.01)(22)申请日2021.10.15(71)申请人华北电力大学地址102206北京市昌平区回龙观朱辛庄北农路2号(72)发明人曾博穆宏伟吴晨(74)专利代理机构北京思睿峰知识产权代理有限公司11396代理人赵爱军谢建云(51)Int.Cl.H02J3/38(2006.01)H02J3/46(2006.01)H02J3/32(2006.01)G06Q10/04(2012.01)G06Q10/06(2012.01)权利要求书5页说明书17页附图3页(54)发明名称考虑5G基站接入的主动配电网多目标优化运行方法(57)摘要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。CN113904372ACN113904372A权利要求书1/5页1.一种考虑5G基站接入的主动配电网多目标优化运行方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：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；根据所述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；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，构建含不确定参数的主动配电网多目标优化模型；采用区间分析法，对目标函数和各约束条件进行处理，将所述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；采用非支配排序遗传算法对所述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。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述目标函数包括系统运行成本最小目标函数minCOPT和碳排放量最小目标函数minCCA，分别通过下述公式计算：其中，COPT为系统运行成本，T为运行周期，NDG为分布式电源节点集合，为分布式电源在时段t的购电成本，为时段t从外部市场的购电电价，为第a个分布式电源节点Grid在时段t的实际出力值，Pt为配电网在时段t的购电功率，Δt为单个时段的持续时间，单位为小时，σch、σdis分别为5G基站内部储能电池充、放电对应的损耗费用，分别为CA第i个基站储能电池在时段t的充、放电功率，C为运行周期内CO2排放量，ε代表单位煤耗发电量对应的碳排放，f为外部电网中单位发电量对应的煤耗系数。3.如权利要求1所述的方法，其中，所述5G基站运行约束条件包括：5G基站内收发器的开启数量满足：式中，为第i个基站在时段t的开启收发器数量，为第i个基站配置的收发器数量，ΩBS为5G基站集合，ΩT为时段集合；5G基站内收发器的数据传输带宽数满足：bd式中，是第i个基站第j个收发器在时段t内用于数据传输的带宽数，ri为第i个基2CN113904372A权利要求书2/5页站单个收发器的带宽最大利用数；5G基站所提供的带宽容量满足：式中，，是第i个基站第j个收发器在时段t内用于数据传输的带宽数，为通信系统内第z个用户在时刻t的吞吐量需求，单位Mbps，ΩBS为5G基站集合，ΩU为移动用户数量，ΩT为时段集合，为第i个基站在时段t的开启收发器数量；5G基站所提供的通信吞吐量满足：式中，xi,z,t表示时段t用户z是否和基站i连接的0‑1变量，1表示连接，0表示未连接；5G基站内部储能电池满足：chdis式中，λtλt分别为表示储能电池在时段t充、放电状态的0‑1变量，充电状态为1，放电状态为0；5G基站内部储能电池充电、放电功率满足：式中，分别为第i个基站储能电池在时段t的充电、放电功率，PBSESmax为储能电池的最大充放电功率；储能电池的荷电状态(SOC)满足：式中，为第i个基站储能电池在时段t的荷电状态，分别为第i个基站储能电池荷电状态在时段t的下限和上限，Ei,t为第i个基站储能电池在时段t的蓄