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考虑通信可靠性的5g基站储能聚合商优化调度研究

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电工技术学报 2023年第9期38卷 2364-2374页

作者：毛安家张丽婧盛倩倩华北电力大学电气与电子工程学院北京102206 国网天津市电力公司城东供电分公司天津300250

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... 详细信息

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。

关键词： 5g基站储能聚合商可靠性优化调度

考虑5g基站备用储能优化调控的配电网重构双层优化方法

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电工技术学报 2024年第16期39卷 5028-5041页

作者：麻秀范张乐萱于琨澎杨璐华北电力大学电气与电子工程学院北京102206

5g基站建设数量激增带来的大量负荷影响了配电网的运行经济性,但基站备用储能在保证可靠性的动态备电前提下能够参与削峰填谷,如何利用配电网重构和储能调控提高双方运行经济性亟待研究。该文首先分析了5g基站备用储能的调控潜力,建立... 详细信息

5g基站建设数量激增带来的大量负荷影响了配电网的运行经济性,但基站备用储能在保证可靠性的动态备电前提下能够参与削峰填谷,如何利用配电网重构和储能调控提高双方运行经济性亟待研究。该文首先分析了5g基站备用储能的调控潜力,建立了基站储能可调控容量模型。针对配电网不同拓扑结构的节点可靠性,利用序贯蒙特卡洛法进行评估,提出了考虑节点可靠性的基站储能备电时长确定方法。在此基础上,构造了考虑5g基站备用储能优化调控的配电网重构双层优化模型。通过算例说明,该文提出的重构模型考虑了基站备用储能削峰填谷,使配电网运行经济性更高;重构提高了节点的可靠性,使基站储能拥有更大的调控空间,有效地降低了基站运行成本,实现了双方的互利共赢。

关键词： 5g基站备用储能配电网重构可靠性

基于5g基站可调度潜力与配电网集群划分的储能选址定容方法

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电力系统自动化 2023年第18期47卷 151-160页

作者：李金雨宋福龙马俊杰丁禹杰余潇潇国网辽宁省电力有限公司沈阳供电公司辽宁省沈阳市110811 全球能源互联网发展合作组织北京市100031 全球能源互联网集团有限公司北京市100031

随着经济发展,海量、分散的5g基站与分布式光伏将被广泛接入配电网,传统的集中式处理方法不宜用于系统的控制管理。同时,基站自备储能为电网提供了容量可观、潜力巨大的灵活性资源。为此,文中提出一种考虑5g基站可调度潜力与配电网集群... 详细信息

随着经济发展,海量、分散的5g基站与分布式光伏将被广泛接入配电网,传统的集中式处理方法不宜用于系统的控制管理。同时,基站自备储能为电网提供了容量可观、潜力巨大的灵活性资源。为此,文中提出一种考虑5g基站可调度潜力与配电网集群划分的储能规划方法。首先,提出考虑通信负载的基站自备储能可调度容量评估方法,建立基站参与电网调度交互模型;然后,根据系统网架结构和基站-光伏出力特性,采用Fast-Newman算法对配电网进行集群划分,将基站与光伏打捆;最后,建立储能双层规划模型,模型外层负责求解储能的规划方案,模型内层负责优化储能和基站的调度策略。算例结果表明,应用所提规划方法能够减少系统对储能的投入、提升系统电压水平、提高系统经济性与低碳效益。

关键词： 5g基站储能可调度容量评估配电网集群划分双层规划模型选址定容

基于通信负载站间迁移的配电网与5g基站日前互动运行方法

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电力系统自动化 2024年第21期48卷 82-91页

作者：刘洪王志杰徐正阳杨白洁李俊锴张世达智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市300072 天津大学佐治亚理工深圳学院广东省深圳市518055

当前,将5g基站作为灵活性资源参与电网互动的研究多关注于5g基站储能资源的利用,忽视了5g基站通信负载的调节潜力。为此,提出了一种基于通信负载站间迁移的配电网运营商(DNO)与移动网络运营商(MNO)日前互动运行方法。首先,构建了DNO-MN... 详细信息

当前,将5g基站作为灵活性资源参与电网互动的研究多关注于5g基站储能资源的利用,忽视了5g基站通信负载的调节潜力。为此,提出了一种基于通信负载站间迁移的配电网运营商(DNO)与移动网络运营商(MNO)日前互动运行方法。首先,构建了DNO-MNO双层互动运行优化模型,其中,DNO是综合考虑系统网损成本与5g基站激励成本的激励策略,并以系统N-1安全运行准则为约束,以系统总运行成本最低为目标;MNO综合考虑5g基站功耗成本与电网需求响应收益,并以5g基站净运行成本最低为目标制定5g基站功率运行方案。其次,针对下层MNO 5g基站调度模型存在非凸、非线性约束难以解析求解的问题,提出了一种基于可行域迭代的算法以实现对模型的精确求解。再次,提出了基于精英遗传算法的DNO内嵌MNO双层互动模型求解算法。最后,通过算例验证了文中所提方法的有效性和实用性。

关键词：配电网 5g基站通信负载需求响应可行域

计及后备储能及空调调度潜力的5g基站多时间尺度优化方法

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电力系统自动化 2023年第4期47卷 111-120页

作者：乔锐勋王军华韦道明蔡昌松邵建伟刘士齐武汉大学电气与自动化学院湖北省武汉市430072

含可再生能源(RES)的第五代移动通信(5g)基站的广泛接入有利于推动通信设施的低碳化发展,然而RES及通信负荷的不确定性给5g基站及电网的安全运行带来了挑战。基于此,提出一种计及后备储能及空调负荷调度潜力的5g基站多时间尺度滚动优化... 详细信息

含可再生能源(RES)的第五代移动通信(5g)基站的广泛接入有利于推动通信设施的低碳化发展,然而RES及通信负荷的不确定性给5g基站及电网的安全运行带来了挑战。基于此,提出一种计及后备储能及空调负荷调度潜力的5g基站多时间尺度滚动优化调度模型,在日前阶段以基站综合运行成本最低为目标函数;在日内阶段以日前计划为基础,通过调整后备储能及变频空调的出力来最小化功率偏差惩罚成本及温度偏差成本。然后,采用基于可忽略修复时间马尔可夫模型的基站后备储能可调度容量评估方法,将其作为储能模型边界约束集成到优化模型中,提高了基站供电的可靠性。算例仿真结果表明,采用所提出的模型能够使得基站运行成本相较日前值下降2.98%,联络线功率波动率仅为3.19%,在提升基站运行经济效益的同时又能有效降低源荷波动性对系统实际运行的影响。

关键词： 5g基站多时间尺度滚动优化储能变频空调

考虑电动汽车和5g基站的电力-信息-交通耦合网络需求响应策略

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电力系统自动化 2024年第7期48卷 116-126页

作者：张巍祝童童苏瑾上海理工大学机械工程学院上海市200093

电动汽车(EV)是具有移动负荷和通信用户双重属性的主体,为充分挖掘其参与需求响应产生的可调度潜力并降低电网负荷波动,提出了电力-信息-交通网络耦合背景下EV和5g基站需求响应策略。首先,分析了EV和5g基站参与下的多网络耦合关系。其次... 详细信息

电动汽车(EV)是具有移动负荷和通信用户双重属性的主体,为充分挖掘其参与需求响应产生的可调度潜力并降低电网负荷波动,提出了电力-信息-交通网络耦合背景下EV和5g基站需求响应策略。首先,分析了EV和5g基站参与下的多网络耦合关系。其次,建立了EV集群和5g基站集群的灵活性模型。基于此模型,提出了两阶段需求响应优化调度策略:第1阶段以通信成本最小为目标,为EV提供充电导航和路径规划并优化基站用能模式;第2阶段以配电网负荷波动最小为目标,制定EV的充放电策略。最后,通过某城市交通模型的测试,分析了调度策略对基站运行、配电网负荷、潮流和用户的影响,验证了模型和方法的有效性。

关键词：电动汽车(EV) 5g基站充电站多网络耦合需求响应

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考虑5g基站低碳赋能的主动配电网优化运行

上海交通大学学报 2022年第3期56卷 279-292页

作者：曾博穆宏伟董厚琦曾鸣华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206

5g基站的大量接入为未来电力系统的低碳化发展提供了新的可能.通过激励5g基站参与需求响应,并将其纳入现有主动配电网(ADN)运行框架,能够在降低5g基站自身用电成本的同时,促进可再生能源(RES)消纳和高效利用.提出了一种考虑5g基站低碳... 详细信息

5g基站的大量接入为未来电力系统的低碳化发展提供了新的可能.通过激励5g基站参与需求响应,并将其纳入现有主动配电网(ADN)运行框架,能够在降低5g基站自身用电成本的同时,促进可再生能源(RES)消纳和高效利用.提出了一种考虑5g基站低碳赋能的ADN多目标区间优化运行方法.在深入分析5g基站与配电网互动模式的基础上,构建了5g基站运行灵活性描述模型,并采用系统动力学方法分析了5g基站对配电侧碳减排的作用.以系统运行成本和碳排放量最小化作为目标,考虑配电网和通信网两方面的约束限制,建立了含5g基站的ADN多目标运行优化模型.该模型通过对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综合最优.结合基于区间分析的等效转化和非支配排序遗传算法对问题进行求解,算例分析结果证明了所提方法的有效性.

关键词： 5g基站主动配电网碳减排互动多目标区间优化

计及通信负载与供电可靠性的5g基站储能与配电网协同优化调度

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上海交通大学学报 2023年第7期57卷 791-802页

作者：李俊双胡炎邰能灵上海交通大学电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240

5g基站的电费成本已经成为阻碍5g通信技术发展的因素.通过盘活5g基站储能资源,以实现降低5g基站用电成本的目的.首先建立考虑通信负载的5g基站负荷模型和考虑5g基站对储能备用电量需求与配电网供电可靠性的5g基站储能容量可调度模型;提... 详细信息

5g基站的电费成本已经成为阻碍5g通信技术发展的因素.通过盘活5g基站储能资源,以实现降低5g基站用电成本的目的.首先建立考虑通信负载的5g基站负荷模型和考虑5g基站对储能备用电量需求与配电网供电可靠性的5g基站储能容量可调度模型;提出了一种针对5g储能调度的充放电策略;建立了5g基站储能参与配电网协同优化调度的模型.通过不同方案对5g基站储能优化调度的经济性进行对比.算例分析结果表明,将5g基站闲置储能参与配电网统一优化调度,可在降低5g基站的用电成本的同时,缓解配电网供电压力,提高系统内新能源消纳率,实现通信运营商与电网之间的双赢.

关键词： 5g基站储能配电网可再生能源优化调度

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

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电工技术学报 2023年第21期38卷 5832-5845,5922页

作者：麻秀范刘子豪王颖冯晓瑜华北电力大学电气与电子工程学院北京102206

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... 详细信息

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。

关键词： 5g基站负载迁移储能动态备电屋顶光伏消纳