一种基于5G基站的虚拟电厂分散资源操作优化方法与流程

本发明涉及虚拟电厂资源协同优化方法领域，具体是一种基于5g基站的虚拟电厂分散资源操作优化方法。

背景技术：

1、随着5g基站(5gbs)的大规模建设，其巨大的能源消耗问题日益凸显，5g基站的能耗约为4g基站的3至5倍。因此，降低5g基站的能源消耗成为迫切需求。而现有的虚拟电厂资源协同优化方法主要集中在低功耗运营策略、基站与新能源联合运营、基站与微电网联合运营三个方面，通过优化运行模式和技术参数来降低能耗，或者通过结合新能源来为基站供电。然而，这些方法存在以下问题：

2、1.大部分研究集中于基站自身的能耗优化，未充分考虑其作为电网负荷侧资源的潜力。

3、2.现有方法大多缺乏将5g基站纳入虚拟电厂进行联合优化的研究。

4、3.对于5g基站参与电力需求侧管理的机制和路径研究较少。

技术实现思路

1、本发明提供了一种基于5g基站的虚拟电厂分散资源操作优化方法，以解决现有存在基站能耗管理单一、缺乏系统性优化、缺乏将5g基站纳入虚拟电厂进行联合优化、缺乏对于5g基站如何具体参与到虚拟电厂的调度的可行的操作策略和模型等技术问题。

2、为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

3、一种基于5g基站的虚拟电厂分散资源操作优化方法，包括以下步骤：

4、步骤1、将5g基站纳入需求侧资源管理，首先分析5g基站功耗特点，进一步确定5g基站参与虚拟电厂的路径，考虑将5g基站与虚拟电厂的其他分散资源整合在一起进行协同优化；

5、步骤2、从功耗和备用储能两个方面建立一个综合考虑各种约束条件和优化目标的5g基站参与虚拟电厂运营优化模型，包括建立5g基站用户的通信速率模型、5g基站功耗可控和备用储能可控的模型，并以虚拟电厂系统总运营成本最小化作为目标，建立虚拟电厂的分散资源协同优化模型的目标函数；

6、步骤3、利用非支配排序遗传算法nsga-ii，根据约束条件对目标函数即最小化运营成本进行求解，获得虚拟电厂的分散资源操作优化的最优求解结果。

7、进一步的步骤1中，所述步骤1主要包括两个方面。一方面研究5g基站的基本结构及其功耗特点，确定基站的可调节潜力，包括基站的静态和动态功耗。另一方面分析5g基站如何通过需求侧管理参与虚拟电厂(vpp)的优化，将5g基站与虚拟电厂的其他分散资源(如光伏、风电、储能设备等)整合在一起，进行协同优化。

8、进一步的步骤2中，5g基站参与虚拟电厂运营优化模型包括5g基站用户的通信速率模型、5g基站功耗可控和备用储能可控的模型。

9、进一步的步骤3中，根据优化模型通过采用非支配排序遗传算法nsga-ii获得虚拟电厂的分散资源操作优化的最优求解结果。

10、本发明提出将5g基站融入电力需求侧管理，并与虚拟电厂(vpp)相结合，形成一种灵活的资源协同优化方法，旨在通过优化5gbs及分散式资源的运作来降低整体运营成本。

11、本发明从5g基站的基本结构出发，分析了5g基站参与虚拟电厂优化的可调潜力及参与路径，构建了一个将5g基站整合进虚拟电厂的分散资源协同优化模型。该模型旨在通过优化5g基站的能源消耗和功率消耗，同时考虑其他分散式能源资源(如分布式光伏发电、风力发电、各种储能设备、电动汽车等)，实现更高效的能源利用和成本节约。

技术特征：

1.一种基于5g基站的虚拟电厂分散资源操作优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于5g基站的虚拟电厂分散资源操作优化方法，其特征在于，步骤1分析了5gbs作为灵活资源参与vpp的主要路径。5gbs作为灵活资源参与vpp的主要途径包括优化5gbs的功耗和优化5gbes的运行策略。

3.根据权利要求1所述的一种基于5g基站的虚拟电厂分散资源操作优化方法，其特征在于，步骤2中，从功耗和备用储能两个方面来建立5g基站参与虚拟电厂运营优化模型，包括5g基站用户的通信速率模型、5g基站功耗可控和备用储能可控的模型。

4.根据权利要求1所述的一种基于5g基站的虚拟电厂分散资源操作优化方法，其特征在于，步骤3中，优化算法采用非支配排序遗传算法nsga-ii获得虚拟电厂的分散资源操作优化的最优求解结果。

技术总结
本发明公开了一种基于5G基站的虚拟电厂分散资源操作优化方法，包括以下步骤：步骤1、确定5G基站参与虚拟电厂的路径，考虑将5G基站与虚拟电厂的其他分散资源整合在一起进行协同优化；步骤2、建立综合考虑各种约束条件和优化目标的5G基站参与虚拟电厂运营优化模型，并以虚拟电厂系统总运营成本最小化作为目标，建立虚拟电厂的分散资源协同优化模型的目标函数；步骤3、采用非支配排序遗传算法NSGA‑II，根据约束条件进行求解，获得虚拟电厂的分散资源操作优化的最优求解结果。本发明能够显著降低虚拟电厂的综合能耗和运行成本，可实现更高效的能源利用和成本节约。

技术研发人员：刘奕欣,孙晓舟,张悦,姚方圆,张堃,胡月娥,文健强,尹忠楠,黄华乐
受保护的技术使用者：国网安徽省电力有限公司无为市供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/2