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第42卷第6期电工电能新技术Vol.42,No.6
2023年6月AdvancedTechnologyofElectricalEngineeringandEnergyJun.2023
考虑通信负载的光储系统与5G基站协调优化模型
侯程诚,陈众,王力
(长沙理工大学电气与信息工程学院,湖南长沙410114)
摘要:5G的发展面临着基站功耗大、电费成本高、碳排放高等问题。目前,基站的节能减排主要集
中在改进通信硬件设备,未考虑灵活利用基站闲置的储能资源与光伏系统相结合。为此,本文建立
考虑通信负载的光储系统与5G基站协调优化模型,文中首先构建了5G基站的负荷模型,分析基
站功耗与通信负载量及室外温度之间的关系,使用Matlab中yalmip工具箱搭建5G协调优化模型,
确定最佳光伏接入容量、不同时刻蓄电池充放电状态、充放电功率和不同时刻电网出力。经算例分
析结果表明,应用该模型可有效降低电网对基站供电量,减少基站运营成本,具有一定的削峰填谷
能力。
关键词:5G基站;负荷模型;储能调度;光伏发电
DOI:10.12067/ATEEE2206056文章编号:1003-3076(2023)06-0034-10中图分类号:TM734
优化硬件网络构架设计,提高能量转换效率,将电源
1引言
调制与高效率放大器结合,可提高功率放大器的转
2019年中国进入5G技术的商业阶段,基站(本[5]
换效率。为提高基站的能源效率,从可再生资源
文所出现的基站均指宏基站)作为连接无线终端和(风能、太阳能)中收集能源,在不牺牲服务质量的
互联网的关键部分,提供无线覆盖和信息收发功能。前提下降低传统能源消耗,为基站绿色发展提供解
为满足5G网络高容量、高速率、低时延、大连接的[6,7]
决方案并最大限度地降低电力消耗成本。
[1]
特性,5G基站使用了更多的通道数、更高的带宽,软件节能是通过基站休眠,射频单元能源收集
导致5G基站耗能明显高于3G、4G基站,对比4G等技术实现,通过构建一种基于遗传算法的集群休
基站,5G基站的额定满载功耗约为4G的3~4眠方法,可以实现能量在消耗时在时域和空间上的
[2][8]
倍。同时,由于5G通信的频段高,高频信号衰减动态匹配,使低负荷基站进入休眠状态。网络节
严重,要覆盖相同范围所需的5G基站数量将比4G能是利用多个基站之间空间性和差异性,合理分配
[3]
多5倍左右。网络资源,实现资源的充分利用。文献[3]考虑每
5G基站的大规模建设会导致通信运营商的用个基站用户的接入状况,合理分配基站的用户,利用
电量成本翻倍,据估计,到2025年,5G基站用电成不同区域电价的差异降低电费成本。仅从通信设备
本将占基站运营成本的15%,其用电量将占全社会上减少能耗是不够的,应建立综合考虑基站内部通
[4]
的2%。因此,不论是从减少5G基站电费成本的信设备及空调、蓄电池等配套设备的能量管理模型,
角度亦或是双碳背景下降低碳排放的角度,研究基
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