基站光伏柴油供电系统的能源调度策略设计与优化
发布时间：2022-01-08 08:07
随着通信技术的发展,移动通信基站数量逐渐增多,相应的整个通信网络能源消耗也逐渐增加,为应对通信网络能源总成本的上升和减少碳排放,同时为保障偏远站点或无市电站点的基站供电,移动通信基站对可再生能源的需求逐渐增加,但由于光伏能源本身的不确定性带来了无线通信速率的限制和传输延迟,针对此问题,进行了深入的研究。通过假设基站供电系统由光伏发电系统、储能电池、柴油发电机系统构成,为了最大化利用太阳能,最小化运行成本,从网络层级和站点层级两个大的方向研究能源的调度策略以及各能源子系统容量的优化方法,其主要研究内容和创新点归纳如下:针对目前移动蜂窝网络的架构,设计了基于MAS智能代理的网络模型对现有无线网络管理系统和能源网络管理系统进行融合,构建本地无线网络控制器和能源控制器的信息沟通机制,通过基于MAS的招标模型,将休眠区内的移动终端根据综合用电成本最低为优化目标转移到临近基站,通过仿真基于不同类型能源的能耗和成本比较图,验证方案的可行性。设计了基于Petri网络模型的本地能源控制方法和控制条件,通过运行条件准确控制各能源子系统运行的Petri模态,并根据相应的Petri模态,仿真一天中各子系统的运...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
混合能源供电的移动蜂窝异构网络地理拓扑模型
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-14-载情况，如果符合要求则将处在BSs服务区的移动终端用户转移到对应的BSj。在这里采用合同网竞标的形式完成整个移动终端用户的转移，如图2-7所示。图2-6休眠基站网络图图2-7基于光伏能量的移动终端转移招标网协调AgentBSi基站能效优化AgentBSs基站能效优化Agent投标，剩余光伏能量EkWh，电量单价为C，位置为d，剩余负荷容量LBSsBSi协调AgentBSi基站能效优化AgentBSs基站能效优化Agent拒绝投标，容量饱和不同意同意，转移ki个移动终端任务失败任务成功
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-16-到k排序，根据图2-7中招标网的结果依次接入各基站并比较成本Ctotal，将比较的结果按照升序排列，选择接入总成本最低的基站，然后将剩余的k-1个用户使用同样的方法，直到所有的移动终端用户都接入到相应的基站。为便于说明基于光伏能量和MAS系统的优势，将n个基站模型进行简化处理，假设总共3个基站，其中一个基站需进入休眠，另外的两个基站分别使用光伏能源和传统能源为负载供电，使用光伏能源的基站相比使用传统能源的基站，距离休眠区域较远。如果不考虑光伏能量的成本优势，只考虑消耗功率最低的接入方法，在基站容量容许的情况下将优先选择距离最近的基站接入所有休眠区的用户，即使用传统能源的基站。在这里假设这两个基站满足休眠区内所有的移动用户的接入请求，可全部接入。根据文献[49]提供的Macro站型的数据，该站型收发器总共6个，每个收发器最大发射功率Pmax为40W，P0为118W，P为2.66，假设休眠区内所有的移动终端用户处在同一个地点与这两个基站的距离分别相同，请求的速率也相同，且保持速率请求不变的条件下，可分别得到下图2-8和2-9所示的基站功率消耗曲线和1个小时内的使用成本曲线，在这里假定光伏能源的成本为0.5CNY/kWh，传统能源的成本为1.2CNY/kWh。通过比较发现，由于传统能源的基站相对较近，故在满足休眠区用户接入请求的条件下，所需总功率最低，但由于传统能源的成本较高，综合总的使用成本时，选择相对较远的光伏能源基站接入所有休眠区的移动终端用户将更能降低总体使用成本。图2-8休眠区移动终端分别接入相邻基站功耗曲线用户数消耗功率（W）光伏能源基站传统能源基站
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于HOMER的通信基站风光互补供电系统设计[J]. 张商州,陈垚. 商洛学院学报. 2018(06)
[2]风光互补供电系统在通信基站中的应用[J]. 王建. 通信电源技术. 2018(10)
[3]光伏阵列最佳倾角计算方法的进展[J]. 成驰,陈正洪,孙朋杰. 气象科技进展. 2017(04)
[4]基于能量损耗与能源代价均衡的基站休眠机制[J]. 韩东升,郑冰,陈智雄. 电信科学. 2017(07)
[5]超蜂窝网络架构下的高能效资源优化和传输机制[J]. 韩圣千,杨晨阳,李烨,冯钢,武刚,郑福春. 中国科学:信息科学. 2017(05)
[6]基站绿色节能系统的设计与实现[J]. 隋俊杰,邵伟恒,吴上泉. 现代电子技术. 2016(06)
[7]铁塔公司基站动环监控建设模式探讨[J]. 刘廷亮. 电信工程技术与标准化. 2016(01)
[8]基于LTE的绿色小基站研究[J]. 段亚林,谢永斌. 信息通信. 2015(03)
[9]含风光柴蓄的海岛独立微电网多目标优化调度方法[J]. 路欣怡,黄扬琪,刘念,雷金勇,张建华. 现代电力. 2014(05)
[10]TD-LTE基站动环智能监控系统设计方案[J]. 邓达豪. 电信技术. 2014(09)
硕士论文
[1]移动通信系统供电中智能电网能源调度的设计[D]. 张玲.浙江大学 2018
[2]LTE无线网管的设计与实现[D]. 张宇.华南理工大学 2016
[3]绿色能源环境下蜂窝网络能量效率和频谱效率的联合优化[D]. 倪先淼.北京邮电大学 2016
[4]基于IP和多代理系统的直流微电网控制系统研究[D]. 李学潮.云南大学 2014
[5]风光柴蓄混合能源系统建模与仿真优化设计[D]. 冯茂乔.电子科技大学 2013
[6]基于Multi-Agent的分布式应用系统研究[D]. 王岚.首都经济贸易大学 2004
本文编号：3576200
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
混合能源供电的移动蜂窝异构网络地理拓扑模型
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-14-载情况，如果符合要求则将处在BSs服务区的移动终端用户转移到对应的BSj。在这里采用合同网竞标的形式完成整个移动终端用户的转移，如图2-7所示。图2-6休眠基站网络图图2-7基于光伏能量的移动终端转移招标网协调AgentBSi基站能效优化AgentBSs基站能效优化Agent投标，剩余光伏能量EkWh，电量单价为C，位置为d，剩余负荷容量LBSsBSi协调AgentBSi基站能效优化AgentBSs基站能效优化Agent拒绝投标，容量饱和不同意同意，转移ki个移动终端任务失败任务成功
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-16-到k排序，根据图2-7中招标网的结果依次接入各基站并比较成本Ctotal，将比较的结果按照升序排列，选择接入总成本最低的基站，然后将剩余的k-1个用户使用同样的方法，直到所有的移动终端用户都接入到相应的基站。为便于说明基于光伏能量和MAS系统的优势，将n个基站模型进行简化处理，假设总共3个基站，其中一个基站需进入休眠，另外的两个基站分别使用光伏能源和传统能源为负载供电，使用光伏能源的基站相比使用传统能源的基站，距离休眠区域较远。如果不考虑光伏能量的成本优势，只考虑消耗功率最低的接入方法，在基站容量容许的情况下将优先选择距离最近的基站接入所有休眠区的用户，即使用传统能源的基站。在这里假设这两个基站满足休眠区内所有的移动用户的接入请求，可全部接入。根据文献[49]提供的Macro站型的数据，该站型收发器总共6个，每个收发器最大发射功率Pmax为40W，P0为118W，P为2.66，假设休眠区内所有的移动终端用户处在同一个地点与这两个基站的距离分别相同，请求的速率也相同，且保持速率请求不变的条件下，可分别得到下图2-8和2-9所示的基站功率消耗曲线和1个小时内的使用成本曲线，在这里假定光伏能源的成本为0.5CNY/kWh，传统能源的成本为1.2CNY/kWh。通过比较发现，由于传统能源的基站相对较近，故在满足休眠区用户接入请求的条件下，所需总功率最低，但由于传统能源的成本较高，综合总的使用成本时，选择相对较远的光伏能源基站接入所有休眠区的移动终端用户将更能降低总体使用成本。图2-8休眠区移动终端分别接入相邻基站功耗曲线用户数消耗功率（W）光伏能源基站传统能源基站
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于HOMER的通信基站风光互补供电系统设计[J]. 张商州,陈垚. 商洛学院学报. 2018(06)
[2]风光互补供电系统在通信基站中的应用[J]. 王建. 通信电源技术. 2018(10)
[3]光伏阵列最佳倾角计算方法的进展[J]. 成驰,陈正洪,孙朋杰. 气象科技进展. 2017(04)
[4]基于能量损耗与能源代价均衡的基站休眠机制[J]. 韩东升,郑冰,陈智雄. 电信科学. 2017(07)
[5]超蜂窝网络架构下的高能效资源优化和传输机制[J]. 韩圣千,杨晨阳,李烨,冯钢,武刚,郑福春. 中国科学:信息科学. 2017(05)
[6]基站绿色节能系统的设计与实现[J]. 隋俊杰,邵伟恒,吴上泉. 现代电子技术. 2016(06)
[7]铁塔公司基站动环监控建设模式探讨[J]. 刘廷亮. 电信工程技术与标准化. 2016(01)
[8]基于LTE的绿色小基站研究[J]. 段亚林,谢永斌. 信息通信. 2015(03)
[9]含风光柴蓄的海岛独立微电网多目标优化调度方法[J]. 路欣怡,黄扬琪,刘念,雷金勇,张建华. 现代电力. 2014(05)
[10]TD-LTE基站动环智能监控系统设计方案[J]. 邓达豪. 电信技术. 2014(09)
硕士论文
[1]移动通信系统供电中智能电网能源调度的设计[D]. 张玲.浙江大学 2018
[2]LTE无线网管的设计与实现[D]. 张宇.华南理工大学 2016
[3]绿色能源环境下蜂窝网络能量效率和频谱效率的联合优化[D]. 倪先淼.北京邮电大学 2016
[4]基于IP和多代理系统的直流微电网控制系统研究[D]. 李学潮.云南大学 2014
[5]风光柴蓄混合能源系统建模与仿真优化设计[D]. 冯茂乔.电子科技大学 2013
[6]基于Multi-Agent的分布式应用系统研究[D]. 王岚.首都经济贸易大学 2004
本文编号：3576200
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