基站光伏柴油供電系統(tǒng)的能源調(diào)度策略設(shè)計(jì)與優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2022-01-08 08:07
隨著通信技術(shù)的發(fā)展,移動(dòng)通信基站數(shù)量逐漸增多,相應(yīng)的整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)能源消耗也逐漸增加,為應(yīng)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)能源總成本的上升和減少碳排放,同時(shí)為保障偏遠(yuǎn)站點(diǎn)或無(wú)市電站點(diǎn)的基站供電,移動(dòng)通信基站對(duì)可再生能源的需求逐漸增加,但由于光伏能源本身的不確定性帶來(lái)了無(wú)線(xiàn)通信速率的限制和傳輸延遲,針對(duì)此問(wèn)題,進(jìn)行了深入的研究。通過(guò)假設(shè)基站供電系統(tǒng)由光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能電池、柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成,為了最大化利用太陽(yáng)能,最小化運(yùn)行成本,從網(wǎng)絡(luò)層級(jí)和站點(diǎn)層級(jí)兩個(gè)大的方向研究能源的調(diào)度策略以及各能源子系統(tǒng)容量的優(yōu)化方法,其主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)歸納如下:針對(duì)目前移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu),設(shè)計(jì)了基于MAS智能代理的網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)現(xiàn)有無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和能源網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)進(jìn)行融合,構(gòu)建本地?zé)o線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制器和能源控制器的信息溝通機(jī)制,通過(guò)基于MAS的招標(biāo)模型,將休眠區(qū)內(nèi)的移動(dòng)終端根據(jù)綜合用電成本最低為優(yōu)化目標(biāo)轉(zhuǎn)移到臨近基站,通過(guò)仿真基于不同類(lèi)型能源的能耗和成本比較圖,驗(yàn)證方案的可行性。設(shè)計(jì)了基于Petri網(wǎng)絡(luò)模型的本地能源控制方法和控制條件,通過(guò)運(yùn)行條件準(zhǔn)確控制各能源子系統(tǒng)運(yùn)行的Petri模態(tài),并根據(jù)相應(yīng)的Petri模態(tài),仿真一天中各子系統(tǒng)的運(yùn)...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
混合能源供電的移動(dòng)蜂窩異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)地理拓?fù)淠P?br>
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-14-載情況,如果符合要求則將處在BSs服務(wù)區(qū)的移動(dòng)終端用戶(hù)轉(zhuǎn)移到對(duì)應(yīng)的BSj。在這里采用合同網(wǎng)競(jìng)標(biāo)的形式完成整個(gè)移動(dòng)終端用戶(hù)的轉(zhuǎn)移,如圖2-7所示。圖2-6休眠基站網(wǎng)絡(luò)圖圖2-7基于光伏能量的移動(dòng)終端轉(zhuǎn)移招標(biāo)網(wǎng)協(xié)調(diào)AgentBSi基站能效優(yōu)化AgentBSs基站能效優(yōu)化Agent投標(biāo),剩余光伏能量EkWh,電量單價(jià)為C,位置為d,剩余負(fù)荷容量LBSsBSi協(xié)調(diào)AgentBSi基站能效優(yōu)化AgentBSs基站能效優(yōu)化Agent拒絕投標(biāo),容量飽和不同意同意,轉(zhuǎn)移ki個(gè)移動(dòng)終端任務(wù)失敗任務(wù)成功
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-16-到k排序,根據(jù)圖2-7中招標(biāo)網(wǎng)的結(jié)果依次接入各基站并比較成本Ctotal,將比較的結(jié)果按照升序排列,選擇接入總成本最低的基站,然后將剩余的k-1個(gè)用戶(hù)使用同樣的方法,直到所有的移動(dòng)終端用戶(hù)都接入到相應(yīng)的基站。為便于說(shuō)明基于光伏能量和MAS系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì),將n個(gè)基站模型進(jìn)行簡(jiǎn)化處理,假設(shè)總共3個(gè)基站,其中一個(gè)基站需進(jìn)入休眠,另外的兩個(gè)基站分別使用光伏能源和傳統(tǒng)能源為負(fù)載供電,使用光伏能源的基站相比使用傳統(tǒng)能源的基站,距離休眠區(qū)域較遠(yuǎn)。如果不考慮光伏能量的成本優(yōu)勢(shì),只考慮消耗功率最低的接入方法,在基站容量容許的情況下將優(yōu)先選擇距離最近的基站接入所有休眠區(qū)的用戶(hù),即使用傳統(tǒng)能源的基站。在這里假設(shè)這兩個(gè)基站滿(mǎn)足休眠區(qū)內(nèi)所有的移動(dòng)用戶(hù)的接入請(qǐng)求,可全部接入。根據(jù)文獻(xiàn)[49]提供的Macro站型的數(shù)據(jù),該站型收發(fā)器總共6個(gè),每個(gè)收發(fā)器最大發(fā)射功率Pmax為40W,P0為118W,P為2.66,假設(shè)休眠區(qū)內(nèi)所有的移動(dòng)終端用戶(hù)處在同一個(gè)地點(diǎn)與這兩個(gè)基站的距離分別相同,請(qǐng)求的速率也相同,且保持速率請(qǐng)求不變的條件下,可分別得到下圖2-8和2-9所示的基站功率消耗曲線(xiàn)和1個(gè)小時(shí)內(nèi)的使用成本曲線(xiàn),在這里假定光伏能源的成本為0.5CNY/kWh,傳統(tǒng)能源的成本為1.2CNY/kWh。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn),由于傳統(tǒng)能源的基站相對(duì)較近,故在滿(mǎn)足休眠區(qū)用戶(hù)接入請(qǐng)求的條件下,所需總功率最低,但由于傳統(tǒng)能源的成本較高,綜合總的使用成本時(shí),選擇相對(duì)較遠(yuǎn)的光伏能源基站接入所有休眠區(qū)的移動(dòng)終端用戶(hù)將更能降低總體使用成本。圖2-8休眠區(qū)移動(dòng)終端分別接入相鄰基站功耗曲線(xiàn)用戶(hù)數(shù)消耗功率(W)光伏能源基站傳統(tǒng)能源基站
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于HOMER的通信基站風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 張商州,陳垚. 商洛學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)在通信基站中的應(yīng)用[J]. 王建. 通信電源技術(shù). 2018(10)
[3]光伏陣列最佳傾角計(jì)算方法的進(jìn)展[J]. 成馳,陳正洪,孫朋杰. 氣象科技進(jìn)展. 2017(04)
[4]基于能量損耗與能源代價(jià)均衡的基站休眠機(jī)制[J]. 韓東升,鄭冰,陳智雄. 電信科學(xué). 2017(07)
[5]超蜂窩網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的高能效資源優(yōu)化和傳輸機(jī)制[J]. 韓圣千,楊晨陽(yáng),李燁,馮鋼,武剛,鄭福春. 中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2017(05)
[6]基站綠色節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 隋俊杰,邵偉恒,吳上泉. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2016(06)
[7]鐵塔公司基站動(dòng)環(huán)監(jiān)控建設(shè)模式探討[J]. 劉廷亮. 電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化. 2016(01)
[8]基于LTE的綠色小基站研究[J]. 段亞林,謝永斌. 信息通信. 2015(03)
[9]含風(fēng)光柴蓄的海島獨(dú)立微電網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度方法[J]. 路欣怡,黃揚(yáng)琪,劉念,雷金勇,張建華. 現(xiàn)代電力. 2014(05)
[10]TD-LTE基站動(dòng)環(huán)智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案[J]. 鄧達(dá)豪. 電信技術(shù). 2014(09)
碩士論文
[1]移動(dòng)通信系統(tǒng)供電中智能電網(wǎng)能源調(diào)度的設(shè)計(jì)[D]. 張玲.浙江大學(xué) 2018
[2]LTE無(wú)線(xiàn)網(wǎng)管的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張宇.華南理工大學(xué) 2016
[3]綠色能源環(huán)境下蜂窩網(wǎng)絡(luò)能量效率和頻譜效率的聯(lián)合優(yōu)化[D]. 倪先淼.北京郵電大學(xué) 2016
[4]基于IP和多代理系統(tǒng)的直流微電網(wǎng)控制系統(tǒng)研究[D]. 李學(xué)潮.云南大學(xué) 2014
[5]風(fēng)光柴蓄混合能源系統(tǒng)建模與仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 馮茂喬.電子科技大學(xué) 2013
[6]基于Multi-Agent的分布式應(yīng)用系統(tǒng)研究[D]. 王嵐.首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué) 2004
本文編號(hào):3576200
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
混合能源供電的移動(dòng)蜂窩異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)地理拓?fù)淠P?br>
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-14-載情況,如果符合要求則將處在BSs服務(wù)區(qū)的移動(dòng)終端用戶(hù)轉(zhuǎn)移到對(duì)應(yīng)的BSj。在這里采用合同網(wǎng)競(jìng)標(biāo)的形式完成整個(gè)移動(dòng)終端用戶(hù)的轉(zhuǎn)移,如圖2-7所示。圖2-6休眠基站網(wǎng)絡(luò)圖圖2-7基于光伏能量的移動(dòng)終端轉(zhuǎn)移招標(biāo)網(wǎng)協(xié)調(diào)AgentBSi基站能效優(yōu)化AgentBSs基站能效優(yōu)化Agent投標(biāo),剩余光伏能量EkWh,電量單價(jià)為C,位置為d,剩余負(fù)荷容量LBSsBSi協(xié)調(diào)AgentBSi基站能效優(yōu)化AgentBSs基站能效優(yōu)化Agent拒絕投標(biāo),容量飽和不同意同意,轉(zhuǎn)移ki個(gè)移動(dòng)終端任務(wù)失敗任務(wù)成功
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-16-到k排序,根據(jù)圖2-7中招標(biāo)網(wǎng)的結(jié)果依次接入各基站并比較成本Ctotal,將比較的結(jié)果按照升序排列,選擇接入總成本最低的基站,然后將剩余的k-1個(gè)用戶(hù)使用同樣的方法,直到所有的移動(dòng)終端用戶(hù)都接入到相應(yīng)的基站。為便于說(shuō)明基于光伏能量和MAS系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì),將n個(gè)基站模型進(jìn)行簡(jiǎn)化處理,假設(shè)總共3個(gè)基站,其中一個(gè)基站需進(jìn)入休眠,另外的兩個(gè)基站分別使用光伏能源和傳統(tǒng)能源為負(fù)載供電,使用光伏能源的基站相比使用傳統(tǒng)能源的基站,距離休眠區(qū)域較遠(yuǎn)。如果不考慮光伏能量的成本優(yōu)勢(shì),只考慮消耗功率最低的接入方法,在基站容量容許的情況下將優(yōu)先選擇距離最近的基站接入所有休眠區(qū)的用戶(hù),即使用傳統(tǒng)能源的基站。在這里假設(shè)這兩個(gè)基站滿(mǎn)足休眠區(qū)內(nèi)所有的移動(dòng)用戶(hù)的接入請(qǐng)求,可全部接入。根據(jù)文獻(xiàn)[49]提供的Macro站型的數(shù)據(jù),該站型收發(fā)器總共6個(gè),每個(gè)收發(fā)器最大發(fā)射功率Pmax為40W,P0為118W,P為2.66,假設(shè)休眠區(qū)內(nèi)所有的移動(dòng)終端用戶(hù)處在同一個(gè)地點(diǎn)與這兩個(gè)基站的距離分別相同,請(qǐng)求的速率也相同,且保持速率請(qǐng)求不變的條件下,可分別得到下圖2-8和2-9所示的基站功率消耗曲線(xiàn)和1個(gè)小時(shí)內(nèi)的使用成本曲線(xiàn),在這里假定光伏能源的成本為0.5CNY/kWh,傳統(tǒng)能源的成本為1.2CNY/kWh。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn),由于傳統(tǒng)能源的基站相對(duì)較近,故在滿(mǎn)足休眠區(qū)用戶(hù)接入請(qǐng)求的條件下,所需總功率最低,但由于傳統(tǒng)能源的成本較高,綜合總的使用成本時(shí),選擇相對(duì)較遠(yuǎn)的光伏能源基站接入所有休眠區(qū)的移動(dòng)終端用戶(hù)將更能降低總體使用成本。圖2-8休眠區(qū)移動(dòng)終端分別接入相鄰基站功耗曲線(xiàn)用戶(hù)數(shù)消耗功率(W)光伏能源基站傳統(tǒng)能源基站
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于HOMER的通信基站風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 張商州,陳垚. 商洛學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)在通信基站中的應(yīng)用[J]. 王建. 通信電源技術(shù). 2018(10)
[3]光伏陣列最佳傾角計(jì)算方法的進(jìn)展[J]. 成馳,陳正洪,孫朋杰. 氣象科技進(jìn)展. 2017(04)
[4]基于能量損耗與能源代價(jià)均衡的基站休眠機(jī)制[J]. 韓東升,鄭冰,陳智雄. 電信科學(xué). 2017(07)
[5]超蜂窩網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的高能效資源優(yōu)化和傳輸機(jī)制[J]. 韓圣千,楊晨陽(yáng),李燁,馮鋼,武剛,鄭福春. 中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2017(05)
[6]基站綠色節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 隋俊杰,邵偉恒,吳上泉. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2016(06)
[7]鐵塔公司基站動(dòng)環(huán)監(jiān)控建設(shè)模式探討[J]. 劉廷亮. 電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化. 2016(01)
[8]基于LTE的綠色小基站研究[J]. 段亞林,謝永斌. 信息通信. 2015(03)
[9]含風(fēng)光柴蓄的海島獨(dú)立微電網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度方法[J]. 路欣怡,黃揚(yáng)琪,劉念,雷金勇,張建華. 現(xiàn)代電力. 2014(05)
[10]TD-LTE基站動(dòng)環(huán)智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案[J]. 鄧達(dá)豪. 電信技術(shù). 2014(09)
碩士論文
[1]移動(dòng)通信系統(tǒng)供電中智能電網(wǎng)能源調(diào)度的設(shè)計(jì)[D]. 張玲.浙江大學(xué) 2018
[2]LTE無(wú)線(xiàn)網(wǎng)管的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張宇.華南理工大學(xué) 2016
[3]綠色能源環(huán)境下蜂窩網(wǎng)絡(luò)能量效率和頻譜效率的聯(lián)合優(yōu)化[D]. 倪先淼.北京郵電大學(xué) 2016
[4]基于IP和多代理系統(tǒng)的直流微電網(wǎng)控制系統(tǒng)研究[D]. 李學(xué)潮.云南大學(xué) 2014
[5]風(fēng)光柴蓄混合能源系統(tǒng)建模與仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 馮茂喬.電子科技大學(xué) 2013
[6]基于Multi-Agent的分布式應(yīng)用系統(tǒng)研究[D]. 王嵐.首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué) 2004
本文編號(hào):3576200
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