【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信设备领域，尤其涉及一种基于滚动预测的电压控制式5g基站能源管理器。
技术介绍
1、巨大的5g基站数量的面前，一方面，增加了整个电网的供电需求，给电网建设带来了一定程度的问题；另一方面，也增加了运营商的运营成本。因此，研究5g基站设备的功耗对电网建设的影响，保障5g网络的快速部署和正常运营，完善基站供电设备，成了此领域的研究热点。
2、现有5g能耗管控技术，主要有基站休眠技术、分布式清洁能源发电技术、储能技术的应用等等。其技术主流的节能形式是通过将储能或者新能源接入5g基站所组成的“绿色基站”系统，对基站系统的配套设施(新能源/自备储能)进行优化配置。系统中对于储能和新能源电池与基站负荷能耗交互方面，控制方案采用休眠策略，夜间进行储能，白天进行释能，无法很好的匹配新能源电池的发电量，产生弃风、弃光的现象。
3、现有的方案中，也存在提出基于仿生算法或以迭代求解的方式，来解决系统负荷、电池充放电、新能源电池出力的能源时间、空间的匹配度，但计算模型较为复杂，方案落实到硬件层面，对硬件的算力要求较高，同时也没有考虑到实际工况。
4、经检索，申请号cn202210300788.2的中国专利，公开了一种计及负载和气象影响的5g绿色基站供电优化方法，其通过采用人工申请网络进行所需供电预测，能够发挥基站备用储能调峰经济效应，但是，存在运算模型较为复杂，对于硬件算力要求较高、更适合上传云平台进行计算以及没有考虑到实际设备投入的问题。
5、预测模型过于复杂则会造成控制的延迟，如何实现对
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决了系统统负荷、电池充放电、新能源电池出力的能源时间、空间的匹配度的问题，最大限度的利用上新能源电池出力和储能设备，同时采用电压控制的形式，作为整个5g基站能源管理器设备的供电方案，而提出的基于滚动预测的电压控制式5g基站能源管理器。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种基于滚动预测的电压控制式5g基站能源管理器，5g基站能源管理器包括控制器、新能源模块、直流开关、交流开关、电池组、整流模块、稳压源模块和基站能源管理器外壳；
4、5g基站能源管理器的滚动预测方法，包括以下步骤：
5、步骤1：通过5g基站能源管理器采样5g基站的用电数据，根据采样数据采取分段式拟合，确认基站最优工作电压点，其中，通过控制母线电压和各模块设备电压进行功率输送的控制；
6、步骤2：基于5g基站正常运行的条件，通过新能源利用，获得最低购电成本；
7、步骤3：获取5g基站前一天的运行数据，以此数据作为当日基站的能耗预测值；
8、步骤4：从上位机获取今日天气信息，根据天气信息预测光伏与风电在每个时刻的发电量；
9、步骤5：计算预测总失电量；
10、步骤6：计算每个时刻的市电充电量egridtoba,t：根据预测总失电量egrid，计算每个时刻的市电给电池的充电电量egridtoba,t，系统设置为峰电时段电池不充电，平电时段放电；
11、步骤7：计算每个时刻的电池电荷状态xsoc,t，计算时，满足xsoc,t＜＝91％,i∈[0,23]的约束；
12、步骤8：每15分钟获取实时数据进行反馈矫正，并返回步骤3再次求解预测值。
13、进一步地，在步骤2中，获得最低购电成本具体方式为：
14、
15、式中fbuy为购电价；cbuy,t为t时刻下的电价；eload,t为t时刻下的负荷消耗电量；epv,t为t时刻下的光伏发电量；ewt,t为t时刻下的风机发电量；ebattery,t为t时刻下的电池充电/放电量，值为正为充电、负为放电。
16、进一步地，在步骤4中，光伏发电量计算公式如下：
17、epv,i＝kweather×mpv×pstcmax×[1+kt(tc-25)]×sinθt×sinθseason；
18、tc＝tm+kweatherδt；
19、tm＝ta+kweather(t1exp(bωs)+t2)；
20、式中kweather为阴晴系数，与辐照量成正比；mpv为光伏组件的面积；pstcmax为单位面积辐照量为1000kwh/m2下全向辐射光伏组件的发电量；kt为温度/功率衰减系数，对于晶硅类组件，其值为-0.4％/℃，对于非晶硅类组件，其值为-0.35％/℃，在此选用晶硅类组件；tc为工作温度；θt为单日东西向太阳入射角；θseason为年南北向太阳入射角；tm为组件背表面温度；δt为与背面封装材料的温度差相关的经验系数；ta为环境温度；ωs为测量点风速；t1和t2均为不同风速下的高、低温上下限的经验系数；b为决定随风速增加组件温度的下降速率的经验系数。
21、进一步地，在步骤5中，计算预测总失电量的方式具体如下：
22、
23、式中egrid为单日预测总失电量；t0为当天谷电时段结束的第一个小时，谷电时段5g基站直接由市电供电。
24、进一步地，在步骤6中，egridtoba,t计算方式如下：
25、if(egridtoba,t＜＝egridtoba,max)
26、
27、else
28、egridtoba,t＝egridtoba,max,t∈[0,t0-1],
29、
30、式中，t1为平电时段的第一个小时，t2为平电时段的最后一个小时。
31、进一步地，在步骤7中，电池电荷状态xsoc,t计算方式如下：
32、
33、ebattery,t＝epv,t+ewt,t+egridtoba,t-eload,t；
34、式中η为充/放电效率系数；
35、若(xsoc,t＜＝91％,i∈[0,23])满足则当前时刻t的egridtoba,t求解成功，直接执行步骤8；若(xsoc,t＞91％,i∈[0,23])则返回夜间重新计算egridtoba,t。
36、进一步地，在步骤7中，重新计算的运算逻辑流程如下：
37、判断计算所得电池电荷状态xsoc,t超过91％的时间节点是在什么时段；
38、若是谷电时段，谷电时段电池处于充电状态，风电、光伏出力非负，基站负载市电直供，电荷状态xsoc,t在该时段单调递增，在t0-1时刻的电池电荷状态xsoc,t0-1与91％作差，差值的绝对值乘电池总容量为超出电量，在谷电时刻市电给电池的充电电量egridtoba,t平均减去超出电量，将这部分减去的超出电量，平均加到平时时刻的市电给电池的充电电量egridtoba,t，重新计算xsoc,t＜＝91％,i∈[0,23]是否满足；
3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于滚动预测的电压控制式5G基站能源管理器，其特征在于，包括控制器、新能源模块、直流开关、交流开关、电池组、整流模块、稳压源模块和基站能源管理器外壳；
2.根据权利要求1所述的基于滚动预测的电压控制式5G基站能源管理器，其特征在于，在步骤2中，获得最低购电成本具体方式为：
3.根据权利要求2所述的基于滚动预测的电压控制式5G基站能源管理器，其特征在于，在步骤4中，光伏发电量计算公式如下：
4.根据权利要求3所述的基于滚动预测的电压控制式5G基站能源管理器，其特征在于，在步骤5中，计算预测总失电量的方式具体如下：
5.根据权利要求4所述的基于滚动预测的电压控制式5G基站能源管理器，其特征在于，在步骤6中，Egridtoba,t计算方式如下：
6.根据权利要求5所述的基于滚动预测的电压控制式5G基站能源管理器，其特征在于，在步骤7中，电池电荷状态XSOC,t计算方式如下：
7.根据权利要求6所述的基于滚动预测的电压控制式5G基站能源管理器，其特征在于，在步骤7中，重新计算的运算逻辑流程如下：
【技术特征摘要】
1.一种基于滚动预测的电压控制式5g基站能源管理器，其特征在于，包括控制器、新能源模块、直流开关、交流开关、电池组、整流模块、稳压源模块和基站能源管理器外壳；
2.根据权利要求1所述的基于滚动预测的电压控制式5g基站能源管理器，其特征在于，在步骤2中，获得最低购电成本具体方式为：
3.根据权利要求2所述的基于滚动预测的电压控制式5g基站能源管理器，其特征在于，在步骤4中，光伏发电量计算公式如下：
4.根据权利要求3所述的基于滚动预测的电压控制式5g基...
【专利技术属性】
技术研发人员：金龙，张延迟，吴鹏宇，杨思睿，匡禹，闭佑国，陈一，邵广翼，黄启帆，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：发明
国别省市：
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