一种自适应电源管理系统及其方法
【专利摘要】本发明涉及一种自适应电源管理系统及其方法，所述系统包括无线基站、电力网、可再生能源、电池、自适应电源管理控制器；所述自适应电源管理控制器分别与电力网、电池、无线基站连接；所述可再生能源与自适应电源管理控制器连接；所述电池与所述无线基站连接。所述方法包括：（1）自适应电源管理控制器接收数据收集器发送的数据；（2）设置自适应电源管理控制器管理方案；（3）执行自适应。本发明自动适应不同的供电环境，调节供电的方案，降低用户购买用电而产生的供电花费。采用了绿色通信，使用可再生能源能减少能源的消耗，减少二氧化碳的排放量。
【专利说明】一种自适应电源管理系统及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种绿色通信系统，具体讲涉及一种自适应电源管理系统及其方法。【背景技术】
[0002]随着全球对环境的关注不断增加，对新的绿色能源的投入不断加大，由此引发了一场对现有能源使用方法的改革。无线产业中，日益广泛关注绿色无线通信，并有望在减少功耗中扮演重要的角色。考虑到保护环境，节省无线通信能源的必要性日益突出。
[0003]无线通信系统在频谱效率、传输可靠性以及用户对移动终端应用诸方面的满意度都得到了很好的提高和优化。但随着能源技术的日益蓬勃发展，无线通信系统出现了新的挑战，即要求不断增加能源投入以及提高通信业务量。不仅如此，能源的供应也会诸如更加动态化等，这就要求无线通信系统必须适应这种变化。这就是人们称之的“智能电网”。考虑到满足各种需求，无线系统能源管理的问题变的更加重要，而且对出现的问题需要相应的技术解决手段。传统的无线通信系统由核心网、接入网、移动单元三部分组成。接入网是无线网络中能耗最大的部分，无线基站更是如此，因为它的数量巨大，相应的能耗自然就很高。在这种前提下，对于网络操作者而言，节省无线基站的能源则是降低无线网络能耗的关键所在。
[0004]目前用于无线接收基站(BTS,Base Transceiver Stations)的方法有三种可再生能源:NFB (No Frills BTS PV)型、微型BTS PV柴油型、分散BTS PV风力型。NFB PV型使用太阳能电池板配合电池来为基站提供能源；微型BTS PV柴油型则是在NFB PV型的基础上，配合柴油发电；分散BTS PV风力型是一种大量分散建设的基站，在电池的基础上，通过太阳能电池板和和两个风力发电机；这三种可再生能源一定程度上都能够减少二氧化碳的排放量。
[0005]这就需要提供一种新型的“绿色”无线通信，以满足用户根据基站负载、电价、污染情况的不同和动态的控制蜂窝网络来选择供电商。考虑到用户同样的服务质量QoS(quality of service)时,概念、设计、用途等方面也能提高无线系统能源的使用效率。绿色无线通信不仅能使网络操作提供更高的服务效能来节省能耗，还可以减少二氧化碳的排放量对当前环境的影响。
【发明内容】
[0006]针对现有技术的不足，本发明提供一种自适应电源管理系统及其方法，针对如何在环境保护的前提下提高无线通信中节能问题，基于一种绿色通信系统的模型——通过可再生能源与电网的有效结合来为无线基站提供能源，在考虑用户需求的前提下，最小化能量消耗所带来的花费。本发明提出的一种基于基站供电环境历史数据的自适应电源管理方法，该方案能够在许多不确定性(如可再生能源的生产量、电价、无线传输的负载)的情况下有效的控制无线基站的供电。
[0007]本发明的目的是采用下述技术方案实现的[0008]一种自适应电源管理系统，其改进之处在于，所述系统包括无线基站、电力网、可再生能源、电池、自适应电源管理控制器；
[0009]所述自适应电源管理控制器分别与电力网、电池、无线基站连接；
[0010]所述可再生能源与自适应电源管理控制器连接；
[0011]所述电池与所述无线基站连接。
[0012]本发明基于另一目的提供的一种自适应电源管理方法，其改进之处在于，所述方法包括:
[0013](I)自适应电源管理控制器接收数据收集器发送的数据；
[0014](2)设置自适应电源管理控制器管理方案；
[0015](3)执行自适应。
[0016]优选的，所述步骤(1)包括收集电价、可再生能源产电量、电池存量和无线基站功耗的数据，并发送给自适应电源管理控制器。
[0017]优选的，所述步骤(2)包括更新已收集的数据、存储并根据电价pt、可再生能源产电量rt、无线基站能耗nt计算出其概率；得出随机概率方案概率空间?，根据^^和化组合成K个方案w和Pr (w)。
[0018]优选的，所述 步骤(3 )包括
[0019](3.1)随机规划建模；
[0020](3.2)对随机规划模进行求解；
[0021](3.3)控制相应的设备执行结果。
[0022]进一步地，所述步骤(3.1)包括随机规划建模
【权利要求】
1.一种自适应电源管理系统，其特征在于，所述系统包括无线基站、电力网、可再生能源、电池、自适应电源管理控制器； 所述自适应电源管理控制器分别与电力网、电池、无线基站连接； 所述可再生能源与自适应电源管理控制器连接； 所述电池与所述无线基站连接。
2.一种自适应电源管理方法，其特征在于，所述方法包括: (O自适应电源管理控制器接收数据收集器发送的数据； (2)设置自适应电源管理控制器管理方案； (3)执行自适应。
3.如权利要求2所述的一种自适应电源管理方法，其特征在于，所述步骤(1)包括收集电价、可再生能源产电量、电池存量和无线基站功耗的数据，并发送给自适应电源管理控制器。
4.如权利要求2所述的一种自适应电源管理方法，其特征在于，所述步骤(2)包括更新已收集的数据、存储并根据电价Pt、可再生能源产电量rt、无线基站能耗1^计算出其概率；得出随机概率方案概率空间Ω，根据Pt，rt和nt组合成K个方案w和Pr (w)。
5.如权利要求2所述的一种自适应电源管理方法，其特征在于，所述步骤(3)包括 (3.1)随机规划建模； (3.2)对随机规划模进行求解； (3.3)控制相应的设备执行结果。
6.如权利要求5所述的一种自适应电源管理方法，其特征在于，所述步骤(3.1)包括随机规划建.
7.如权利要求5所述的一种自适应电源管理方法，其特征在于，所述步骤(3.2)包括对
8.如权利要求6所述的一种自适应电源管理方法，其特征在于，根据购买用电造成的花费建模+? _?，其中XtPt为购买电量的花费，StLpltjss为电池电量流失造成的花费，为退回电量的电价花费。
9.如权利要求7所述的一种自适应电源管理方法，其特征在于，所述Benders分解包括 (7.1)初始化，V=I ； (7.2)求解子问题; (7.3)根据公式<-2丨<s判断是否收敛；(7.4)求解主问题；其中，V=V+1，并加入Benders剪枝约束；重复步骤2~4直到得出主问题； (7.5)重复步骤 2~3直到得出xt，w和st，w。
【文档编号】G06Q50/30GK103870935SQ201410110875
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月24日 优先权日:2014年3月24日
【发明者】刘南杰, 刘泽正, 赵海涛, 李大鹏, 吴军民, 张刚, 黄在朝, 黄辉, 喻强, 于海, 张增华, 邓辉, 吴鹏, 王向群, 林亦雷 申请人:国家电网公司, 中国电力科学研究院, 国网上海市电力公司