一种通信基站群需求响应调控方法及装置与流程

本发明涉及需求响应，具体涉及一种通信基站群需求响应调控方法及装置。

背景技术：

1、通信基站备用电池具有分布式储能电源和分布式负荷的双重特性，其集群化的调控机制将为电力系统提供灵活性的资源。

2、通信基站参与需求响应时降低用电成本、提高资源利用效率、优化资源配置的潜在途径。基站均建设了储能电池作为后备电源，同时基站的设备功耗可以随着所挂载通信终端信号的情况而进行调节，因此，亟需一种通信基站群需求响应调控方法。

技术实现思路

1、为了克服上述缺陷，本发明提出了一种通信基站群需求响应调控方法及装置。

2、第一方面，提供一种通信基站群需求响应调控方法，所述通信基站群需求响应调控方法包括：

3、基于区域内各通信基站的带宽上限确定集中搭载基站数量；

4、基于集中搭载基站数量在区域内的通信基站中确定集中搭载基站，并将区域内移动终端搭载至其对应的集中搭载基站；

5、将区域内各集中搭载基站的信号传输功率输入至预先构建的通信基站群需求响应调控模型，求解所述预先构建的通信基站群需求响应调控模型，获取区域内集中搭载基站以外的通信基站的需求响应调控策略；

6、其中，所述预先构建的通信基站群需求响应调控模型包括：针对通信基站群需求响应调控目标函数和约束条件。

7、优选的，所述集中搭载基站数量的计算式如下：

8、

9、上式中，k为集中搭载基站数量，ceil为向上取整函数，为移动终端m和区域内通信基站i的连接状态，wbi为区域内通信基站i的通信带宽，为区域内通信基站i的最大通信带宽。

10、进一步的，所述基于集中搭载基站数量在区域内的通信基站中确定集中搭载基站，并将区域内移动终端搭载至其对应的集中搭载基站，包括：

11、步骤a.在区域内的通信基站中随机选择k个集中搭载基站，并以所述k个集中搭载基站的位置为聚类中心；

12、步骤b.基于区域内移动终端搭至各聚类中心的距离对区域内移动终端进行聚类；

13、步骤c.重新计算聚类结果的聚类中心对应的位置；

14、步骤d.判断重新计算的聚类中心对应的位置与原聚类中心对应的位置之间的距离是否大于阈值，若是，则选择与所述重新计算的聚类中心对应的位置最近的通信基站为聚类中心并返回步骤b，否则，选择与所述重新计算的聚类中心对应的位置最近的通信基站为集中搭载基站，并转至步骤e；

15、步骤e.将区域内移动终端搭载至其对应的聚类中心对应的位置最近的通信基站。

16、进一步的，所述需求响应调控策略包括下述中的至少一种：参与需求响应系数、信号传输功率。

17、进一步的，所述目标函数的计算式如下：

18、

19、上式中，r为目标函数的目标值，ri为通信基站i参与需求响应的收益，χi为通信基站i参与需求响应系数，当χi＝1时，表示通信基站i参与需求响应调控，当χi＝0时，表示通信基站i不参与需求响应调控，pt为当前电价，pbi为通信基站i处于非活跃时段时维持基本运行的功耗，pαi为通信基站i处于活跃时段时维持基本运行的功耗，pti为通信基站i的信号传输功率，ηami为信号发射功率传输效率系数，fi为接入通信基站i的平均信号流量，λk为区域内集中搭载基站的集合，λi为区域内通信基站的集合。

20、进一步的，所述接入通信基站i的平均信号流量的计算式如下：

21、

22、上式中，λm为移动终端密度，λb为基站密度，ρa为基站活跃运行的概率。

23、进一步的，所述通信基站i的信号传输功率的计算式如下：

24、

25、上式中，s(j)为移动终端数m的所在位置接收通信基站j的平均信道增益，σ2为噪声功率，ptj为通信基站j的信号传输功率，为移动终端m和区域内通信基站i的信号传输功率，wbi为通信基站j的通信带宽。

26、进一步的，所述移动终端m和区域内通信基站i的信号传输功率的计算式如下：

27、

28、上式中，ki为区域内通信基站i连接的移动终端数，sinrm为移动终端数m的信号与干扰加噪声比。

29、进一步的，所述移动终端数m的信号与干扰加噪声比的计算式如下：

30、

31、上式中，s(i)为移动终端数m的所在位置接收通信基站i的平均信道增益。

32、进一步的，所述约束条件包括下述中的至少一种：移动终端信息传输速率约束、移动终端带宽约束、集中搭载基站总带宽约束。

33、进一步的，所述移动终端信息传输速率约束的计算式如下：

34、

35、上式中，为移动终端m的信息传输速率。

36、进一步的，所述移动终端带宽约束的计算式如下：

37、

38、上式中，为通信基站i的带宽上限值。

39、进一步的，所述集中搭载基站总带宽约束的计算式如下：

40、

41、第二方面，提供一种通信基站群需求响应调控装置，所述通信基站群需求响应调控装置包括：

42、第一确定模块，用于基于区域内各通信基站的带宽上限确定集中搭载基站数量；

43、第二确定模块，用于基于集中搭载基站数量在区域内的通信基站中确定集中搭载基站，并将区域内移动终端搭载至其对应的集中搭载基站；

44、获取模块，用于将区域内各集中搭载基站的信号传输功率输入至预先构建的通信基站群需求响应调控模型，求解所述预先构建的通信基站群需求响应调控模型，获取区域内集中搭载基站以外的通信基站的需求响应调控策略；

45、其中，所述预先构建的通信基站群需求响应调控模型包括：针对通信基站群需求响应调控目标函数和约束条件。

46、第三方面，提供一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行所述的通信基站群需求响应调控方法。

47、第四方面，提供一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行所述的通信基站群需求响应调控方法。

48、本发明上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：

49、本发明提供了一种通信基站群需求响应调控方法及装置，包括：基于区域内各通信基站的带宽上限确定集中搭载基站数量；基于集中搭载基站数量在区域内的通信基站中确定集中搭载基站，并将区域内移动终端搭载至其对应的集中搭载基站；将区域内各集中搭载基站的信号传输功率输入至预先构建的通信基站群需求响应调控模型，求解所述预先构建的通信基站群需求响应调控模型，获取区域内集中搭载基站以外的通信基站的需求响应调控策略；其中，所述预先构建的通信基站群需求响应调控模型包括：针对通信基站群需求响应调控目标函数和约束条件。本发明提供的技术方案通过充分发掘通信基站的能源调控潜力，将区域内的移动终端按照一定的调控方法进行聚类集中挂载，将剩余通信基站的后备电源参与需求响应，在保证通信可靠性的前提下，可以优化能源配置，提高能源的利用效率，在优化资源配置方面具有良好的应用前景。