一種自適應(yīng)電源管理系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種自適應(yīng)電源管理系統(tǒng)及其方法，所述系統(tǒng)包括無線基站、電力網(wǎng)、可再生能源、電池、自適應(yīng)電源管理控制器；所述自適應(yīng)電源管理控制器分別與電力網(wǎng)、電池、無線基站連接；所述可再生能源與自適應(yīng)電源管理控制器連接；所述電池與所述無線基站連接。所述方法包括：（1）自適應(yīng)電源管理控制器接收數(shù)據(jù)收集器發(fā)送的數(shù)據(jù)；（2）設(shè)置自適應(yīng)電源管理控制器管理方案；（3）執(zhí)行自適應(yīng)。本發(fā)明自動適應(yīng)不同的供電環(huán)境，調(diào)節(jié)供電的方案，降低用戶購買用電而產(chǎn)生的供電花費。采用了綠色通信，使用可再生能源能減少能源的消耗，減少二氧化碳的排放量。
【專利說明】一種自適應(yīng)電源管理系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種綠色通信系統(tǒng)，具體講涉及一種自適應(yīng)電源管理系統(tǒng)及其方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著全球?qū)Νh(huán)境的關(guān)注不斷增加，對新的綠色能源的投入不斷加大，由此引發(fā)了一場對現(xiàn)有能源使用方法的改革。無線產(chǎn)業(yè)中，日益廣泛關(guān)注綠色無線通信，并有望在減少功耗中扮演重要的角色。考慮到保護(hù)環(huán)境，節(jié)省無線通信能源的必要性日益突出。
[0003]無線通信系統(tǒng)在頻譜效率、傳輸可靠性以及用戶對移動終端應(yīng)用諸方面的滿意度都得到了很好的提高和優(yōu)化。但隨著能源技術(shù)的日益蓬勃發(fā)展，無線通信系統(tǒng)出現(xiàn)了新的挑戰(zhàn)，即要求不斷增加能源投入以及提高通信業(yè)務(wù)量。不僅如此，能源的供應(yīng)也會諸如更加動態(tài)化等，這就要求無線通信系統(tǒng)必須適應(yīng)這種變化。這就是人們稱之的“智能電網(wǎng)”?？紤]到滿足各種需求，無線系統(tǒng)能源管理的問題變的更加重要，而且對出現(xiàn)的問題需要相應(yīng)的技術(shù)解決手段。傳統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)由核心網(wǎng)、接入網(wǎng)、移動單元三部分組成。接入網(wǎng)是無線網(wǎng)絡(luò)中能耗最大的部分，無線基站更是如此，因為它的數(shù)量巨大，相應(yīng)的能耗自然就很高。在這種前提下，對于網(wǎng)絡(luò)操作者而言，節(jié)省無線基站的能源則是降低無線網(wǎng)絡(luò)能耗的關(guān)鍵所在。
[0004]目前用于無線接收基站(BTS,Base Transceiver Stations)的方法有三種可再生能源:NFB (No Frills BTS PV)型、微型BTS PV柴油型、分散BTS PV風(fēng)力型。NFB PV型使用太陽能電池板配合電池來為基站提供能源；微型BTS PV柴油型則是在NFB PV型的基礎(chǔ)上，配合柴油發(fā)電；分散BTS PV風(fēng)力型是一種大量分散建設(shè)的基站，在電池的基礎(chǔ)上，通過太陽能電池板和和兩個風(fēng)力發(fā)電機；這三種可再生能源一定程度上都能夠減少二氧化碳的排放量。
[0005]這就需要提供一種新型的“綠色”無線通信，以滿足用戶根據(jù)基站負(fù)載、電價、污染情況的不同和動態(tài)的控制蜂窩網(wǎng)絡(luò)來選擇供電商?？紤]到用戶同樣的服務(wù)質(zhì)量QoS(quality of service)時,概念、設(shè)計、用途等方面也能提高無線系統(tǒng)能源的使用效率。綠色無線通信不僅能使網(wǎng)絡(luò)操作提供更高的服務(wù)效能來節(jié)省能耗，還可以減少二氧化碳的排放量對當(dāng)前環(huán)境的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種自適應(yīng)電源管理系統(tǒng)及其方法，針對如何在環(huán)境保護(hù)的前提下提高無線通信中節(jié)能問題，基于一種綠色通信系統(tǒng)的模型——通過可再生能源與電網(wǎng)的有效結(jié)合來為無線基站提供能源，在考慮用戶需求的前提下，最小化能量消耗所帶來的花費。本發(fā)明提出的一種基于基站供電環(huán)境歷史數(shù)據(jù)的自適應(yīng)電源管理方法，該方案能夠在許多不確定性(如可再生能源的生產(chǎn)量、電價、無線傳輸?shù)呢?fù)載)的情況下有效的控制無線基站的供電。
[0007]本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的[0008]一種自適應(yīng)電源管理系統(tǒng)，其改進(jìn)之處在于，所述系統(tǒng)包括無線基站、電力網(wǎng)、可再生能源、電池、自適應(yīng)電源管理控制器；
[0009]所述自適應(yīng)電源管理控制器分別與電力網(wǎng)、電池、無線基站連接；
[0010]所述可再生能源與自適應(yīng)電源管理控制器連接；
[0011]所述電池與所述無線基站連接。
[0012]本發(fā)明基于另一目的提供的一種自適應(yīng)電源管理方法，其改進(jìn)之處在于，所述方法包括:
[0013](I)自適應(yīng)電源管理控制器接收數(shù)據(jù)收集器發(fā)送的數(shù)據(jù)；
[0014](2)設(shè)置自適應(yīng)電源管理控制器管理方案；
[0015](3)執(zhí)行自適應(yīng)。
[0016]優(yōu)選的，所述步驟(1)包括收集電價、可再生能源產(chǎn)電量、電池存量和無線基站功耗的數(shù)據(jù)，并發(fā)送給自適應(yīng)電源管理控制器。
[0017]優(yōu)選的，所述步驟(2)包括更新已收集的數(shù)據(jù)、存儲并根據(jù)電價pt、可再生能源產(chǎn)電量rt、無線基站能耗nt計算出其概率；得出隨機概率方案概率空間?，根據(jù)^^和化組合成K個方案w和Pr (w)。
[0018]優(yōu)選的，所述 步驟(3 )包括
[0019](3.1)隨機規(guī)劃建模；
[0020](3.2)對隨機規(guī)劃模進(jìn)行求解；
[0021](3.3)控制相應(yīng)的設(shè)備執(zhí)行結(jié)果。
[0022]進(jìn)一步地，所述步驟(3.1)包括隨機規(guī)劃建模
【權(quán)利要求】
1.一種自適應(yīng)電源管理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括無線基站、電力網(wǎng)、可再生能源、電池、自適應(yīng)電源管理控制器； 所述自適應(yīng)電源管理控制器分別與電力網(wǎng)、電池、無線基站連接； 所述可再生能源與自適應(yīng)電源管理控制器連接； 所述電池與所述無線基站連接。
2.一種自適應(yīng)電源管理方法，其特征在于，所述方法包括: (O自適應(yīng)電源管理控制器接收數(shù)據(jù)收集器發(fā)送的數(shù)據(jù)； (2)設(shè)置自適應(yīng)電源管理控制器管理方案； (3)執(zhí)行自適應(yīng)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種自適應(yīng)電源管理方法，其特征在于，所述步驟(1)包括收集電價、可再生能源產(chǎn)電量、電池存量和無線基站功耗的數(shù)據(jù)，并發(fā)送給自適應(yīng)電源管理控制器。
4.如權(quán)利要求2所述的一種自適應(yīng)電源管理方法，其特征在于，所述步驟(2)包括更新已收集的數(shù)據(jù)、存儲并根據(jù)電價Pt、可再生能源產(chǎn)電量rt、無線基站能耗1^計算出其概率；得出隨機概率方案概率空間Ω，根據(jù)Pt，rt和nt組合成K個方案w和Pr (w)。
5.如權(quán)利要求2所述的一種自適應(yīng)電源管理方法，其特征在于，所述步驟(3)包括 (3.1)隨機規(guī)劃建模； (3.2)對隨機規(guī)劃模進(jìn)行求解； (3.3)控制相應(yīng)的設(shè)備執(zhí)行結(jié)果。
6.如權(quán)利要求5所述的一種自適應(yīng)電源管理方法，其特征在于，所述步驟(3.1)包括隨機規(guī)劃建.
7.如權(quán)利要求5所述的一種自適應(yīng)電源管理方法，其特征在于，所述步驟(3.2)包括對
8.如權(quán)利要求6所述的一種自適應(yīng)電源管理方法，其特征在于，根據(jù)購買用電造成的花費建模+? _?，其中XtPt為購買電量的花費，StLpltjss為電池電量流失造成的花費，為退回電量的電價花費。
9.如權(quán)利要求7所述的一種自適應(yīng)電源管理方法，其特征在于，所述Benders分解包括 (7.1)初始化，V=I ； (7.2)求解子問題; (7.3)根據(jù)公式<-2丨<s判斷是否收斂；(7.4)求解主問題；其中，V=V+1，并加入Benders剪枝約束；重復(fù)步驟2~4直到得出主問題； (7.5)重復(fù)步驟 2~3直到得出xt，w和st，w。
【文檔編號】G06Q50/30GK103870935SQ201410110875
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】劉南杰, 劉澤正, 趙海濤, 李大鵬, 吳軍民, 張剛, 黃在朝, 黃輝, 喻強, 于海, 張增華, 鄧輝, 吳鵬, 王向群, 林亦雷 申請人:國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學(xué)研究院, 國網(wǎng)上海市電力公司