一种5G在配电网改造过程中的经济性评价方法技术

一种5G在配电网改造过程中的经济性评价方法，建立求解5G基站在配电网安装数量的计算指标；然后构建第一目标函数，通过自适应粒子群算法对该目标函数进行优化求解，从而获得5G基站的最小安装数量n，再将n设定为K

【技术实现步骤摘要】
一种5G在配电网改造过程中的经济性评价方法


[0001]本专利技术涉及一种5G在配电网改造过程中的经济性评价方法，属于电力系统配电网建设


技术介绍

[0002]受限于现有通信技术，一些地区配电网存在以下问题：1)配电网未实现基于无线技术的开关实用化远程控制。由于3G和4G等无线技术在物理、连接、数据和系统等方面的安全风险，配电网未实现基于无线技术的开关实用化远程控制，限制了配电网的自动化水平：一方面线路检修停送电须由检修人员到现场操作，工作强度大，且存在一定的安全隐患；另一方面须采用就地型保护隔离故障，难以完成故障后自愈控制。2)用电信息数据的采集频次低、应用水平不高。用电信息通过集中器以15min/次的频次采集，采集时间间隔偏大，存在停送电事件丢失、负荷变化监测不精确、信息价值不高等问题，无法满足智能用电和个性化客户服务需求。3)配网线路故障定位精确度不高。目前，配电网通过分级保护配置技术，结合现有的DTU、FTU、故障指示器等设备实现短路故障的开关之间的区段定位，但故障定位精度仍为公里级别。若密集设置自动化设备，价格较为昂贵，经济本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种5G在配电网改造过程中的经济性评价方法，其特征在于，所述方法步骤如下：(1)求解在配电网中最优5G基站安装个数：将单个5G基站覆盖半径设置为r
5g
米，建立用于求解5G基站安装个数的第一目标函数，根据5G基站安装个数的第一目标函数和约束条件，通过APSO自适应粒子群算法进行优化求解，获得最优的基站个数n；求解5G基站安装个数的第一目标函数需考虑三部分指标，分别为：5G安装覆盖范围；5G容量指标，其中5G容量指标包括带宽冗余度、终端接入冗余度；初期建设成本；其对应计算公式分别为：5G安装覆盖范围计算式如下：S
5g
＝πr
5g2
×
n
5g
‑
(a
×
n
5g
+b)其中S
5g
表示所有5G基站的覆盖范围；r
5g
表示单个5G基站覆盖半径；n
5g
为5G基站的安装个数的取值范围；对5G基站安装个数和5G基站安装过程中产生的信号覆盖重叠面积进行拟合，拟合后的关系为a
×
n
5g
+b；5G容量指标：带宽冗余度计算式如下：其中η
b
代表带宽冗余度，b
user
表示电力业务的数据量，B
5G
代表5G通信方式的带宽；终端接入冗余度计算式如下：η
device
表示终端接入冗余度，n
device
表示配电网实际接入配电通信网的终端数量，N
5G
代表5G通信所能允许的最大同时接入终端数量；初期建设成本计算式如下：C
Struction
＝c
5g
×
n
5g
+c
state
×
n
state
+c
tower
×
n
tower
C
Struction
代表基站建设的初期成本，n
state
代表机房数量，c
state
代表机房建设成本，c
tower
代表用于挂设5G有源天线处理单元AAU设备的通信杆塔的成本，n
tower
代表需要建设杆塔的数量，c
5g
代表5G通信设备的费用，n
5g
代表5G设备的所需数量；求解5G基站安装个数的第一目标函数计算式如下：f＝ω1S
5g
+ω2(η
b
+η
device
)+ω3c
cost
其中，ω1为5G安装覆盖范围指标所对应的权重；ω2为5G容量指标所对应的权重；ω3为5G初期建设指标所对应的权重；求解5G基站安装个数的第一目标函数的约束条件如下：S
5g
≥S
DN
η
b
＜0.9η
device
＜1其中S
DN
表示配电网的面积；得到求解5G基站最优个数的第一目标函数后，通过自适应粒子群算法进行优化求解，得到5G基站的最优个数n；(2)计算配电网5G改造的成本：5G在配电网改造中的成本由三部分构成：初期建设成
本、后期运维成本和5G改造后的收益；其中，后期运维成本包括：通信切片租赁成本、巡检设备维护费用，根据初期建设成本、后期运维成本和5G改造后的收益构建的第二目标函数，利用自适应粒子群算法对第二目标函数进行优化，并得到配电网改造的成本C
cost
；(3)计算配电网5G改造的成本：5G在配电网改造中的成本由三部分构成：初期建设成本、后期运维成本和5G改造后的收益，其中，后期运维成本包括：通信切片租赁成本、巡检设备维护费用，根据初期建设成本、后期运维成本和5G改造后的收益构建的第二目标函数，利用自适应粒子群算法对第二目标函数进行优化，并得到配电网改造的成本C
cost
；初期建设成本计算式如下：C
Struction
＝c
5g
×
n
5g
+c
state
×
n
state
+c
tower
×
n
tower
通信切片租赁成本计算式如下：c
rent
＝(c
embb
+c
mmtc
+c
urllc
)
×
t
rent
其中，c
rent
代表通信切片租赁成本；c
embb
为增强移动带宽切片的租赁成本；c
mmtc
为海量机器类通信切片的租赁成本；c
urllc
为超高可靠超低延时通信切片的租赁成本；t
rent
为租赁时长；巡检设备维护费用计算式如下：c
inspection
＝C
Struction
×
λ其中，c
inspection
为巡检维护费用；C
Struction
为初期建设成本；λ为维护费用与初期建设成...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭亮，王晓卫，康乾坤，周求宽，余霜鸿，徐在德，胡裕峰，朱志杰，邓才波，刘洋，徐经民，蒙天骐，胡柳，
申请(专利权)人：国家电网有限公司西安理工大学，
类型：发明
国别省市：