【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于配电网优化运行领域，涉及一种基于通信负载站间迁移的配电网与5g基站互动运行方法。
技术介绍
1、随着新型电力系统构建的逐步深入，终端电气化程度不断提升，以5g基站为代表的新型用电负荷激增。据中信部数据显示，预计至2030年，将有816万座5g基站投建运行。激增的用电负荷导致城市配电网供电压力加大。相比于4g技术，5g通信拥有更高的带宽与更低的延时，但也由于采用大规模天线阵列装置与更高的通信频段，5g基站功耗大幅提高，单站功耗约为4g基站的3-4倍，mno面临高昂的基站运营成本。上述背景下，一方面，城市配电网为缓解供电压力，亟需激励灵活性资源需求响应以提高现有设备利用效率；另一方面，5g基站不仅作为配电网内一种用电负荷，同时作为配电网内需求侧一种重要的灵活性资源，也亟需转变传统运行方式以降低总的运营成本。因此，如何促进配电网与5g基站之间的协同互动，实现双方的互利共赢具有重要实际意义。
2、目前，关于5g基站与电网协同互动的研究已取得了一定成果。有研究构建了含规模化5g基站与共享储能系统的主动配电网混合博弈框架，通过基站储能参与配电网与储能运营的合作实现与电网的互动。部分研究提出将5g基站负荷纳入虚拟电厂(virtual powerplant，vpp)范畴，通过基站储能电池参与vpp统一调度的方式减轻城市配电网供电压力。还有部分研究构建了基站储能调节潜力评估模型，通过将基站储能租赁给配电网的方式以参与电网需求响应。上述有关5g基站参与电网互动的研究着重探索了基站备用储能资源的利用。事实上，考虑到5g基站部
3、目前有关基站通信负载调节特性的研究在通信领域已取得了一定进展。部分文献研究了在轻负载网络场景中，不影响用户通信服务质量(quality of service，qos)的前提下，将轻载站休眠以提升基站整体的能源利用效率。还有部分文献提出利用深度q网络进行5g资源分配，以提高5g资源利用效率的方式降低基站总的用能成本。还有部分文献面向未来活跃售电市场中配电网节点电价存在差异性，提出将通信负载从高电价基站迁移至低电价基站以降低基站整体的用能成本。上述有关基站负载调节特性的研究主要面向基站侧的降本节能，倘若可利用此调节特性参与电网互动，则将更大程度的挖掘基站负载调节特性的价值潜力。
4、由于在实际通信场景中，基站最首要的功能是按照qos标准向用户提供可靠的通信服务，而mno调度5g基站参与电网互动极大改变了基站内在运行模式，可能导致用户qos受损。因此，5g基站调度模型需要考虑每一个用户的qos约束。然而，由于基站间功率相互耦合，并且规模化通信网络场景中包含大量的通信连接关系0/1变量，使得模型呈现非凸、非线性特征，极大增加了模型的求解难度。
5、综上，基于目前研究进展和存在的技术难点，本专利技术提出一种基于通信负载站间迁移的配电网与5g基站日前互动运行方法。首先，构建dno-mno双层互动运行优化模型。其中，dno综合考虑网损成本与基站激励成本，以线路n-1安全准则为约束，以系统总运行成本最低为目标优化5g基站激励策略；mno考虑基站与用户的运行约束，保障通信用户qos的前提下，以基站净运行成本最低为目标，优化5g基站功率运行方案。其次，针对下层mno基站调度模型存在非凸、非线性约束难以解析求解的问题，提出将模型分解为以基站与通信用户为主体的双层优化模型，并提出一种基于可行域迭代的算法实现模型求解。再次，提出基于精英遗传算法的dno内嵌mno双层互动模型求解算法。最后，通过算例对本专利技术所提方法进行验证。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的问题在于如何设计一种dno-mno日前互动运行方法，能够在保障电网侧与基站侧各自利益的前提下，协调电网侧与5g基站侧的资源互动，实现双方的互利共赢。
2、本专利技术通过以下技术手段解决上述问题。
3、本专利技术提出了一种基于通信负载站间迁移的配电网与5g基站日前互动运行方法，所述方法包括以下步骤：
4、(1)构建dno-mno双层互动运行优化模型，其中，dno综合考虑系统网损成本与5g基站激励成本，以总运行成本最小为目标优化5g基站激励策略；mno综合考虑基站功耗成本与电网需求响应补贴收益，以净运行成本最小为目标制定5g基站功率运行方案。
5、(2)针对下层mno优化模型存在非凸、非线性约束难以解析求解的问题，提出将下层模型转化为以基站与通信用户为主体的双层优化模型，并提出一种基于可行域迭代的算法进行模型求解。
6、(3)提出了基于精英遗传算法的dno内嵌mno双层互动模型求解算法。
7、所述步骤(1)构建dno-mno双层互动运行优化模型，包括：
8、1)dno优化模型
9、a)决策变量
10、5g基站功率补贴系数。
11、b)目标函数
12、min(closs+cdr) (1)
13、
14、
15、
16、式中，closs、cdr分别表示配电网网损成本与基站激励成本；cl表示网络损耗成本系数；t表示调度时段集合；iij，t为t时段支路ij电流的有效值；rij为支路ij的电阻值；kr,t表示t时段第r条馈线响应功率补贴系数；r表示馈线段集合；gdri,t表示t时段i号5g基站的功率响应量；p0i,t表示基准发射功率；pbsi,t表示基站响应功率。
17、c)约束条件
18、(1)潮流约束
19、
20、
21、式中：vi,t、vj,t为t时段节点i、j电压；gij、bij为支路ij的电导和电纳；δij,t为t时段支路ij的电压相角差；c(i)为与节点i相连的所有节点集合。
22、(2)节点电压约束
23、配电网中节点电压需要满足上下限约束，即
24、vimin≤vi,t≤vii max (7)式中，vimax，vimin表示节点i的电压上下限。
25、(3)支路电流约束
26、由于线路传输容量的限制，支路传输电流需要满足一定的约束条件，即
27、
28、式中，iijmax表示支路ij的流经电流的上限值。
29、(4)线路n-1约束
30、传统n-1安全约束要求配电网中任意一条馈线的最大负载率小于该种接线模式下负载率的上限，计算公式如(9)所示：
31、
32、ηimax≤ε (10)
33、式中，wimax为i条馈线内负荷需求峰值，lmax为馈线最大传输容量，为功率因数，ε为线路负载率上限，与线路的接线形式有关，如单联络接线模式中ε取50％。
34、2)mno优化模型
35、a)决策变量
36、基站功率运行策略。
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【技术保护点】
1.一种基于通信负载站间迁移的DNO-MNO互动运行方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的基于通信负载站间迁移的DNO-MNO互动运行方法，其特征在于：步骤1中，构建DNO-MNO双层互动运行优化模型中DNO优化模型包括：
3.根据权利要求1所述一种基于通信负载站间迁移的DNO-MNO日前互动运行方法，其特征在于：步骤1中，构建DNO-MNO双层互动运行优化模型中MNO优化模型包括：
4.根据权利要求1所述的基于5G基站功率控制的DNO-MNO互动运行方法，其特征在于：步骤2中，所述基于可行域迭代的算法进行模型求解，具体包括：
5.根据权利要求1所述的基于5G基站功率控制的DNO-MNO互动运行方法，其特征在于：步骤3中，提出了基于精英遗传算法的DNO内嵌MNO的双层互动模型求解算法，具体包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于通信负载站间迁移的dno-mno互动运行方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的基于通信负载站间迁移的dno-mno互动运行方法，其特征在于：步骤1中，构建dno-mno双层互动运行优化模型中dno优化模型包括：
3.根据权利要求1所述一种基于通信负载站间迁移的dno-mno日前互动运行方法，其特征在于：步骤1中，构建dno-mno双层互...
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