[发明专利]一种能耗优先的能源代价最小化基站休眠方法

权利要求书

1.一种能耗优先的能源代价最小化基站休眠方法，其特征在于，包括：

步骤1、建立包括电网、可再生能源和储能装置在内的可选能量源提供电能的多基站协作系统；

步骤2、以多基站协作系统能源消耗功率最小为目标建立基站休眠机制，并建立相应的基站功率损耗模型；

步骤3、按照目标函数，选取最小能耗作为第t个时隙基站系统能耗，选取对应最小能耗的基站组作为第t个时隙激活基站，使冗余基站进入休眠状态；

步骤4、对于已选择的激活基站，优先选用低价能源为其进行能源供给，最小化基站系统能源代价；

所述步骤3具体包括：

步骤301，初始化：根据用户移动性特点，在每个时隙内均随机产生一次用户分布，并依据天气状况概率确定可再生能源产能速率；

步骤302，采用ZF预编码，消除多用户间干扰；

步骤303，遍历所有可能选取的基站组，逐一计算基站系统功率损耗p(b1,b2)；

步骤304，按照目标函数，选取最小能耗作为第t个时隙基站系统能耗P_t，

P_t＝min p(b1,b2)，p(b1,b2)为b1,b2为激活基站时对应的系统能耗；

步骤305，选取对应最小能耗的基站组作为第t个时隙激活基站BS₁，BS₂；

(BS₁,BS₂)＝find(p(b1,b2)＝＝P_t)。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述基站功率损耗模型为：

其中，P_BS,t为第t个时隙基站的能量损耗，P_active,t为第t个时隙基站激活耗能，P_sleep,t代表第t个时隙基站休眠功耗，P_fix为激活状态基站的固有损耗，P_tx,t为第t个时隙基站的发射功率，η为一固定常数，代表增加单位发射功率时基站能耗的增量。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤3中的目标函数为：

P为基站系统能耗，Γ＝{1,…,T}，Γ为将一天的时间划分为T个时隙的集合，N'为处于激活状态的基站集合，P_fix为激活状态基站的固有损耗，P_tx,t为第t个时隙基站的发射功率，计算基站系统功率损耗，η为一固定常数，代表增加单位发射功率时基站能耗的增量，P_sleep代表基站休眠功耗。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤4具体包括：

步骤401，根据低价能源优先原则，首先由可再生能源供能，若第t个时隙可再生能源供给电量P_r,t大于等于第t个时隙基站系统能耗P_t，即可再生能源可满足基站功率需求，则基站系统单纯由可再生能源进行能量供给，电网回购剩余可再生能源电量P_e,t，此时能源代价为

price2_t＝pb_loss_t(BS₁,BS₂)-q_backP_e,t

pb_loss_t(BS₁,BS₂)为BS₁,BS₂作为激活基站时对应的储能装置自放电损耗代价，q_back为电网回购剩余可再生能源电量的价格；

否则执行步骤402；

步骤402，比较传统能源与储能装置供能电价，选取低价能源优先供能；

q_l＝min(q_n,t,q_b)，q_l为选取低价能源的价格，q_n,t为电网分时用电的价格，q_b为储能装置的用电价格，

若q_n,t＝q_l，即传统能源电价较低，则由传统能源为基站系统提供能量，并按照下式为储能装置充电，

C_t+1＝C_t+R_b×ω_t,if C_t<C_max,q_n,t<q_b

C_t为第t个时隙储能装置中的电量，R_b为储能装置的充电速率，ω_t为时隙宽度，C_max为基站储能装置的最大容量；

否则，优先由储能装置进行能量供给，其能源代价为

price2_t＝q_l|P_t-P_r,t|+pb_loss_t(BS₁,BS₂)；

步骤403，考虑储能装置自放电效应，利用下式计算储能装置剩余电量，

C_t+1＝(1-L)C_t-P_b,t,0≤P_b,t≤C_t,if C_t≥0，L为放电速率；

步骤404，计算一天能源代价，对各时隙能源代价进行求和