[发明专利]零碳5G移动通信基站供电方法、系统、设备和存储介质

说明书

本申请涉及一种零碳5G移动通信基站供电方法、装置、计算机设备和存储介质。该方法设计了零碳基站系统的供电体系结构，包括集成供电的跨单元体系结构和柔性供电的单元内体系结构。并分别提出了两种架构下的两阶段供电运行。通过可再生能源发电机组对基站机组的可再生能源供应体系结构，在每个虚拟单元中，可再生能源发电机组的总电源曲线与基站机组的总电源需求曲线基本一致。采用这种跨单元供电架构，可以大大缓解一对一场景中出现的电力供需不匹配，从而显著提高可再生能源的利用。从而最大限度地减少可再生能源发电和电力需求之间的不一致性。为了微调每个虚拟单元的供电和需求之间的模式不匹配，从而灵活地控制电池储能系统的放电/充电。

技术领域

本申请涉及电力供应领域，特别是涉及一种零碳5G移动通信基站供电方法、系统、设备和存储介质。

背景技术

基站（Base Stations，BSs）的高能源消耗和高碳排放是未来网络部署的重要问题。因此，可再生能源被采用，从而实现净零（或零碳）BSs。然而，由于可再生能源发电模式与电力需求模式严重不一致，传统的一对一供电架构会造成可再生能源的大量浪费，从而导致其利用率较低。在未来的6G网络中，由于BS部署更密集（6G BSs的信号范围更短），更多的物联网设备连接和更高的频宽采用，未来网络的功率需求将远远高于目前的5G网络。特别是在人工智能技术驱动下的未来移动应用中，BSs将具备较高的计算和通信能力，以应对高计算和数据速率的需求。然而，BSs的这种升级必须引起无线电接入网（RAN）的高功率需求和供电。然而事实上，目前5G BSs的功耗已经是4G BSs的2 - 3倍。

由于BSs的能源供给来源以化石燃料为主，未来6G BSs的运营将产生巨大的碳排放量，并对环境造成负面影响。这显然不符合全球“绿色”革命的呼声。因此，在环境对话的社会责任中，寻找一种更可持续的方式来缓解未来网络极高的能源消耗对环境的影响是迫切需要的。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种零碳5G移动通信基站供电方法、装置、计算机设备和存储介质。

第一方面，本发明实施例公开了一种零碳5G移动通信基站供电方法，包括以下步骤：

对所有供电单元内的可再生能源发电机、基站和蓄电池储能系统进行策略选择，构建供电虚拟单元；

在所述供电虚拟单元内，根据供电的连接关系分别构建供应矩阵X，和需求矩阵Y，并通过MILP求解器优化可再生能源发电机的可再生能源总供应与基站的总需求之间的第一阶段匹配关系；

在所述第一阶段匹配关系的基础上，基于深度强化学习的方法对所述蓄电池储能系统放电与充电进行软件调度，优化电力供应和电力需求之间的功率匹配，完成第二阶段匹配关系；

通过第一匹配关系和第一匹配关系的供电匹配，构建可再生能源发电机组对基站机组的可再生能源供应体系结构，实现零碳5G移动通信基站供电。

进一步的，所述在所述供电虚拟单元内，根据供电的连接关系分别构建供应矩阵X，和需求矩阵Y，并通过MILP求解器优化可再生能源发电机的可再生能源总供应与基站的总需求之间的第一阶段匹配关系，包括：

确定可再生能源发电机组和蓄电池储能系统部署在预先设置的点之间的连接关系；

构建可再生能源发电机组和蓄电池储能系统连接关系的供应矩阵X，并构建蓄电池储能系统和基站机组的连接关系的需求矩阵Y；

对于供应矩阵X，通过二进制值的每个元素，表示特定的可再生能源发电机是否连接到特定的蓄电池储能系统；对于需求矩阵Y，通过布尔值的每个元素，表示特定的蓄电池储能系统是否连接到特定的基站；

对于供应矩阵X对应的可再生能源发电机组和蓄电池储能系统，对于需求矩阵Y对应的蓄电池储能系统和基站组关系，计算出一个周期内的供需不匹配大小，得到第一阶段匹配关系。