能耗管理

可再生能源辅助 5G 基站集群与智能电网互动的分层分布式运营框架

5G通信具有高速率、大容量、大带宽等优异性能，应用于电力物联网的终端海量测量和精准控制（陈等，2019；惠等，2020）。然而，由于5G网络技术的更新和基站部署更加密集（吴等，2021），基站功耗急剧上升，5G基站满负荷功耗接近4kW，约为4G基站的3倍（韩等，2021），这加大了通信运营商面临的电力支出压力。此外，铅酸电池的替换和5G基站的建设将带来大量锂电池需求（唐等，2020），而基站电池仅作为备用电源，对通信运营商来说投资成本高，储能利用率低。目前已开展了基站能耗管理和节能技术研究，通过提高功率放大器效率（Quaglia and Cripps，2018；Cappello et al.，2019）、关闭部分信道、深度休眠空闲基站（Pervaiz et al.，2018；Wu et al.，2020；Alnoman and Anpalagan，2021）等方式降低能耗，但现有研究并未充分利用基站的后备储能电池和可再生能源。因此，本研究综合考虑可再生能源配置、储能电池可调性及通信负荷时空特性，提出可再生能源辅助5G基站群与智能电网互动的分层分布式运营框架，有利于促进各类能源灵活转换，协助基站运营商降低开支、创造利润。