(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211055648.X (22)申请日 2022.08.31 (71)申请人 广东工业大 学 地址 510090 广东省广州市越秀区东 风东 路729号 (72)发明人 赵予嘉　谭靖禹　许俊华　林桂东　 薛几中　郭思明　朱伟东　许方园　 (74)专利代理 机构 广州粤高专利商标代理有限 公司 44102 专利代理师 刘俊 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 30/02(2012.01) G06Q 50/06(2012.01)G06Q 50/30(2012.01) H02J 3/00(2006.01) H02J 3/06(2006.01) H02J 3/46(2006.01) (54)发明名称 一种面向5G基站群负荷的需求响应优化方 法和系统 (57)摘要 本发明公开了一种面向5G基站群负荷的需 求响应优化方法和系统， 涉及电力系统与通信网 络的技术领域， 包括获取区域内参与需求响应的 电网节点信息、 5G基站群信息和任务分配信息； 根据预设的初始 激励电价、 5G基站群信息和任务 分配信息建立运营商收入函数， 计算当前激励金 额； 根据当前激励金额、 电网节点信息和任务分 配信息建立电网支出函数， 计算 当前发电机组出 力； 以总运营成本最小化为目标建立总运营成本 函数， 计算当前激励电价以更新初始激励电价， 直到函数收敛 获得最优激励电价。 本发明合理分 配计算任务， 增加运营商获得激励金额， 降低电 网的发电成本， 最大化运营商收入的同时最小化 电网支出成本， 提高能效。 权利要求书4页 说明书12页 附图1页 CN 115271251 A 2022.11.01 CN 115271251 A 1.一种面向5G基站群负荷的需求响应优化方法， 其特 征在于， 包括： S1： 获取区域内参与需求响应的电网节点信息、 5G基站群信息和任务分配信息； S2： 根据预设的初始激励电价、 5G基站群信息和任务分配信息， 以运营商收入最大化为 目标建立 运营商收入函数， 并设置收入函数约束条件， 计算当前激励金额； S3： 根据当前激励金额、 电网节点信 息和任务分配信息， 以电网支出最小化为目标建立 电网支出函数， 并设置支出函数约束条件， 计算当前发电机组出力； S4： 根据当前激励金额和当前发电机组出力， 以总运营成本最小化为目标建立总运营 成本函数， 并设置运营成本约束条件， 计算当前激励电价； S5： 利用当前激励电价更新初始激励电价， 重复步骤S2 ‑S4， 直到总运营成本函数满足 收敛条件， 将对应的当前激励电价作为最优激励电价输出， 应用于区域内参与需求响应的 电网节点和5G基站群。 2.根据权利要求1所述的面向5G基站群负荷的需求响应优化方法， 其特征在于， 所述步 骤S1中， 所述电网节点信息包括电网节点数量、 发电机组数量、 发电机组最大出力、 发电机 组最大小出力、 输电线路数量、 输电线路潮流、 输电线路最大潮流和输电线路导纳； 所述5G基站群信息包括无线单元电负荷、 基带处理单元静态功耗、 基带处理单元动态 功耗、 基带处理单元转移功 耗、 基带处理单元 处理容量上限、 光纤传输单位任务量的电负荷 和光纤传输 速度； 初始任务分配信息包括任务序列、 初始任务计算方案、 初始任务转移方案和单个任务 平均上传时延上限。 3.根据权利要求2所述的面向5G基站群负荷的需求响应优化方法， 其特征在于， 所述任 务序列、 初始任务计算方案和初始任务转移方案均以矩阵形式进行表示， 其中任务序列矩 阵为： 任务计算矩阵为： 任务转移矩阵为： 式中， L表示任 务序列矩阵， lj表示第j个任 务， NTASK表示任 务总数； B表示初 始任务计算 矩阵， DB表 示任务转移矩阵， NB表 示电网节 点数量； 任务计算矩阵B和任务转移矩阵D的中的 元素均为0， 1变量， bm， j＝1时表示第j个任务初始由第m个电网节点的5G基站 群计算， dbm， j＝ 1时表示第j个任务 转移到第m个电网节点的5G基站群 计算； j∈[1， NTASK]， m∈[1， NB]。 4.根据权利要求3所述的面向5G基站群负荷的需求响应优化方法， 其特征在于， 所述步权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115271251 A 2骤S2中， 根据5G基站群信息和任务分配信息建立 运营商收入函数的具体方法为： 设定初始激励电价CP＝[cp1  … cpm  … cpNB]T， 其中， cpm表示第m个电网节点的初始激 励电价； 计算电网节点的5G基站群以任务 转移矩阵DB运行的电负荷矩阵LD： 式中， ldm表示第m个电网节点的5G基站群以任务 转移矩阵DB运行的电负荷： ldm＝paaum+pstm+pdym+pmim 式中， paaum表示第m个电网节点的5G基站群的无线单元电负荷， pstm表示第m个电网节 点的5G基站群的基带处理单元静态功耗、 pdym表示第m个电网节点的5G基站群的基带处理 单元动态功耗、 pmim表示第m个电网节点的5G基站群的基带处 理单元转移功耗； 则运营商收入函数为： max Obj1(DB)＝CPT×(LD‑LDori) 式中， Obj1(DB)表示电网节点的5G基站群以任务转移矩阵DB运行的当前激励金额， CPT 表示初始激励电价CP的转置矩阵， LDori表示电网节 点的5G基站群以任务计算矩阵运行的电 负荷， 即电网节点的5G基站群没有任务 转移时的电负荷。 5.根据权利要求4所述的面向5G基站群负荷的需求响应优化方法， 其特征在于， 所述步 骤S2中， 设置运营成本约束条件的具体方法为： 保证电网节点的5G基站群间任务的传输质量和处理质量， 设置收入函数约束条件， 包 括： 处理容量约束： 转移时延约束： 式中， capm表示第m个电网节点的5G基站群的基带处理单元处理容量上限， RA表示光纤 传输速度， τj表示单个任务平均上传时延上限。 6.根据权利要求5所述的面向5G基站群负荷的需求响应优化方法， 其特征在于， 所述步 骤S3中， 根据当前激励金额、 电网节点信息和任务分配信息建立电网支出函数的具体方法 为： 根据当前激励金额计算 最大激励金额Bi llt和最大负荷响应TLD： Billt＝CPT×(LDF(arg max{Obj1(DB)， [Co nd1， CP]}) ‑LDori)权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115271251 A 3