(19)中华 人民共和国 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 202111203401.3 (22)申请日 2021.10.15 (71)申请人 国网山东省电力公司滨州供电公司 地址 256610 山东省滨州市滨 城区黄河四 路521号 申请人 国家电网有限公司 (72)发明人 李锋　李建杰　李平　王历华　 张健　李蓬　钟文涛　盖鹏宇　 伊瑞鹏　辛春青　邹宇鹏　张煜　 卞法刚　王志　 (74)专利代理 机构 济南舜源专利事务所有限公 司 37205 代理人 赵阳 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01)G06F 111/06(2020.01) G06F 113/04(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 一种5G基站与配电网网架双层规划方法及 终端机 (57)摘要 本发明提供一种5G基站与配电网网架双层 规划方法及终端机， 具体涉及电力系统规划技术 领域， 包括： 构建配电网初始网架； 对5G基站中储 能装置进行建模； 确定双层配电网网架规划模 型； 对双层规划模型进行求解； 获得最终网架规 划结果。 将 5G基站配置的储能电池与电网进行供 需互动， 对峰谷电价差进行合理利用， 在基站用 电峰值时由储能电池提供部分电量， 可以利用储 能装置特性实现削峰填谷， 降低基站运营成本， 提高电力负荷的运行稳定性。 本发 明所提出的方 法能够合理地利用5G基站中的储能装置与电网 进行供需互动， 可以在用电低谷期 储存能量和用 电高峰期释放能量， 对峰谷电价差进行合理利 用， 很大程度地降低了 配电网的运行成本 。 权利要求书5页 说明书9页 附图3页 CN 113919228 A 2022.01.11 CN 113919228 A 1.一种5G基站与配电网 网架双层规划方法， 其特 征在于， 方法包括： 步骤1.构建配电网初始网架； 步骤2.对5G基站中储能装置进行建模； 步骤3.确定双 层配电网 网架规划模型； 步骤4.对双 层规划模型进行求 解； 步骤5.获得最终网架规划结果。 2.根据权利要求1所述的5G基站与配电网 网架双层规划方法， 其特 征在于， 步骤1中， 收集配电地区的各类负荷值以及分布式电源各时刻的出力情况； 确定配电地区的电动汽车充电站的容量， 根据现有数据 预测未来预设时间段的负荷情 况， 形成初始的配电网 网架结构。 3.根据权利要求1所述的5G基站与配电网 网架双层规划方法， 其特 征在于， 步骤2中， 对基站的储能装置进行通用性建模； 式中： SOC(t+1)、 SOC(t)分别表示t+1和t时刻蓄电池的荷电状态， 是蓄电池剩余容量与标 称容量的比值； σ表示储能装置的能量自损率； PES(t)表示t时刻蓄电池的充放电功率， PES (t)>0为放电， PES(t)<0为充电； Δt表示单位小时； EES表示蓄电池容量； ηES表示充放电效率， 计算公式如下： 式中： ηES,ch、 ηES,dis分别表示蓄电池充、 放电效率。 4.根据权利要求1所述的5G基站与配电网 网架双层规划方法， 其特 征在于， 步骤3中， 采用双层规划模型， 将5G基站与电网供需互动的配电网网架规划配置为第 一层规划模 型， 以年网络综合成本最小为 目标； 配置电动汽车充电站和分布式电源的选址定容为第二 层规划模型。 5.根据权利要求1所述的5G基站与配电网网架双层规划方法， 其特征在于， 步骤3 中， 配 置第一层规划模型包括： 目标函数： Min F1＝Cinv+Cmain+Cenv+Coper 式中： Cinv表示年投资成本， 指新建线路、 变电站、 分布式电源以及5G通讯网络基站所需 的投资成本考虑资金的时间价值折算后的等年值； Cmain表示线路、 变电站、 分布式电源和5G 基站所需的年维护成本； Cenv表示环境污染补偿费用； Coper表示向上级电网购电的成本； Cinv＝Cline+Csub+CDG+C5G+CEV 权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 113919228 A 2式中： Cline表示新建线路所需的投资成本考虑资金的时间价值折算后的等年值； Csub表 示新建变电站所需的投资成本 考虑资金的时间价值折算后的等年值； CDG表示新建分布式电 源所需的投资成本考虑资金的时间价值折算后的等年值； C5G表示新建5G通讯网络基站所需 的投资成本考虑资金的时间价值折算后的等年值； CEV表示新建电动汽车充电站所需的投资 成本考虑资金的时间价值折算后的等年值； 表示j类型线路li的决策变量， 为 “0‑1”状态 变量， 0代表本条线路不建设， 1代表要投建； 表示j类型的线路li单位长度的投资成本， 单位： 万元/千米； Li表示线路li的长度， 单位： 千米； d表示折现率； T表示网架的使用寿命周 期； 表示j类型变电站si的决策变量， 为 “0‑1”状态变量， 0代表该变电站不建设， 1代表要 投建； 表示j类型的变电站si的投资成本， 单位： 万元； 表示j类型风力发电站WTi的 决策变量， 为 “0‑1”状态变量， 0代表该风力发电站不建设， 1代表要投建； 表示j类型风 力发电站WTi的投资成本， 单位： 万元； 表示j类型光伏发电站PVi的决策变量， 为 “0‑1” 状态变量， 0代表该光伏发电站 不建设， 1代表要投建； 表示j类型光伏发电站PVi的投资 成本， 单位： 万元； 表示5G通讯网络基站5Gi的决策变量， 为 “0‑1”状态变量， 0代表该5G通 讯网络基站不建设， 1代表要投建； 表示5G通讯网络 基站5Gi的投资成本， 单位： 万元； xe表 示电动汽车充电站的决策变量， 为 “0‑1”状态变量， 0代表该电动汽车充电站不建设， 1代表 要投建； CE‑fix为电动汽车充电站建设的固定成本； PEVe为e节点新建充电站的额定容量； CE‑vab为建设充电站单位 容量的可变成本； Cmain＝αlCline+αsCsub+αDGCDG+α5GC5G+CE‑opePEVe 式中， αl表示线路的年维护费用系数； αs表示变电站的年维护费用系数； αDG表示分布式 电源的年维护费用系数； α5G表示5G通讯网络基站的年维护费用系数； CE‑ope是充电站单位容 量的年维护费用； PEVe为e节点新建充电站的额定容 量。 6.根据权利要求1所述的5G基站与配电网网架双层规划方法， 其特征在于， 步骤3中还 配置约束条件： 配置配电网节点功率平衡约束 权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 113919228 A 3