CN111917121B - 通信基站用电时段削峰填谷电源控制方法 - Google Patents

通信基站用电时段削峰填谷电源控制方法 Download PDF

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Abstract

一种通信基站用电时段削峰填谷电源控制方法，包括以下步骤：步骤S11：判断电网是否停电；步骤S12：基站电源给基站负载供电；步骤S13：检测基站电源的剩余电量；步骤S14：判断当前时间是否为用电波谷时段；步骤S15：电网为基站电源供电，直至基站电源的电量满额；步骤S16：判断当前时间是否为用电波峰时段；步骤S17：基站电源给基站负载供电，同时控制双向逆变器将基站电源的直流电转换为交流电，反馈给电网；步骤S18：判断当前时间是否为用电尖峰时段。如此能够使得基站电源在保证基站负载正常工作的前提下实现对电网削峰填谷。

Description

通信基站用电时段削峰填谷电源控制方法
技术领域
本发明涉及通信基站电源技术领域，特别是一种通信基站用电时段削峰填谷电源控制方法。
背景技术
为了保障通信不间断进行，基站除了正常的市电供应之外，还需要配备应急备用电源，以保证市电供应异常时，基站也能正常工作。
现有的基站的备用电源主要是铅酸电池。随着锂电池的发展，成本下降，应用于基站成成为可能。与铅酸电池相比，锂电更环保，使用寿命更长，同等容量时，锂电池占地面积更小，重量更轻。并且，锂电池便于监控电池的使用状态。
目前，基站电源一般只是当做备用电源，利用率较低。市电在一天当中的不同时段的需求量或用电量有很大不同，有第一用电波谷时段(22时-8时)、第一用电波峰时段(8时-11时)、第二用电波谷时段(11时-13时)、第二用电波峰时段(13时-19时)、用电尖峰时段(19-21时)、第三用电波峰(21时-22时) 几个阶段，不同时段时长每天会有波动。为保障断电时基站能正常工作，不同的基站进行削峰时，预留的电量亦不同。如基站的位置及维修人员到基站的交通状况决定了当电网断电时到维修人员赶到基站的时长，基站电源预留的电量需要满足基站的负载在这段时长内正常工作。如何把基站电源利用起来，对电网削峰填谷，充分利用基站电源的性能，最大程度的发挥出它的经济性能及保障功能，是丞待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种能够使得基站电源在保证基站负载正常工作的前提下实现对电网削峰填谷、灵活向电网回馈电的通信基站用电时段削峰填谷电源控制方法，以解决上述问题。
一种通信基站用电时段削峰填谷电源控制方法，包括以下步骤：步骤S11：判断电网是否停电，是则进入步骤S12，否则进入步骤S13；步骤S12：基站电源给基站负载供电；步骤S13：检测基站电源的剩余电量，并把检测结果发送给一控制器；步骤S14：判断当前时间是否为用电波谷时段，是则进入步骤S15，否则进入步骤S16；步骤S15：控制双向逆变器将电网的交流电转换为直流电，为基站电源供电，直至基站电源的电量满额，同时电网为基站负载供电；步骤 S16：判断当前时间是否为用电波峰时段，是则进入步骤S17，否则进入步骤S18；步骤S17：基站电源给基站负载供电，同时控制双向逆变器将基站电源的直流电转换为交流电，反馈给电网，使得基站电源向电网输电；步骤S18：判断当前时间是否为用电尖峰时段，是则进入步骤S17，否则返回步骤S11。
进一步地，在上述步骤S11之前，预测当日用电波谷时段的时长，当日用电波谷时段的预测时长Tg、上一天实际的用电波谷时段的时长T1、过去n天用电波谷时段的时长Tn及过去的n天满足：
是过去n天用电波谷时段的时长预测值与实际值的差值累加。
进一步地，在用电波谷时段，根据基站电源的剩余容量及当日用电波谷时段的预测时长，计算并选择给基站电源的充电电流，保证在用电波谷时段结束时将基站电源充满。
进一步地，在上述步骤S11之前，预测当日用电波峰时段的时长，当日用电波峰时段的预测时长Tf、上一天实际的用电波峰时段的时长T2、过去m天用电波峰时段的时长Tm及过去的m天满足：
是过去m天用电波峰的时长预测值与实际值的差值累加。
进一步地，在用电波峰时段，根据当日用电波峰时段的预测时长及基站电源的容量，计算并选择放电电流，保证在用电波峰时段结束时放电至预定电量范围内。
进一步地，在上述步骤S11之前，预测当日用电尖峰时段的时长，当日用电尖峰时段的预测时长Tj、上一天实际的用电尖峰时段的时长T3、过去p天用电波峰时段的时长Tp及过去的p天满足：
是过去p天用电尖峰时段的时长预测值与实际值的差值累加。
进一步地，所述控制器与一调度中心通信，以接收调度中心发出的控制指令。
进一步地，在用电波谷时段，充电电流C率为：(P％)*1/Tg；其中P％为前一用电波峰时段结束时的放电深度，Tg为当日用电波谷时段的预测时长。
进一步地，在用电波峰时段且无用电尖峰时段时，放电电流C率为： (P％)*1/Tf；其中P％为用电波峰时段结束时的放电深度，Tf为当日用电波峰时段的预测时长。
进一步地，在用电尖峰时段，放电电流C率为：(M％)*1/Tj；其中M％为用电尖峰时段的放电电量比例，Tj为当日用电尖峰时段的预测时长。
进一步地，在用电波峰时段且中间夹有用电尖峰时段时，放电电流C率为： (P％-M％)*1/Tf；其中P％为用电波峰时段结束时的放电深度，M％为用电尖峰时段的放电电量比例，Tf为当日用电波峰时段的预测时长。
与现有技术相比，本发明的通信基站用电时段削峰填谷电源控制方法，包括以下步骤：步骤S11：判断电网是否停电，是则进入步骤S12，否则进入步骤 S13；步骤S12：基站电源给基站负载供电；步骤S13：检测基站电源的剩余电量，并把检测结果发送给一控制器；步骤S14：判断当前时间是否为用电波谷时段，是则进入步骤S15，否则进入步骤S16；步骤S15：控制双向逆变器将电网的交流电转换为直流电，为基站电源供电，直至基站电源的电量满额，同时电网为基站负载供电；步骤S16：判断当前时间是否为用电波峰时段，是则进入步骤S17，否则进入步骤S18；步骤S17：基站电源给基站负载供电，同时控制双向逆变器将基站电源的直流电转换为交流电，反馈给电网；步骤S18：判断当前时间是否为用电尖峰时段，是则进入步骤S17，否则返回步骤S11。如此能够使得基站电源在保证基站负载正常工作的前提下实现对电网削峰填谷。
附图说明
以下结合附图描述本发明的实施例，其中：
图1为本发明提供的通信基站用电时段削峰填谷电源控制方法的流程示意图。
图2为用电波峰时段、用电波谷时段及用电尖峰时段的示意图。
具体实施方式
以下基于附图对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。
请参考图1，本发明提供的通信基站用电时段削峰填谷电源控制方法包括以下步骤：
步骤S11：判断电网是否停电，是则进入步骤S12，否则进入步骤S13；
步骤S12：基站电源给基站负载供电；
步骤S13：检测基站电源的剩余电量，并把检测结果发送给一控制器；
步骤S14：判断当前时间是否为用电波谷时段，是则进入步骤S15，否则进入步骤S16；
步骤S15：控制双向逆变器将电网的交流电转换为直流电，为基站电源供电，直至基站电源的电量满额；同时将电网的交流电为或转换后的直流电为基站负载供电；
步骤S16：判断当前时间是否为用电波峰时段，是则进入步骤S17，否则进入步骤S18；
步骤S17：基站电源给基站负载供电，同时控制双向逆变器将基站电源的直流电转换为交流电，反馈给电网，使得基站电源向电网输电；避免用电尖峰时段使用电网，减少用电成本。
步骤S18：判断当前时间是否为用电尖峰时段，是则进入步骤S17，否则返回步骤S11；需要说明的是，用电波峰时段进入的步骤S17中的基站电源的第一放电电流与用电尖峰时段进入的步骤S17中的基站电源的第二放电电流不同。
如此在电低谷期(此时电价较低)，购入电网的电对基站电源进行充电；用电高峰期(此时电价较高)，向电网输出电能以馈电。从而赚得差价，提高收益。
请参考图2，在上述步骤S11之前，先计算当日用电波峰时段的预测时长 Tf、当日用电波谷时段的预测时长Tg及当日用电尖峰时段的预测时长Tj。图中横坐标是一天的0-24小时的时间坐标T，纵坐标是用电量E。当日用电波峰时段的预测时长Tf、当日用电波谷时段的预测时长Tg及当日用电尖峰时段的预测时长Tj的单位是小时。
在用电波谷时段，根据基站电源剩余容量及用电波谷时段的预测时长，计算并选择给基站电源的充电电流，保证在用电波谷时段结束时将基站电源充满。上述方案的实现的关键是对用电波谷时段的时长的预测。电波谷时段的时长预测如下：
式中Tg是当日用电波谷时段的预测时长，T1是上一天实际的用电波谷时段的时长，是过去n天用电波谷时段的时长预测值与实际值的差值累加。n 的数值取值是一个经验值，目标是尽量的使预测值与实际值相符。也可以把每天时长预测值与实际值的差值进行加权(比如越靠近当天的赋值权重越大)，以使预测值尽量准确。
在用电波峰时段，根据用电波峰时段的预测时长及基站电源容量，计算并选择合适的放电电流，保证在用电波峰时段结束时放电至预定电量范围内。
式中Tf是当日用电波峰的预测时长，T2是上一天实际的用电波峰的时长，是过去m天用电波峰的时长预测值与实际值的差值累加。m的数值取值是一个经验值，目标是尽量的使预测值与实际值相符。
由于存在一个用电尖峰时段，需根据每天的用电情况，尽量选择在尖峰时段回馈电网。
式中Tj是当日用电尖峰时段的预测时长，T3是上一天实际的用电尖峰时段的时长，是过去p天用电尖峰时段的时长预测值与实际值的差值累加。p 的数值取值是一个经验值，目标是尽量的使预测值与实际值相符。
如此能准确预测各个时段的时长、便于基站电源的灵活控制。
控制器与一调度中心通信，以接收调度中心发出的控制指令。基站可实时接收调度中心的指令，根据指令进行控制基站电源。根据基站的位置及其到基站的交通状况设定相应基站电源电放时段的放电深度，以保证突然断电后基站仍能继续工作。不同基站的放电深度是不同的。在不同时段选择合适的充放电电流，波谷时段结束时将基站电源充满电，波峰结束时总电压在截止电压范围内(放电到截止容量)。既保证了基站电源的保供功能，又能进行削峰填谷，同时还延长锂电池的寿命。
在用电波谷时段，充电电流C率为：(P％)*1/Tg；其中P％为前一用电波峰时段结束时的放电深度，Tg为当日用电波谷时段的预测时长。放电深度预先人为设定。
在用电波峰时段且无用电尖峰时段时，放电电流C率为：(P％)*1/Tf；其中 P％为用电波峰时段结束时的放电深度，Tf为当日用电波峰时段的预测时长。
在用电尖峰时段，放电电流C率为：(M％)*1/Tj；其中M％为用电尖峰时段的放电电量比例，Tj为当日用电尖峰时段的预测时长。
在用电波峰时段且中间夹有用电尖峰时段时，放电电流C率为： (P％-M％)*1/Tf；其中P％为用电波峰时段结束时的放电深度，M％为用电尖峰时段的放电电量比例，Tf为当日用电波峰时段的预测时长。
在未接收到控制中心发出的控制指令时，按照预定的程序或流程工作；接收到控制中心发出的控制指令时，根据控制指令执行对应的操作。
与现有技术相比，本发明的通信基站用电时段削峰填谷电源控制方法，包括以下步骤：步骤S11：判断电网是否停电，是则进入步骤S12，否则进入步骤 S13；步骤S12：基站电源给基站负载供电；步骤S13：检测基站电源的剩余电量，并把检测结果发送给一控制器；步骤S14：判断当前时间是否为用电波谷时段，是则进入步骤S15，否则进入步骤S16；步骤S15：控制双向逆变器将电网的交流电转换为直流电，为基站电源供电，直至基站电源的电量满额，同时电网为基站负载供电；步骤S16：判断当前时间是否为用电波峰时段，是则进入步骤S17，否则进入步骤S18；步骤S17：基站电源给基站负载供电，同时控制双向逆变器将基站电源的直流电转换为交流电，反馈给电网，使得基站电源向电网输电；步骤S18：判断当前时间是否为用电尖峰时段，是则进入步骤S17，否则返回步骤S11。如此能够准确预测各个时段的时长、便于基站电源的灵活控制、使得基站电源在保证基站负载正常工作的前提下实现对电网削峰填谷。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (7)

1.一种通信基站用电时段削峰填谷电源控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S10：预测当日用电波谷时段的时长，当日用电波谷时段的预测时长Tg、上一天实际的用电波谷时段的时长T1、过去n天用电波谷时段的时长Tn及过去的n天满足：
，/>是过去n天用电波谷时段的时长预测值与实际值的差值累加；
预测当日用电波峰时段的时长，当日用电波峰时段的预测时长Tf、上一天实际的用电波峰时段的时长T2、过去m天用电波峰时段的时长Tm及过去的m天满足：
，/>是过去m天用电波峰时段的时长预测值与实际值的差值累加；
预测当日用电尖峰时段的时长，当日用电尖峰时段的预测时长Tj、上一天实际的用电尖峰时段的时长T3、过去p天用电尖峰时段的时长Tp及过去的p天满足：
是过去p天用电尖峰时段的时长预测值与实际值的差值累加；
步骤S11:判断电网是否停电，是则进入步骤S12，否则进入步骤S13；
步骤S12：基站电源给基站负载供电；
步骤S13：检测基站电源的剩余电量，并把检测结果发送给一控制器；
步骤S14：判断当前时间是否为用电波谷时段，是则进入步骤S15，否则进入步骤S16；
步骤S15：控制双向逆变器将电网的交流电转换为直流电，为基站电源供电，直至基站电源的电量满额，同时电网为基站负载供电；
步骤S16：判断当前时间是否为用电波峰时段，是则进入步骤S17，否则进入步骤S18；
步骤S17：基站电源给基站负载供电，同时控制双向逆变器将基站电源的直流电转换为交流电，反馈给电网，使得基站电源向电网输电；
步骤S18：判断当前时间是否为用电尖峰时段，是则进入步骤S17，否则返回步骤S11。
2.如权利要求1所述的通信基站用电时段削峰填谷电源控制方法，其特征在于：在用电波谷时段，根据基站电源的剩余电量及当日用电波谷时段的时长，计算并选择给基站电源的充电电流，保证在用电波谷时段结束时将基站电源充满。
3.如权利要求1所述的通信基站用电时段削峰填谷电源控制方法，其特征在于：在用电波峰时段，根据当日用电波峰时段的时长及基站电源的容量，计算并选择放电电流，保证在用电波峰时段结束时放电至预定电量范围内。
4.如权利要求1所述的通信基站用电时段削峰填谷电源控制方法，其特征在于：在用电波谷时段，充电电流C率为：(P％)*1/Tg；其中P％为前一用电波峰时段结束时的放电深度，Tg为当日用电波谷时段的预测时长。
5.如权利要求1所述的通信基站用电时段削峰填谷电源控制方法，其特征在于：在用电波峰时段且无用电尖峰时段时，放电电流C率为：(P％)*1/Tf；其中P％为用电波峰时段结束时的放电深度，Tf为当日用电波峰时段的预测时长。
6.如权利要求5所述的通信基站用电时段削峰填谷电源控制方法，其特征在于：在用电尖峰时段，放电电流C率为：(M％)*1/Tj；其中M％为用电尖峰时段的放电电量比例，Tj为当日用电尖峰时段的预测时长。
7.如权利要求6所述的通信基站用电时段削峰填谷电源控制方法，其特征在于：在用电波峰时段且中间夹有用电尖峰时段时，放电电流C率为：(P％-M％)*1/Tf；其中P％为用电波峰时段结束时的放电深度，M％为用电尖峰时段的放电电量比例，Tf为当日用电波峰时段的预测时长。
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