CN114204563A - 面向电力物联网的通信网与配电网供需互动方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提出了一种面向电力物联网的通信网与配电网供需互动方法，涉及电力调度技术领域，其中，该方法包括：基于微电网基本负荷生成电力负荷曲线；设定可调控的基站发射功率；根据电力负荷曲线与基站发射功率的上下限，综合考虑配电网组成部分，得到需求侧资源调度策略。计及通信基站的多类型需求响应资源可与主网双向互动，微电网调度层能够对需求响应资源进行控制，起到降低电费、削峰填谷的作用，因此采用上述方案的本申请有效提升配网安全经济运行。

Description

面向电力物联网的通信网与配电网供需互动方法和装置
技术领域
本申请涉及电力调度技术领域，尤其涉及面向电力物联网的通信网与配电网供需互动方法和装置。
背景技术
在现行的电力系统运行方式中，电网通过需求侧管理(Demand-Side Management,DSM)将用户纳入电网运行调度范围。在电力物联网框架下，随着信息通信技术的发展，高级计量设施(AMI)、高级配电运行系统、信息双向交互系统等技术使得需求响应成为一种重要的互动资源，有利于需求响应与电力物联网架构的有效协作、深度融合，参与到电力系统调度运行的备用、辅助服务、紧急控制等方面，通常，现有技术通常集中在需求响应的商业模型，控制和响应策略上，而没有考虑通信技术(ICT)的作用和影响。需求侧和电网侧需要在短时间内频繁交换需求侧响应信息和电网调度计划信息，因此需求响应需要信息和通信技术来确保通信可靠性(CR)，可靠的信息传递是需求侧和电网侧有序协调运行的关键因素。基站与需求响应间有复杂的耦合关系：首先，通信基站(BS)需要来自配电网的电力来维持其日常运行，而基站负荷受通信负载影响的特性使得其存在参与配电网需求响应的潜力。其次，通信系统的稳定性是精确控制电网的先决条件，并且通信系统中的错误将导致电力系统发出错误的控制命令。第三，BS之间的发射功率的相互干扰也可能导致误码，这可能导致电力系统的操作中的错误。
发明内容
本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本申请的第一个目的在于提出一种面向电力物联网的通信网与配电网供需互动方法，能有效提升配网安全经济运行。
本申请的第二个目的在于提出一种面向电力物联网的通信网与配电网供需互动装置。
为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种面向电力物联网的通信网与配电网供需互动方法，包括：基于微电网基本负荷生成电力负荷曲线；设定可调控的基站发射功率；根据电力负荷曲线与基站发射功率的上下限，综合考虑配电网组成部分，得到需求侧资源调度策略，其中，配电网组成部分包括可平移负荷、可中断负荷、储能型柔性负荷、基站柔性负荷、主网与微电网能量交互，其中，设定基站发射功率可调控，包括：构建无线通信的可靠要求；根据无线通信的可靠要求对基站发射功率进行调度，使其处在预设的范围内，从而完成基站发射功率的设置。
可选地，在本申请的一个实施例中，无线通信的可靠要求表示为：
Figure BDA0003428719280000021
其中，δn-i是基站n与微网i之间的通信可靠性，l是数据包的位长，Q(·)是标准高斯分布的积分尾函数，BN是无线传输收发器的噪声带宽，R是数据传输速度；SNRn-i是将微网i访问基站n时的信噪比，信噪比表示为：
Figure BDA0003428719280000022
其中，Wn-i是微电网i从基站n接收的功率，∑m≠nWm-i是其他基站带给微电网i的干扰功率之和，B代表无线传输收发器的信道带宽，k为玻尔兹曼常数，T为开尔文温度，
Figure BDA0003428719280000023
是基站的发射功率，pl是从dB形式PL转换而来的传输损耗倍数，是关于微电网i和基站n之间距离dn-i的函数。
可选地，在本申请的一个实施例中，根据电力负荷曲线与通信可靠性模型，综合考虑配电网组成部分，得到需求侧资源调度策略，包括：
构建目标函数；
构建配电网需求侧资源协同调度的约束条件；
根据约束条件求解目标函数，得到需求侧资源调度策略。
可选地，在本申请的一个实施例中，目标函数表示为：
Figure BDA0003428719280000024
其中，λgrid为从主电网购电价格，λback为售电到主电网价格，Pgrid和Pback分别表示从电网获取的电量和反馈到电网的电量。
可选地，在本申请的一个实施例中，配电网需求侧资源协同调度的约束条件包括可平移负荷约束、可中断负荷约束、储能型柔性负荷约束、基站柔性负荷约束、主网与微电网能量交互约束。
可选地，在本申请的一个实施例中，可平移负荷约束表示为：
Figure BDA0003428719280000031
Figure BDA0003428719280000032
xi,k(t)＝0(t>tmax)
xi,k(t)＝0(t<tmin)
Figure BDA0003428719280000033
其中，可平移负荷约束表示在满足用户用电需求的前提下，通过用电需求时间的转移，将用电需求从用电高峰时段转入用电低谷时段，引入二进制决策变量xi,k(t)：xi,k(t)为1时，表明第i户家庭的第k个可平移负荷开始工作，0表明该设备不在工作状态，Pi,k(t)表示第i户家庭中的第k个可平移负荷的在t时段的功率，Pk,i+1为第k类可平移的柔性负荷在第i+1个调度时段消耗的有功功率，m为可平移负荷连续工作时段，表示该设备工作不可被中断，tmax表示最大调度时间，tmin表示最小调度时间，Ni,k表示总调度时段内设备运行次数需要达到居民所需的使用次数。
可选地，在本申请的一个实施例中，储能型柔性负荷约束表示为：
SOCmin≤SOC(t)≤SOCmax
0≤Pbc(t)≤Pbc,max·ubc(t)
0≤Pbd(t)≤Pbd,max·ubd(t)
ubc(t)+ubd(t)≤1
ubc(t)+ubd(t)≤1
SOC(23)＝SOCf
Figure BDA0003428719280000034
其中，SOCmin和SOCmax为蓄电池最大最小能量状态限制，SOC(t)为蓄电池第t个调度时段的能量状，Pbc(t)为蓄电池t时段充电功率，Pbc,max为蓄电池最大充电功率，ubc(t)蓄电池运行状态，1为充电，否则为0，Pbd(t)为蓄电池t时段放电功率，Pbd,max为蓄电池最大放电功率，ubd(t)蓄电池运行状态，1为放电，否则为0，SOCi为蓄电池初始能量状态，SOCf为蓄电池终止能量状态，ηbd表示蓄电池的充放电效率。
可选地，在本申请的一个实施例中，基站柔性负荷约束表示为：
Figure BDA0003428719280000035
其中，
Figure BDA0003428719280000036
和
Figure BDA0003428719280000037
分别表示场景s下时间t中基站i的发射功率和功耗，a代表基站的功率消耗与发射功率之间的线性比率系数，b表示静态功耗，
Figure BDA0003428719280000038
和
Figure BDA0003428719280000039
表示BS的发射功率的最小值和最大值；δi-i表示微网i接入对应基站的通信可靠性指标，α表示基站需要满足的可靠性要求。
可选地，在本申请的一个实施例中，主网与微电网能量交互约束表示为：
0≤Pgrid(t)≤ugrid(t)·Pgrid.max
0≤Pgrid(t)≤ugrid(t)·Pgrid.max
ugrid(t)+uback(t)≤1
其中，根据能量流动方向，将市电分为两部分，一部分为从大电网获取的电力Pgrid，另一部分为反馈到电网的电力Pback，Pgrid,max和Pback,max表示从电网获取电能和反馈到电网的最大功率，ugrid(t)为1是表示微电网从主电网中获取电能，否则为0，uback(t)为1表示微电网将电能反馈给主电网，否则为0。
为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种装置，包括生成模块、设定模块、策略生成模块，其中，
生成模块，用于基于微电网基本负荷生成电力负荷曲线；
设定模块，用于设定可调控的基站发射功率；
策略生成模块，用于根据电力负荷曲线与基站发射功率的上下限，综合考虑配电网组成部分，得到需求侧资源调度策略，其中，配电网组成部分包括可平移负荷、可中断负荷、储能型柔性负荷、基站柔性负荷、主网与微电网能量交互，
其中，设定可调控的基站发射功率，包括：
构建无线通信的可靠要求；
根据无线通信的可靠要求对基站发射功率进行调度，使其处在预设的范围内，从而完成基站发射功率的设置。
本申请实施例的一种面向电力物联网的通信网与配电网供需互动方法和装置，针对包含分布式能源、用电设备等灵活性资源的配电网，介绍和分析通信可靠性对实现需求侧和电网侧互动的影响，通过构建目标函数与配电网组成部分的约束，进而求解目标函数，得到需求侧资源调度策略，有效提升配网安全经济运行。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本申请实施例一所提供的一种面向电力物联网的通信网与配电网供需互动方法的流程示意图；
图2为本申请实施例的可平移负荷优化前后变化图；
图3为本申请实施例的可中断负荷优化前后变化图；
图4为本申请实施例的储能型柔性负荷功率图；
图5为本申请实施例的基站负荷功率图；
图6为本申请实施例的主网与微电网间功率交换优化前后变化图；
图7为本申请实施例提供的一种面向电力物联网的通信网与配电网供需互动装置的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
下面参考附图描述本申请实施例的面向电力物联网的通信网与配电网供需互动方法和装置。
图1为本申请实施例一所提供的一种面向电力物联网的通信网与配电网供需互动方法的流程示意图。
如图1所示，该面向电力物联网的通信网与配电网供需互动方法包括以下步骤：
步骤101，基于微电网基本负荷生成电力负荷曲线；
步骤102，设定可调控的基站发射功率；
步骤103，根据电力负荷曲线与基站发射功率的上下限，综合考虑配电网组成部分，得到需求侧资源调度策略。
本申请实施例的一种面向电力物联网的通信网与配电网供需互动方法，针对包含分布式能源、用电设备等灵活性资源的配电网，介绍和分析通信可靠性对实现需求侧和电网侧互动的影响，通过构建目标函数与配电网组成部分的约束，进而求解目标函数，得到需求侧资源调度策略，有效提升配网安全经济运行。
进一步地，在本申请实施例中，无线通信的可靠要求表示为：
Figure BDA0003428719280000051
其中，δn-i是基站n与微网i之间的通信可靠性，l是数据包的位长(通常为125bit)，Q(·)是标准高斯分布的积分尾函数，BN是无线传输收发器的噪声带宽，R是数据传输速度；SNRn-i是将微网i访问基站n时的信噪比，根据积分尾函数的性质，较大的SNR表示较高的通信可靠性水平，信噪比表示为：
Figure BDA0003428719280000061
其中，Wn-i是微电网i从基站n接收的功率(单位W)，∑m≠nWm-i是其他基站带给微电网i的干扰功率之和，B代表无线传输收发器的信道带宽，k为玻尔兹曼常数，k＝1.3803×10- 23J/K，T为开尔文温度(k)，通常取T＝290K(17℃)，
Figure BDA0003428719280000062
是基站的发射功率，pl是从dB形式PL转换而来的传输损耗倍数，是关于微电网i和基站n之间距离dn-i的函数，可从路径损耗模型中获得。
增加基站的发射功率是可有效增大此基站与微电网间的SNR数值，但是会导致对其他基站的干扰噪声，因此基站的发射功率需要被合理地调度，在本申请中，单个基站发射功率的上下限根据已有数据设置为90W～150W。
具体地，在本申请实施例中，根据电力负荷曲线与通信可靠性模型，综合考虑配电网组成部分，得到需求侧资源调度策略，包括：
构建目标函数；
构建配电网需求侧资源协同调度的约束条件；
根据约束条件求解目标函数，得到需求侧资源调度策略。
具体地，在本申请实施例中，配电网需求侧资源协同调度模型的目标函数为微电网单日运行的电费最小：
Figure BDA0003428719280000063
其中，λgrid为从主电网购电价格，λback为售电到主电网价格，Pgrid和Pback分别表示从电网获取的电量和反馈到电网的电量。
具体地，在本申请实施例中，配电网需求侧资源协同调度的约束条件包括可平移负荷约束、可中断负荷约束、储能型柔性负荷约束、基站柔性负荷约束、主网与微电网能量交互约束。
具体地，在本申请实施例中，居民间常见的可平移负荷有具有固定工作周期的洗衣机、电饭煲、咖啡机等。在满足用户用电需求的前提下，通过用电需求时间的转移，将用电需求从用电高峰时段转入用电低谷时段，实现对用电需求曲线的重塑、削峰填谷，减少居民用电的波动，缓解电网侧调控压力，如图2所示为可平移负荷优化前后的对比图，从图中可以看出，20点前后为用电高峰期，在优化后，可平移负荷转移至用电量较低且电价较低的时段2-7点。
引入二进制决策变量xi,k(t)：xi,k(t)为1时，表明第i户家庭的第k个可平移负荷开始工作，0表明该设备不在工作状态。
进而可平移负荷约束可表示为：
Figure BDA0003428719280000071
Figure BDA0003428719280000072
xi,k(t)＝0(t>tmax)
xi,k(t)＝0(t<tmin)
Figure BDA0003428719280000073
其中，可平移负荷约束表示在满足用户用电需求的前提下，通过用电需求时间的转移，将用电需求从用电高峰时段转入用电低谷时段，Pi,k(t)表示第i户家庭中的第k个可平移负荷的在t时段的功率，Pk,i+1为第k类可平移的柔性负荷在第i+1个调度时段消耗的有功功率，m为可平移负荷连续工作时段，表示该设备工作不可被中断，tmax表示最大调度时间，tmin表示最小调度时间，Ni,k表示总调度时段内设备运行次数需要达到居民所需的使用次数。
进一步地，在本申请实施例中，电力系统中有许多可中断负荷，典型的为具有热惯性的温控负荷，如空调、电热水器、电冰箱等。空调采用简化模型如下：
Figure BDA0003428719280000074
其中，θi(t)为第i户家庭t时段的室内温度，Req为等值热阻，Ceq为等值热容，θout为户外温度，xAC(t)为表示空调工作状态的二进制决策变量：0表示空调关闭，1表示空调工作，QAC为空调制热能力(kW)。
空调传统的工作模式为机械式，即空调根据室内温度变化，控制空调通断，当室内温度大于设定值时，空调工作；当温度小于设定值时，空调关断，以维持室内温度与设定温度偏差最小。但是实际中，为了防止空调工作状态频繁切换，其往往在设定温度附近设置一个不大的死区，当室内温度在死区内时，工作状态不发生变化。其工作模式的约束为：
xAC(t)＝1ifθ(t)<θset-Δθ1
xAC(t)＝0ifθ(t)>θset+Δθ2
xAC(t)＝xAC(t-1)ifθset-Δθ1<θ(t)<θset+Δθ2
其中，xAC(t)为表示空调工作状态的二进制决策变量：0表示空调关闭，1表示空调工作，Δθ1表示允许的最大负温度偏移，Δθ2表示允许最大正温度偏移，θset表示家庭空调的设定温度。
此外，空调还可以根据来自电网的信号(电价、电压、频率等)来决定自身的运行状态，通过空调工作模式的约束，完成可中断负荷的优化，如图3所示，为优化前后的对比图，优化后在20点左右，部分用户关闭空调，使得用电高峰下降；且在中午时，气温较高，电价也较高，部分用户选择关闭空调，使得小区总电费降低。
进一步地，在本申请实施例中，本申请的储能型柔性负荷采用纳硫电池。其约束条件如下：
SOCmin≤SOC(t)≤SOCmax
0≤Pbc(t)≤Pbc,max·ubc(t)
0≤Pbd(t)≤Pbd,max·ubd(t)
ubc(t)+ubd(t)≤1
ubc(t)+ubd(t)≤1
SOC(23)＝SOCf
Figure BDA0003428719280000081
其中，SOCmin和SOCmax为蓄电池最大最小能量状态(state of charge)限制，SOC(t)为蓄电池第t个调度时段的能量状，为了提高蓄电池的使用年限，减少维护成本，蓄电池不可过度充放电。此外，设置蓄电池能量状态下限时，还需要考虑蓄电池储备一定的电量，供故障时使用，Pbc(t)为蓄电池t时段充电功率，Pbc,max为蓄电池最大充电功率，ubc(t)蓄电池运行状态，1为充电，否则为0，Pbd(t)为蓄电池t时段放电功率，Pbd,max为蓄电池最大放电功率，ubd(t)蓄电池运行状态，1为放电，否则为0，SOCi为蓄电池初始能量状态，SOCf为蓄电池终止能量状态，ηbd表示蓄电池充放电效率。
通过对储能型柔性负荷约束，进而控制储能型柔性负荷功率的大小，如图4所示，为控制后的储能型柔性负荷功率变化情况：优化后，储能型柔性负荷充分发挥了其调节功能，在早上8:00之前，用电量较低，电价为一日内最低时段，可平移负荷转移到低电价时段后，该时段用电量仍小于功率限制，为了充分利用低电价时段，储能型柔性负荷处于充电状态；在20:00前后，电价较高，储能型柔性负荷将之前在低电价时段储存的电能释放，在高电价时段供给负荷使用，从而实现降低电费；并且在用电量高的时段，储能型柔性负荷放电，减少小区从电网获取的电能，实现对负荷曲线的削峰。
进一步地，在本申请实施例中，基站柔性负荷约束表示为：
Figure BDA0003428719280000082
其中，
Figure BDA0003428719280000083
和
Figure BDA0003428719280000084
分别表示场景s下时间t中基站i的发射功率和功耗，a代表基站的功率消耗与发射功率之间的线性比率系数，a的值与功率放大器的利用以及相应的馈线损耗、站点共享和载波频率有关，基站的功耗与发射功率呈线性增长关系，b表示静态功耗，主要包括信号处理设备，蓄电池和空调的其他功耗，
Figure BDA0003428719280000091
和
Figure BDA0003428719280000092
表示BS的发射功率的最小值和最大值；δi-i表示微网i接入对应基站的通信可靠性指标，α表示基站需满足的可靠性要求。
通过对基站柔性负荷约束，进而控制基站柔性负荷功率的大小，如图5所示，为控制后的基站柔性负荷功率变化情况，基站发射功率大致维持在设定值附近，不会大程度的影响用户通信体验，在电价低的凌晨时段其发射功率较高，在电价高的时段发射功率较低。
进一步地，在本申请实施例中，对主网与微电网能量交互进行约束从而优化，如图6所示，为优化前后的对比图，优化后，凌晨0:00到早上7:00之间的用电量增加，中午时段的用电量与优化前变化不大，但是用电高峰时段的负荷从228kW降低为165.7kW，峰值负荷显著减少。其中电费了降低10.8％。峰谷差从165.7kW降为73.28kW，峰谷差率从62.79％降为44.24％，降低18.55％，小区与主电网的功率交换曲线相对于优化前变的相对平缓，波动减少。
根据能量流动方向，将市电分为两部分，一部分为从大电网获取的电力Pgrid，另一部分为反馈到电网的电力Pback，上述主网与微电网能量交互约束表示为：
0≤Pgrid(t)≤ugrid(t)·Pgrid.max
0≤Pgrid(t)≤ugrid(t)·Pgrid.max
ugrid(t)+uback(t)≤1
其中，Pgrid,max和Pback,max表示从电网获取电能和反馈到电网的最大功率，与主电网和微电网间连接的变压器容量有关，ugrid(t)为1是表示微电网从主电网中获取电能，否则为0，uback(t)为1表示微电网将电能反馈给主电网，否则为0，电力系统规划中，出于安全需要，和长远发展考虑，变压器的实际容量都会大于用电需求，并留有充足的裕量，以应对额外的用电需求，因此可以认为Pgrid.max和Pback.max是大于实际需求的常数。
为了实现上述实施例，本申请还提出一种面向电力物联网的通信网与配电网供需互动装置，
图7为本申请实施例提供的一种面向电力物联网的通信网与配电网供需互动装置的结构示意图。
如图7所示，该面向电力物联网的通信网与配电网供需互动装置包括生成模块、设定模块、策略生成模块，其中，
生成模块，用于基于微电网基本负荷生成电力负荷曲线；
设定模块，用于设定可调控的基站发射功率；
策略生成模块，用于根据电力负荷曲线与基站发射功率的上下限，综合考虑配电网组成部分，得到需求侧资源调度策略，其中，配电网组成部分包括可平移负荷、可中断负荷、储能型柔性负荷、基站柔性负荷、主网与微电网能量交互，
其中，设定可调控的基站发射功率，包括：
构建无线通信的可靠要求；
根据无线通信的可靠要求对基站发射功率进行调度，使其处在预设的范围内，从而完成基站发射功率上下限的设置。
需要说明的是，前述对面向电力物联网的通信网与配电网供需互动方法实施例的解释说明也适用于该实施例的面向电力物联网的通信网与配电网供需互动装置，此处不再赘述。
本申请通过提出面向电力物联网的通信网与配电网供需互动方法和装置，介绍了通信可靠性的计算过程，阐明了基站发射功率与通信可靠性之间的关系，提出了考虑通信可靠性的需求侧资源协同调度模型，其中配电网中的每个微电网可以与主网交换信息并作为单个主体进行响应，直接求解此模型可得到需求侧资源的调度结果，为降低单个微电网运行成本的行为决策提供有效的方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种面向电力物联网的通信网与配电网供需互动方法，其特征在于，包括以下步骤：
基于微电网基本负荷生成电力负荷曲线；
设定可调控的基站发射功率；
根据所述电力负荷曲线与所述基站发射功率的上下限，综合考虑配电网组成部分，得到需求侧资源调度策略，其中，所述配电网组成部分包括可平移负荷、可中断负荷、储能型柔性负荷、基站柔性负荷、主网与微电网能量交互，
其中，所述设定可调控的基站发射功率，包括：
构建无线通信的可靠要求；
根据所述无线通信的可靠要求对基站发射功率进行调度，使其处在预设的范围内，从而完成基站发射功率的设置。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线通信的可靠要求表示为：
Figure FDA0003428719270000011
其中，δn-i是基站n与微网i之间的通信可靠性，l是数据包的位长，Q(·)是标准高斯分布的积分尾函数，BN是无线传输收发器的噪声带宽，R是数据传输速度，SNRn-i是将微网i访问基站n时的信噪比，所述信噪比表示为：
Figure FDA0003428719270000012
其中，Wn-i是微电网i从基站n接收的功率，∑m≠nWm-i是其他基站带给微电网i的干扰功率之和，B代表无线传输收发器的信道带宽，k为玻尔兹曼常数，T为开尔文温度，
Figure FDA0003428719270000013
是基站的发射功率，pl是从dB形式PL转换而来的传输损耗倍数，是关于微电网i和基站n之间距离dn-i的函数。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电力负荷曲线与所述通信可靠性模型，综合考虑配电网组成部分，得到需求侧资源调度策略，包括：
构建目标函数；
构建配电网需求侧资源协同调度的约束条件；
根据所述约束条件求解所述目标函数，得到需求侧资源调度策略。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述目标函数表示为：
Figure FDA0003428719270000021
其中，λgrid为从主电网购电价格，λback为售电到主电网价格，Pgrid和Pback分别表示从电网获取的电量和反馈到电网的电量。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述配电网需求侧资源协同调度的约束条件包括可平移负荷约束、可中断负荷约束、储能型柔性负荷约束、基站柔性负荷约束、主网与微电网能量交互约束。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述可平移负荷约束表示为：
Figure FDA0003428719270000022
Figure FDA0003428719270000023
xi,k(t)＝0(t>tmax)
xi,k(t)＝0(t<tmin)
Figure FDA0003428719270000024
其中，所述可平移负荷约束表示在满足用户用电需求的前提下，通过用电需求时间的转移，将用电需求从用电高峰时段转入用电低谷时段，引入二进制决策变量xi,k(t)：xi,k(t)为1时，表明第i户家庭的第k个可平移负荷开始工作，0表明该设备不在工作状态，Pi,k(t)表示第i户家庭中的第k个可平移负荷的在t时段的功率，Pk,i+1为第k类可平移的柔性负荷在第i+1个调度时段消耗的有功功率，m为可平移负荷连续工作时段，表示该设备工作不可被中断，tmax表示最大调度时间，tmin表示最小调度时间，Ni,k表示总调度时段内设备运行次数需要达到居民所需的使用次数。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述储能型柔性负荷约束表示为：
SOCmin≤SOC(t)≤SOCmax
0≤Pbc(t)≤Pbc,max·ubc(t)
0≤Pbd(t)≤Pbd,max·ubd(t)
ubc(t)+ubd(t)≤1
ubc(t)+ubd(t)≤1
SOC(23)＝SOCf
Figure FDA0003428719270000031
其中，SOCmin和SOCmax为蓄电池最大最小能量状态限制，SOC(t)为蓄电池第t个调度时段的能量状，Pbc(t)为蓄电池t时段充电功率，Pbc,max为蓄电池最大充电功率，ubc(t)蓄电池运行状态，1为充电，否则为0，Pbd(t)为蓄电池t时段放电功率，Pbd,max为蓄电池最大放电功率，ubd(t)蓄电池运行状态，1为放电，否则为0，SOCi为蓄电池初始能量状态，SOCf为蓄电池终止能量状态，ηbd表示蓄电池的充放电效率。
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基站柔性负荷约束表示为：
Figure FDA0003428719270000032
其中，
Figure FDA0003428719270000033
和
Figure FDA0003428719270000034
分别表示场景s下时间t中基站i的发射功率和功耗，a代表基站的功率消耗与发射功率之间的线性比率系数，b表示静态功耗，
Figure FDA0003428719270000035
和
Figure FDA0003428719270000036
表示BS的发射功率的最小值和最大值；δi-i表示微网i接入对应基站的通信可靠性指标，α表示基站需要满足的可靠性要求。
9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述主网与微电网能量交互约束表示为：
0≤Pgrid(t)≤ugrid(t)·Pgrid.max
0≤Pgrid(t)≤ugrid(t)·Pgrid.max
ugrid(t)+uback(t)≤1
其中，根据能量流动方向，将市电分为两部分，一部分为从大电网获取的电力Pgrid，另一部分为反馈到电网的电力Pback，Pgrid,max和Pback,max表示从电网获取电能和反馈到电网的最大功率，ugrid(t)为1是表示微电网从主电网中获取电能，否则为0，uback(t)为1表示微电网将电能反馈给主电网，否则为0。
10.一种面向电力物联网的通信网与配电网供需互动装置，其特征在于，包括生成模块、设定模块、策略生成模块，其中，
所述生成模块，用于基于微电网基本负荷生成电力负荷曲线；
所述设定模块，用于设定可调控的基站发射功率；
所述策略生成模块，用于根据所述电力负荷曲线与所述基站发射功率的上下限，综合考虑配电网组成部分，得到需求侧资源调度策略，其中，所述配电网组成部分包括可平移负荷、可中断负荷、储能型柔性负荷、基站柔性负荷、主网与微电网能量交互，
其中，所述设定可调控的基站发射功率，包括：
构建无线通信的可靠要求；
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