CN117353360A - 一种应用于通讯基站的储能电池电源系统、bms系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于通讯基站的储能电池电源系统、BMS系统及方法,涉及储能电池技术领域,该系统运行时,能源采集模块采集可再生能源包括以及来自电网的电能,逆变器模块用于将采集的直流电能转换为所需的交流电,监测模块对获取的再生能源和传统电网的相关信息进行监测,同步将监测信息发送至决策模块,决策模块对获取的监测信息进行分类打包数据集,选择相应的模型算法,进行训练分析,以获取:电网系数、再生能源系数和供电指数,基站控制模块来对等级供能策略方案内容进行具体执行,储能模块将传输的交流电能转化为化学能进行存储,为通讯基站提供持续且稳定的电能供应,尽可能的解决由于电网波动或可再生能源的不稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及储能电池技术领域,具体为一种应用于通讯基站的储能电池电源系统、BMS系统及方法。
背景技术
电源管理系统(BMS)是电池与汽车驱动系统之间的纽带,可以提高电池的利用率,防止电池出现过度充放电现象,延长电池的使用寿命,监控电池的状态。
在移动通信领域中,通讯基站起着关键的作用,通讯基站是将无线信号转换为有线信号,并与核心网络相连的设备。它们通常部署在城市、乡村、高速公路等区域,以覆盖广泛的地理范围,为移动设备提供通信服务。
目前宏通讯基站的能源供应仍存在一些现状缺点或不足之处,首先,由于电网波动或可再生能源的不稳定性,通讯基站可能面临供电不稳定的情况,这会影响通信质量和稳定性,甚至导致通讯中断,其次,传统的基站能源供应依赖于化石燃料或传统电网,存在能源浪费的问题,不利于环境保护和可持续发展,此外,基站的高能耗和能源成本也给运营商带来了经济压力。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种应用于通讯基站的储能电池电源系统、BMS系统及方法,解决了背景技术中提到的问题。
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种应用于通讯基站的储能电池电源系统、BMS系统及方法,包括能源采集模块、逆变器模块、监测模块、决策模块、基站控制模块和储能模块;
所述能源采集模块用于采集可再生能源包括:太阳能和风能,以及来自电网的电能;
所述逆变器模块用于将来自所述能源采集模块采集的可再生能源和电网的直流电能转换为通讯基站所需的交流电;
所述监测模块用于对所述能源采集模块获取的能源相关信息,以及传统电网的电能相关信息进行监测,同步将监测信息发送至所述决策模块;
所述决策模块用于对获取的监测信息进行分类打包数据集,选择相应的模型算法,进行训练分析,以获取:电网系数、再生能源系数/>和供电指数/>;
;
式中,表示电网系数/>的权重值,/>表示再生能源系数/>的权重值,/>表示通讯基站覆盖范围值,/>表示修正常数;
将供电线路长度和电压传输损耗/>相关联,拟合成损耗因子/>,将电压负荷波动率/>和电网负载波动率/>相关联,拟合成波动因子/>,将损耗因子和波动因子/>相互关联,拟合成电网系数/>;
将太阳辐射值和日照时长/>相关联,拟合成日照因子/>,将日照因子和有无光时段/>相关联,拟合成太阳产能因子/>,将自然风速/>和天气类型相匹配,获取风速因子/>,将风速因子/>和地理位置/>相关联,获取风能产能因子/>,将太阳产能因子/>和风能产能因子/>相互关联,拟合成再生能源系数;
所述基站控制模块用于通过供电指数和预设阈值对比获取的等级供能策略方案内容,来控制和管理系统的能源状况和电能传输以及储能电池状态;
所述储能模块用于将所述逆变器模块传输的交流电能转化为化学能,进行存储,在通讯基站需要电能时进行释放。
优选的,所述能源采集模块包括:太阳能采集单元、风能采集单元和电网传输单元;
所述太阳能采集单元用于收集太阳辐射并将其转换为直流电能,太阳能光伏组件通过电缆连接到所述逆变器模块;
所述风能采集单元用于收集风能转换为直流电能,风能发电机通过电缆连接到逆变器模块;
所述电网传输单元用于将电网供电的直流电能接入系统,电网通过电缆连接到逆变器模块。
优选的,所述逆变器模块包括逆变单元;
所述逆变单元用于将所述能源采集模块采集的直流电能转换为通讯基站所需的交流电,所述逆变单元输出的交流电通过电缆传输到所述储能模块。
优选的,所述监测模块包括能源监测单元和电网监测单元;
所述能源监测单元用于监测太阳能和风能获取的能源产量和质量信息,包括:太阳辐射值、日照时长、有无光时段、风速和风能产量相关信息,采集的数据通过传感器和信号线传输到所述决策模块;
所述电网监测单元用于监测电网供电的电能相关信息,包括:实时电压值、电压负荷值、电网波动频率相关电网信息,所述电网监测单元数据通过电缆连接传输到所述决策模块。
优选的,所述决策模块包括模型算法选择单元和模型训练单元;
所述模型算法选择单元根据获取的分类数据集,选择不同的算法模型,包括:决策树模型、支持向量机模型、随机森林模型、聚类分析和神经网络模型算法;
所述模型训练单元根据选择的算法模型对分类数据集进行建立模型,通过模型进行分析和训练,以获取:电网系数、再生能源系数/>和供电指数/>。
优选的,所述电网系数通过以下公式获取:
;
式中,表示损耗因子,/>表示供电线路长度,/>表示电压传输损耗,表示波动因子,/>表示电压负荷波动率,/>表示电网负载波动率,/>表示是否跨区供电,/>、/>和/>分别表示损耗因子/>、波动因子/>和是否跨区供电/>;
其中,,/>,/>,其中,/>,表示修正常数。
优选的,所述再生能源系数通过以下公式获取:
;
式中,表示太阳产能因子,/>表示有无光时段,/>表示日照因子,/>表示太阳辐射值,/>表示日照时长,/>表示季节类型,/>、/>、/>和/>分别表示太阳产能因子/>、有无光时段/>、日照因子/>和季节类型/>的权重值;
其中,,/>,/>,/>,其中,/>,其中/>表示修正常数;
将电网系数和再生能源系数/>相互关联拟合成供电指数/>,通过供电指数/>和预设阈值对比,获取等级供能策略方案;
,获取一级供能评价,通讯基站将完全依靠再生能源供电,电网对通讯基站的影响将被最小化,实现零排放供电,降低能源成本;
,获取二级供能评价,通讯基站将优先选择再生能源供电,但同时辅助使用电网电能,最大程度利用再生能源,同时保证电能供应的稳定性;
,获取三级供能评价,通讯基站将实现再生能源与电网的平衡供电,充分利用电网电能来稳定供电,同时兼顾再生能源的使用,降低碳排放;
,获取四级供能评价,通讯基站将实现再生能源和电网的均衡供电,确保通讯基站持续供电持续且稳定,其中以电网做为基础,减少对再生能源的依赖;
,获取五级供能评价,通讯基站完全依靠电网提供电能,再生能源对通讯基站影响最小化,能源成本增加;
,获取六级供能评价,通讯基站出现特殊情况,无再生能源和电网供电可用,通讯基站完全依赖储备电池供电,以确保在特殊情况初期,通信功能依旧能够工作一段时长来应对特殊情况初期通讯问题。
优选的,所述基站控制模块包括控制单元;
所述控制单元用于根据等级供能策略方案内容,来进行具体的执行,包括:调整再生能源利用比例和切换供电模式,控制和管理系统的能源状况和电能传输以及储能电池状态。
优选的,所述存储模块包括储能单元和放电单元;
所述储能单元用于将所述逆变器模块传输的交流电能转化为化学能,进行能量的储存;
所述放电单元用于负责所述储能单元的充放电管理,根据通讯基站的需求和等级供能策略方案,控制能量的转换和释放,确保通讯基站能够持续且稳定的获取电能供应。
一种BMS系统,包括如上述所述的一种应用于通讯基站的储能电池电源系统,将能与电池管理系统匹配上的硬件与电池管理系统联立在一起。
一种应用于通讯基站的储能电池电源方法,包括以下步骤:
步骤一:通过能源采集模块采集可再生能源,以及来自电网的电能;
步骤二:通过逆变器模块将采集的可再生能源和电网的直流电能转换为交流电;
步骤三:通过监测模块对获取的能源相关信息,以及传统电网的电能相关信息进行监测,同步将监测信息发送至决策模块;
步骤四:通决策模块对获取的监测信息进行分类打包数据集,选择相应的模型算法,进行训练分析,以获取:电网系数、再生能源系数/>和供电指数/>,将供电指数/>和预设阈值对比,获取等级供能策略方案;
步骤五:基站控制模块通过获取的等级供能策略方案内容,来进行具体的执行,包括:调整再生能源利用比例和切换供电模式;
步骤六:通过储能模块将传输的交流电能转化为化学能,进行存储,并为通讯基站提供持续且稳定的电能供应。
本发明提供了一种应用于通讯基站的储能电池电源系统、BMS系统及方法。具备以下有益效果:
(1)系统运行时,能源采集模块采集可再生能源包括以及来自电网的电能,逆变器模块用于将采集的直流电能转换为所需的交流电,监测模块对获取的再生能源和传统电网的相关信息进行监测,同步将监测信息发送至决策模块,决策模块对获取的监测信息进行分类打包数据集,选择相应的模型算法,进行训练分析,以获取:电网系数、再生能源系数/>和供电指数/>,基站控制模块来对等级供能策略方案内容进行具体执行,储能模块将传输的交流电能转化为化学能进行存储,为通讯基站提供持续且稳定的电能供应,尽可能的解决由于电网波动或可再生能源的不稳定性,导致的通讯基站面临供电不稳定的情况,可能会影响通信质量和稳定性。
(2)通过供电指数和预设阈值对比,获取的多个等级供能策略方案,能够有效的应对通讯基站出现的多种情况,从而稳定通讯基站的运行,且多个等级供能策略方案,能够使得通讯基站能够更加灵活地调整供能策略,以应对不同情况下的能源需求,达到为通讯基站在各种可能出现的情况下提供了灵活可行的能源解决方案。
(3)本发明方法,通过步骤一至步骤六,采集可再生能源,以及来自电网的电能,再将采集的可再生能源和电网的直流电能转换为交流电,通过对获取的能源相关信息,以及传统电网的电能相关信息进行监测,且同步将监测信息发送至决策模块,通过决策模块对获取的监测信息进行分类打包数据集,选择相应的模型算法,进行训练分析,以获取:电网系数、再生能源系数/>和供电指数/>,将供电指数/>和预设阈值对比,获取等级供能策略方案,根据具体的方案内容来进行具体的执行,包括:调整再生能源利用比例和切换供电模式,通过将传输的交流电能转化为化学能,进行存储,并为通讯基站提供持续且稳定的电能供应,来达到为通讯基站提供持续且稳定的电能供应,且通过再生能源的辅助降低运营成本,且利于环境保护和可持续发展。
附图说明
图1为本发明一种应用于通讯基站的储能电池电源系统框图流程示意图;
图2为本发明一种应用于通讯基站的储能电池电源方法步骤示意图;
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
信息通信技术,是一个涵盖广泛的领域,包括计算机网络、无线通信、移动通信,在现代社会中,信息通信技术已成为支撑社会发展和日常生活的重要基础设施,其中,移动通信是信息通信技术的重要组成部分,它使得人们能够在不受时间和空间限制的情况下进行语音通话、短信和数据传输。
在移动通信领域中,通讯基站起着关键的作用,通讯基站是将无线信号转换为有线信号,并与核心网络相连的设备。它们通常部署在城市、乡村、高速公路等区域,以覆盖广泛的地理范围,为移动设备提供通信服务。
目前宏通讯基站的能源供应仍存在一些现状缺点或不足之处,首先,由于电网波动或可再生能源的不稳定性,通讯基站可能面临供电不稳定的情况,这会影响通信质量和稳定性,甚至导致通讯中断,其次,传统的基站能源供应依赖于化石燃料或传统电网,存在能源浪费的问题,不利于环境保护和可持续发展,此外,基站的高能耗和能源成本也给运营商带来了经济压力。
实施例1
本发明提供一种应用于通讯基站的储能电池电源系统,请参阅图1,包括能源采集模块、逆变器模块、监测模块、决策模块、基站控制模块和储能模块;
所述能源采集模块用于采集可再生能源包括:太阳能和风能,以及来自电网的电能;
所述逆变器模块用于将来自所述能源采集模块采集的可再生能源和电网的直流电能转换为通讯基站所需的交流电;
所述监测模块用于对所述能源采集模块获取的能源相关信息,以及传统电网的电能相关信息进行监测,同步将监测信息发送至所述决策模块;
所述决策模块用于对获取的监测信息进行分类打包数据集,选择相应的模型算法,进行训练分析,以获取:电网系数、再生能源系数/>和供电指数/>;
;
式中,表示电网系数/>的权重值,/>表示再生能源系数/>的权重值,/>表示通讯基站覆盖范围值,/>表示修正常数;
将供电线路长度和电压传输损耗/>相关联,拟合成损耗因子/>,将电压负荷波动率/>和电网负载波动率/>相关联,拟合成波动因子/>,将损耗因子和波动因子/>相互关联,拟合成电网系数/>;
将太阳辐射值和日照时长/>相关联,拟合成日照因子/>,将日照因子和有无光时段/>相关联,拟合成太阳产能因子/>,将自然风速/>和天气类型相匹配,获取风速因子/>,将风速因子/>和地理位置/>相关联,获取风能产能因子/>,将太阳产能因子/>和风能产能因子/>相互关联,拟合成再生能源系数;
所述基站控制模块用于通过供电指数和预设阈值对比获取的等级供能策略方案内容,来控制和管理系统的能源状况和电能传输以及储能电池状态;
所述储能模块用于将所述逆变器模块传输的交流电能转化为化学能,进行存储,在通讯基站需要电能时进行释放。
系统运行时,通过能源采集模块采集可再生能源包括以及来自电网的电能,通过逆变器模块用于将采集的可再生能源和电网的直流电能转换为通讯基站所需的交流电,通过监测模块对获取的能源相关信息,以及传统电网的电能相关信息进行监测,同步将监测信息发送至决策模块,通过决策模块对获取的监测信息进行分类打包数据集,选择相应的模型算法,进行训练分析,以获取:电网系数、再生能源系数/>和供电指数/>,通过供电指数/>和预设阈值对比,获取等级供能策略方案,通过基站控制模块来对等级供能策略方案内容进行具体执行,来控制和管理系统的能源状况和电能传输以及储能电池状态,通过储能模块将传输的交流电能转化为化学能,进行存储,为通讯基站提供持续且稳定的电能供应,尽可能的解决由于电网波动或可再生能源的不稳定性,通讯基站面临供电不稳定的情况,可能会影响通信质量和稳定性。
实施例2
本实施例是在实施例1中进行的解释说明,请参照图1,具体的:所述能源采集模块包括:太阳能采集单元、风能采集单元和电网传输单元;
所述太阳能采集单元用于收集太阳辐射并将其转换为直流电能,太阳能光伏组件通过电缆连接到所述逆变器模块;
所述风能采集单元用于收集风能转换为直流电能,风能发电机通过电缆连接到逆变器模块;
所述电网传输单元用于将电网供电的直流电能接入系统,电网通过电缆连接到逆变器模块。
所述逆变器模块包括逆变单元;
所述逆变单元用于将所述能源采集模块采集的直流电能转换为通讯基站所需的交流电,所述逆变单元输出的交流电通过电缆传输到所述储能模块。
所述监测模块包括能源监测单元和电网监测单元;
所述能源监测单元用于监测太阳能和风能获取的能源产量和质量信息,包括:太阳辐射值、日照时长、有无光时段、风速和风能产量相关信息,采集的数据通过传感器和信号线传输到所述决策模块;
所述电网监测单元用于监测电网供电的电能相关信息,包括:实时电压值、电压负荷值、电网波动频率相关电网信息,所述电网监测单元数据通过电缆连接传输到所述决策模块。
所述决策模块包括模型算法选择单元和模型训练单元;
所述模型算法选择单元根据获取的分类数据集,选择不同的算法模型,包括:决策树模型、支持向量机模型、随机森林模型、聚类分析和神经网络模型算法;
所述模型训练单元根据选择的算法模型对分类数据集进行建立模型,通过模型进行分析和训练,以获取:电网系数、再生能源系数/>和供电指数/>。
实施例3
本实施例是在实施例1中进行的解释说明,请参照图1,具体的:所述电网系数通过以下公式获取:
;
式中,表示损耗因子,/>表示供电线路长度,供电线路的长度和电缆电阻会引起电压的降低,特别是远离发电站或变电站的地区,/>表示电压传输损耗,电力在输送过程中存在损耗,导致长距离输电时电压下降,/>表示波动因子,/>表示电压负荷波动率,/>表示电网负载波动率,大量用户同时使用高功率设备,会导致电网电压波动,常出现在夏季和冬季,/>表示是否跨区供电,不同地区的电网连接,可能导致电压的不稳定,/>、/>和/>分别表示损耗因子/>、波动因子/>和是否跨区供电/>;
其中,,/>,/>,其中,/>,表示修正常数。
所述再生能源系数通过以下公式获取:
;
式中,表示太阳产能因子,/>表示有无光时段,在阴天和夜晚,太阳能光伏发电的产量较低或无法产生电能,/>表示日照因子,/>表示太阳辐射值,/>表示日照时长,白天的日照时间长短影响太阳能发电的持续时间和产量,/>表示季节类型,包括:春季、夏季、秋季和冬季,季节变化会导致太阳高度的变化,进而影响太阳能的产生量,、/>、/>和/>分别表示太阳产能因子/>、有无光时段/>、日照因子/>和季节类型的权重值;
其中,,/>,/>,/>,其中,/>,其中/>表示修正常数;
将电网系数和再生能源系数/>相互关联拟合成供电指数/>,通过供电指数/>和预设阈值对比,获取等级供能策略方案;
,获取一级供能评价,通讯基站将完全依靠再生能源供电,电网对通讯基站的影响将被最小化,实现零排放供电,降低通讯基站的运营成本,通讯基站可以减少对石化能源的消耗,降低对化石燃料的依赖,从而有效减少温室气体的排放;
,获取二级供能评价,通讯基站将优先选择再生能源供电,但同时辅助使用电网电能,最大程度利用再生能源,在再生能源供电不足或不稳定时,通讯基站将通过电网接入装置从传统电网获取直流电能,并通过逆变器模块将其转换为稳定的交流电能供给通讯设备,来增强电能供应的稳定性;
,获取三级供能评价,通讯基站将实现再生能源与电网的平衡供电,充分利用电网电能来稳定供电,同时兼顾再生能源的使用,降低碳排放;
,获取四级供能评价,通讯基站将实现再生能源和电网的均衡供电,确保通讯基站持续供电持续且稳定,其中以电网做为基础,减少对再生能源的依赖;
,获取五级供能评价,通讯基站完全依靠电网提供电能,在再生能源供应不稳定或建设再生能源设施较为困难的情况下,再生能源对通讯基站影响最小化,依赖电网的供电策略,增加了能源成本;
,获取六级供能评价,通讯基站出现特殊情况,无再生能源和电网供电可用,通讯基站完全依赖储备电池供电,以确保在特殊情况初期,通信功能依旧能够工作一段时长来应对特殊情况初期通讯问题,并发送通知至预设邮箱或紧急联系人。
通过供电指数和预设阈值对比,获取的多个等级供能策略方案,能够有效的应对通讯基站出现的多种情况,从而稳定通讯基站的运行,且多个等级供能策略方案,能够使得通讯基站能够更加灵活地调整供能策略,以应对不同情况下的能源需求。
实施例4
本实施例是在实施例1中进行的解释说明,请参照图1,具体的:所述基站控制模块包括控制单元;
所述控制单元用于根据等级供能策略方案内容,来进行具体的执行,包括:调整再生能源利用比例和切换供电模式,控制和管理系统的能源状况和电能传输以及储能电池状态。
所述存储模块包括储能单元和放电单元;
所述储能单元用于将所述逆变器模块传输的交流电能转化为化学能,进行能量的储存;
所述放电单元用于负责所述储能单元的充放电管理,根据通讯基站的需求和等级供能策略方案,控制能量的转换和释放,确保通讯基站能够持续且稳定的获取电能供应。
一种BMS系统,包括如上述所述的一种应用于通讯基站的储能电池电源系统,将能与电池管理系统匹配上的硬件与电池管理系统联立在一起。
实施例5
一种应用于通讯基站的储能电池电源方法,请参照图2,具体的:包括以下步骤:
步骤一:通过能源采集模块采集可再生能源,以及来自电网的电能;
步骤二:通过逆变器模块将采集的可再生能源和电网的直流电能转换为交流电;
步骤三:通过监测模块对获取的能源相关信息,以及传统电网的电能相关信息进行监测,同步将监测信息发送至决策模块;
步骤四:通决策模块对获取的监测信息进行分类打包数据集,选择相应的模型算法,进行训练分析,以获取:电网系数、再生能源系数/>和供电指数/>,将供电指数/>和预设阈值对比,获取等级供能策略方案;
步骤五:基站控制模块通过获取的等级供能策略方案内容,来进行具体的执行,包括:调整再生能源利用比例和切换供电模式;
步骤六:通过储能模块将传输的交流电能转化为化学能,进行存储,并为通讯基站提供持续且稳定的电能供应。
本发明方法,通过步骤一至步骤六,采集可再生能源,以及来自电网的电能,再将采集的可再生能源和电网的直流电能转换为交流电,通过对获取的能源相关信息,以及传统电网的电能相关信息进行监测,且同步将监测信息发送至决策模块,通过决策模块对获取的监测信息进行分类打包数据集,选择相应的模型算法,进行训练分析,以获取:电网系数、再生能源系数/>和供电指数/>,将供电指数/>和预设阈值对比,获取等级供能策略方案,根据具体的方案内容来进行具体的执行,包括:调整再生能源利用比例和切换供电模式,通过将传输的交流电能转化为化学能,进行存储,并为通讯基站提供持续且稳定的电能供应,来达到为通讯基站提供持续且稳定的电能供应,且通过再生能源的辅助降低运营成本,且利于环境保护和可持续发展。
具体示例:一种某某通讯基站应用于通讯基站的储能电池电源系统在这个示例中,将使用一些具体的参数和值来演示如何计算:电网系数、再生能源系数/>和供电指数/>;
假设有以下参数值:
供电线路长度:35Km,电压传输损耗/>:0.025%,电压负荷波动率/>:0.12%,电网负载波动率/>:0.02,是否跨区供电/>:是=10,修正常数=10;
计算电网系数=(35000*0.025)*0.1+(0.12+0.02)*0.5+(10*0.1)+10=11.1575;
假设有以下参数值:
有无光时段:11,太阳辐射值/>:850,日照时长/>:7,季节类型/>:夏季=50,修正常数:10;
计算再生能源系数=11-[(85*7)*0.5]*0.1-50*0.2+10=5.75。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种应用于通讯基站的储能电池电源系统,其特征在于:包括能源采集模块、逆变器模块、监测模块、决策模块、基站控制模块和储能模块;
所述能源采集模块用于采集可再生能源包括:太阳能和风能,以及来自电网的电能;
所述逆变器模块用于将来自所述能源采集模块采集的可再生能源和电网的直流电能转换为通讯基站所需的交流电;
所述监测模块用于对所述能源采集模块获取的能源相关信息,以及传统电网的电能相关信息进行监测,同步将监测信息发送至所述决策模块;
所述决策模块用于对获取的监测信息进行分类打包数据集,选择相应的模型算法,进行训练分析,以获取:电网系数、再生能源系数/>和供电指数/>;
;
式中,表示电网系数/>的权重值,/>表示再生能源系数/>的权重值,/>表示通讯基站覆盖范围值,/>表示修正常数;
将供电线路长度和电压传输损耗/>相关联,拟合成损耗因子/>,将电压负荷波动率/>和电网负载波动率/>相关联,拟合成波动因子/>,将损耗因子/>和波动因子/>相互关联,拟合成电网系数/>;
将太阳辐射值和日照时长/>相关联,拟合成日照因子/>,将日照因子/>和有无光时段/>相关联,拟合成太阳产能因子/>,将自然风速/>和天气类型/>相匹配,获取风速因子/>,将风速因子/>和地理位置/>相关联,获取风能产能因子,将太阳产能因子/>和风能产能因子/>相互关联,拟合成再生能源系数/>;
所述基站控制模块用于通过供电指数和预设阈值对比获取的等级供能策略方案内容,来控制和管理系统的能源状况和电能传输以及储能电池状态;
所述储能模块用于将所述逆变器模块传输的交流电能转化为化学能,进行存储,为通讯基站提供持续且稳定的电供应。
2.根据权利要求1所述的一种应用于通讯基站的储能电池电源系统,其特征在于:所述能源采集模块包括:太阳能采集单元、风能采集单元和电网传输单元;
所述太阳能采集单元用于收集太阳辐射并将其转换为直流电能,太阳能光伏组件通过电缆连接到所述逆变器模块;
所述风能采集单元用于收集风能转换为直流电能,风能发电机通过电缆连接到逆变器模块;
所述电网传输单元用于将电网供电的直流电能接入系统,电网通过电缆连接到逆变器模块。
3.根据权利要求1所述的一种应用于通讯基站的储能电池电源系统,其特征在于:所述逆变器模块包括逆变单元;
所述逆变单元用于将所述能源采集模块采集的直流电能转换为通讯基站所需的交流电,所述逆变单元输出的交流电通过电缆传输到所述储能模块。
4.根据权利要求1所述的一种应用于通讯基站的储能电池电源系统,其特征在于:所述监测模块包括能源监测单元和电网监测单元;
所述能源监测单元用于监测太阳能和风能获取的能源产量和质量信息,包括:太阳辐射值、日照时长、有无光时段、风速和风能产量相关信息,采集的数据通过传感器和信号线传输到所述决策模块;
所述电网监测单元用于监测电网供电的电能相关信息,包括:实时电压值、电压负荷值、电网波动频率相关电网信息,所述电网监测单元数据通过电缆连接传输到所述决策模块。
5.根据权利要求1所述的一种应用于通讯基站的储能电池电源系统,其特征在于:所述决策模块包括模型算法选择单元和模型训练单元;
所述模型算法选择单元根据获取的分类数据集,选择不同的算法模型,包括:决策树模型、支持向量机模型、随机森林模型、聚类分析和神经网络模型算法;
所述模型训练单元根据选择的算法模型对分类数据集进行建立模型,通过模型进行分析和训练,以获取:电网系数、再生能源系数/>和供电指数/>。
6.根据权利要求5所述的一种应用于通讯基站的储能电池电源系统,其特征在于:
所述电网系数通过以下公式获取:
;
式中,表示损耗因子,/>表示供电线路长度,/>表示电压传输损耗,/>表示波动因子,/>表示电压负荷波动率,/>表示电网负载波动率,/>表示是否跨区供电,/>、/>和/>分别表示损耗因子/>、波动因子/>和是否跨区供电/>;
其中,,/>,/>,其中,/>,表示修正常数。
7.根据权利要求5所述的一种应用于通讯基站的储能电池电源系统,其特征在于:所述再生能源系数通过以下公式获取:
;
式中,表示太阳产能因子,/>表示有无光时段,/>表示日照因子,/>表示太阳辐射值,/>表示日照时长,/>表示季节类型,/>、/>、/>和/>分别表示太阳产能因子、有无光时段/>、日照因子/>和季节类型/>的权重值;
其中,,/>,/>,/>,其中,/>,其中/>表示修正常数;
将电网系数和再生能源系数/>相互关联拟合成供电指数/>,通过供电指数和预设阈值对比,获取等级供能策略方案;
,获取一级供能评价,通讯基站将完全依靠再生能源供电,电网对通讯基站的影响将被最小化,实现零排放供电,降低能源成本;
,获取二级供能评价,通讯基站将优先选择再生能源供电,但同时辅助使用电网电能,最大程度利用再生能源,同时保证电能供应的稳定性;
,获取三级供能评价,通讯基站将实现再生能源与电网的平衡供电,充分利用电网电能来稳定供电,同时兼顾再生能源的使用,降低碳排放;
,获取四级供能评价,通讯基站将实现再生能源和电网的均衡供电,确保通讯基站持续供电持续且稳定,其中以电网做为基础,减少对再生能源的依赖;
,获取五级供能评价,通讯基站完全依靠电网提供电能,再生能源对通讯基站影响最小化,能源成本增加;
,获取六级供能评价,通讯基站出现特殊情况,无再生能源和电网供电可用,通讯基站完全依赖储备电池供电,以确保在特殊情况初期,通信功能依旧能够工作一段时长来应对特殊情况初期通讯问题。
8.根据权利要求7所述的一种应用于通讯基站的储能电池电源系统,其特征在于:所述基站控制模块包括控制单元;
所述控制单元用于根据等级供能策略方案内容,来进行具体的执行,包括:调整再生能源利用比例和切换供电模式,控制和管理系统的能源状况和电能传输以及储能电池状态;所述存储模块包括储能单元和放电单元;
所述储能单元用于将所述逆变器模块传输的交流电能转化为化学能,进行能量的储存;
所述放电单元用于负责所述储能单元的充放电管理,根据通讯基站的需求和等级供能策略方案,控制能量的转换和释放,确保通讯基站能够持续且稳定的获取电能供应。
9.一种BMS系统,包括如权利要求1-8任一项所述的一种应用于通讯基站的储能电池电源系统,其特征在于,将能与电池管理系统匹配上的硬件与电池管理系统联立在一起。
10.一种应用于通讯基站的储能电池电源方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一:通过能源采集模块采集可再生能源,以及来自电网的电能;
步骤二:通过逆变器模块将采集的可再生能源和电网的直流电能转换为交流电;
步骤三:通过监测模块对获取的能源相关信息,以及传统电网的电能相关信息进行监测,同步将监测信息发送至决策模块;
步骤四:通决策模块对获取的监测信息进行分类打包数据集,选择相应的模型算法,进行训练分析,以获取:电网系数、再生能源系数/>和供电指数/>,将供电指数和预设阈值对比,获取等级供能策略方案;
步骤五:基站控制模块通过获取的等级供能策略方案内容,来进行具体的执行,包括:调整再生能源利用比例和切换供电模式;
步骤六:通过储能模块将传输的交流电能转化为化学能,进行存储,并为通讯基站提供持续且稳定的电能供应。
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