TWI744179B

TWI744179B - 電力管理裝置及基於多目標最佳化的電力管理方法

Info

Publication number: TWI744179B
Application number: TW110102971A
Authority: TW
Inventors: 邱偉育; 陳家銘
Original assignee: 國立清華大學
Priority date: 2021-01-27
Filing date: 2021-01-27
Publication date: 2021-10-21
Also published as: TW202231096A

Abstract

本發明提供一種電力管理裝置與電力管理方法。電力管理裝置包括狀態資訊接收電路、電力排程計算電路以及電力排程設定電路。依據在第t個時槽的基地台狀態資訊與儲能裝置狀態資訊，電力管理裝置計算第t+1至t+M個時槽的第一電力排程，以及使用第一電力排程去設定基地台在第s個時槽的功率配置（t＜s＜t+M）。依據在第s個時槽的基地台狀態資訊與儲能裝置狀態資訊，電力管理裝置計算第s+1至s+M個時槽的第二電力排程，以及使用第二電力排程去設定基地台在第u個時槽的功率配置（s＜u＜s+M）。

Description

電力管理裝置及基於多目標最佳化的電力管理方法

本發明是有關於一種電子裝置，且特別是有關於配置有儲能裝置的基地台的一種電力管理裝置及基於多目標最佳化的電力管理方法。

隨著無線通訊服務和應用的爆炸性增長，基地台的輸送資料量將愈來愈大，進而基地台的用電量也愈來愈大。能量收集技術是一種降低能源成本的方法。基地台具備儲能裝置，而此儲能裝置可以存儲可再生能源（例如太陽能、風能等）。基於此可再生能源的調度以使基地台達到更好的性能。然而由於環境條件的變化，可再生能源往往具有不確定性。可再生能源的不確定性使得基地台的電力管理（例如能量採集和資源配置操作）無法準確。除了可再生能源的不確定性，電價的不確定性亦影響基地台的電力管理。較高的基地台的輸送資料量（或稱吞吐量）將導致較高的能源成本。因此，如何在吞吐量（throughput）和能源成本之間找到平衡點，是基地台的電力管理的諸多重要課題中的一個。

本發明提供一種電力管理裝置及電力管理方法，以考量基地台狀態與儲能裝置狀態去進行滾動式的電力排程計算。

在本發明的一實施例中，上述的電力管理裝置包括狀態資訊接收電路、電力排程計算電路以及電力排程設定電路。狀態資訊接收電路被配置為接收基地台的基地台狀態資訊與基地台的儲能裝置的儲能裝置狀態資訊。電力排程計算電路耦接至狀態資訊接收電路，以接收基地台狀態資訊與儲能裝置狀態資訊。電力排程計算電路被配置為依據基地台在第t個時槽中的基地台狀態資訊與儲能裝置在第t個時槽中的儲能裝置狀態資訊，計算第t+1個時槽至第t+M個時槽的第一電力排程，其中t與M為整數。電力排程設定電路耦接至電力排程計算電路。電力排程設定電路被配置為使用前述的第一電力排程去設定基地台在第s個時槽中的功率配置，其中s為整數且t＜s＜t+M。電力排程計算電路隨後依據基地台在第s個時槽中的基地台狀態資訊與儲能裝置在第s個時槽中的儲能裝置狀態資訊，計算第s+1個時槽至第s+M個時槽的第二電力排程。電力排程設定電路隨後使用第二電力排程去設定基地台在第u個時槽中的功率配置，其中u為整數且s＜u＜s+M。

在本發明的一實施例中，上述的電力管理方法用於配置有儲能裝置的基地台。電力管理方法包括：依據基地台在第t個時槽中的基地台狀態資訊以及儲能裝置在第t個時槽中的儲能裝置狀態資訊，計算第t+1個時槽至第t+M個時槽的第一電力排程，其中t與M為整數；使用第一電力排程去設定基地台在第s個時槽中的功率配置，其中s為整數且t＜s＜t+M；依據基地台在第s個時槽中的基地台狀態資訊以及儲能裝置在第s個時槽中的儲能裝置狀態資訊，計算第s+1個時槽至第s+M個時槽的第二電力排程；以及使用第二電力排程去設定基地台在第u個時槽中的功率配置，其中u為整數且s＜u＜s+M。

基於上述，本發明諸實施例所述電力管理裝置及電力管理方法適用於配置有儲能裝置的基地台。電力管理裝置可以依據當時（第t個時槽）的基地台狀態與儲能裝置狀態去進行電力排程計算，以計算接下來的M個時槽的電力排程（第t+1個時槽至第t+M個時槽的第一電力排程）。電力管理裝置可以將第一電力排程應用於這M個時槽中的一個時槽（第s個時槽），然後依據當時（第s個時槽）的基地台狀態與儲能裝置狀態再一次進行電力排程計算，以計算接下來的M個時槽的電力排程（第s+1個時槽至第s+M個時槽的第二電力排程）。因此，電力管理裝置可以依據當時的基地台狀態與儲能裝置狀態去進行滾動式的電力排程計算，以盡可能地在輸送資料量（吞吐量）和能源成本之間找到平衡點。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

在本案說明書全文（包括申請專利範圍）中所使用的「耦接（或連接）」一詞可指任何直接或間接的連接手段。舉例而言，若文中描述第一裝置耦接（或連接）於第二裝置，則應該被解釋成第一裝置可以直接連接於第二裝置，或者第一裝置可以透過其他裝置或某種連接手段而間接地連接至第二裝置，或者第一裝置可通過有線或無線方式連接第二裝置。有線連接方式例如是透過通用序列匯流排（Universal Serial Bus，USB）以及（或是）其他實體通訊介面進行連接。無線通訊連接方式例如是透過全球移動通訊系統（Global System for Mobile communications，GSM）、全球互通微波存取（Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMax）、分碼多重進接（Code Division Multiple Access，CDMA）、近場通訊（Near Field Communication，NFC）、藍牙、Wi-Fi以及（或是）其他方式進行通訊連接。

本案說明書全文（包括申請專利範圍）中提及的「第一」、「第二」等用語是用以命名元件（element）的名稱，或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量的上限或下限，亦非用來限制元件的次序。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟代表相同或類似部分。不同實施例中使用相同標號或使用相同用語的元件/構件/步驟可以相互參照相關說明。

圖1是依據本發明一實施例的基地台102與相關設備的示意圖。圖1所示基地台系統100包含基地台102與通信設備101。基地台102具備有儲能裝置103。儲能裝置103可以包括電池以及（或是）其他儲能元件。電網106可以是一般的市電，而再生能源104可以是太陽能、風力發電或其他可再生能源，本發明並不予以限制。電網106和再生能源104可以對儲能裝置103充電，也可以供電給基地台102。除了電網106和再生能源104可以供電給基地台102外，儲能裝置103亦可以供電給基地台102。儲能裝置103可以在不影響網路吞吐量（network throughput）的情況下動態調整輸入功率與輸出功率以降低能源成本。

儲能裝置103在時槽t內的充放電速率範圍受到下述方程式1的制約。其中，

表示儲能裝置103的最大充電功率，

表示儲能裝置103的最大放電功率。儲能裝置103的充電/放電功率被表示為S(t)，單位為kW。當S(t)為正值時，表示儲能裝置103為充電狀態。當S(t)為負值時，表示儲能裝置103為放電狀態。再生能源104的放電狀態（輸出功率）可以表示為PR(t)，單位為kW。

方程式1

儲能裝置103的儲電量可以表示為下述方程式2。其中，E(t)表示儲能裝置103在時槽t的儲電量，單位為kWh。E(t+1)表示儲能裝置103在時槽t後的時槽t+1的儲電量。Δt表示時槽t至時槽t+1的時間長。

方程式2

儲能裝置103的目前儲電量（在時槽t的儲電量）E(t)應滿足下述方程式3。其中，ζ為儲能裝置103的最小容量（單位為百分比），E ^max為儲能裝置103的最大容量。

方程式3

在此假設基地台102的總頻寬為B（單位為Hz），而所述總頻寬可以平均分成N個通道105。基地台102可以通過這些通道105去服務K個通信設備101。所述N與K可以是依照實際設計所決定的整數。下述方程式4所示矩陣可以表示，在時槽t時，各個通道105所對應的K個通信設備101的通道使用情況。

方程式4

前述方程式4所示矩陣被稱為基地台102的通道指標。每個通道105在同一時間內只能由一個通信設備101使用。一個通信設備101在時槽t內可以使用多個通道105。在方程式4所示矩陣中，如果通道n在時槽t被分配給通信設備k，則

，否則

。在方程式4所示矩陣中的通道指標會滿足下述方程式5與下述方程式6的限制。方程式5與方程式6被稱為通道指標條件。

方程式5

方程式6

圖2是依據本發明一實施例說明通道指標200的一個具體的例子的示意圖。通道指標200可以作為前述方程式4所示矩陣的一個具體範例。請參考圖1與圖2，在這個例子中，假設基地台102有8個通道105，並有6個通信設備101通過這些通道105連接至基地台102（這些假設數量只是用以示例，並非用以限制本發明）。通信設備編號201被稱為使用者參數，其中1~6被稱為使用者代號。通道編號202被稱為通道參數，其中1~8被稱為通道代號。如果通道n分配給通信設備k，則相對應的欄位203被註記為「1」，若否，則被註記為「0」。由於限制每個通道只能由一個通信設備使用，所以可以看到通道指標200中的每一行（column）最多只有一個「1」。

基地台102在通道n上為了傳輸資料所消耗的發射功率受到方程式7的限制。其中，p _n(t)表示基地台102在時槽t中，在通道n上傳輸資料所用的發射功率。發射功率p _n(t)受最大發射值Pmax的限制。最大發射值Pmax可以依據實際設計來決定。基地台102的所有通道的總發射功率應滿足下述方程式8。

方程式7

方程式8

基地台102對通信設備k的功率消耗可以表示為P _k(t)，如方程式9所示。功率消耗P _k(t)包括發射功率p _n(t)和射頻電路的電路功耗Pe。基地台102在時槽t內的總功耗可表示為P _total(t)，如方程式10所示。

方程式9

方程式10

在M個時槽內，基地台102的能源成本表示為Pcost，如方程式11所示。能源成本Pcost可以由總用電量（即總功耗P _total(t)乘以時間長Δt）乘以即時價格λ(t)來計算獲得。

方程式11

在時槽t中，基地台102與通信設備k之間的通道n的吞吐量（throughput）可以被定義為

，如方程式12所示。其中，W是每個通道的頻寬（亦即W=B/N），h _k,n(t)表示通信設備k在通道n上在時槽t的通道增益，

表示加性白高斯雜訊（Additive white Gaussian noise，AWGN）的方差（variance）。

方程式12

為了滿足服務品質（QoS），基地台102通過通道n對通信設備k的吞吐量

會受方程式13的約束。其中，R _min為對每個通信設備的最小吞吐量。在M個時槽內，總網路吞吐量（total network throughput）可以表示為R _total(t)，如方程式14所示。

方程式13

方程式14

圖3是依照本發明的一實施例的一種基地台系統300的電路方塊（circuit block）示意圖。請參考圖3，基地台系統300包含基地台102、儲能裝置103與電力管理裝置310。圖1所示基地台102與儲能裝置103可以參照圖3所示基地台102與儲能裝置103的相關說明，以及（或是）圖3所示基地台102與儲能裝置103可以參照圖1所示基地台102與儲能裝置103的相關說明。電力管理裝置310耦接於配置有儲能裝置103的基地台102。

電力管理裝置310包括狀態資訊接收電路311、電力排程計算電路312與電力排程設定電路313。狀態資訊接收電路311耦接儲能裝置103與基地台102，以接收基地台102的基地台狀態資訊與儲能裝置103的儲能裝置狀態資訊。電力排程計算電路312耦接狀態資訊接收電路311，以接收所述基地台狀態資訊與所述儲能裝置狀態資訊。依據基地台102在第t個時槽中的基地台狀態資訊與儲能裝置103在第t個時槽中的儲能裝置狀態資訊，電力排程計算電路312可以計算在第t個時槽之後的第t+1個時槽至第t+M個時槽的電力排程（第一電力排程），其中t與M為整數，而M可依據實際設計來決定。電力排程設定電路313耦接電力排程計算電路312。針對第t+1個時槽至第t+M個時槽中的至少一個時槽（例如第s個時槽，其中s為整數且t＜s＜t+M），電力排程設定電路313可以使用所述第一電力排程去設定基地台102在第s個時槽中的功率配置。

隨後，電力排程計算電路312可以依據基地台102在第s個時槽中的基地台狀態資訊與儲能裝置103在第s個時槽中的儲能裝置狀態資訊，計算在第s個時槽之後的第s+1個時槽至第s+M個時槽的電力排程（第二電力排程，通常不同於所述第一電力排程）。針對第s+1個時槽至第s+M個時槽中的至少一個時槽（例如第u個時槽，其中u為整數且s＜u＜s+M），電力排程設定電路313改使用所述第二電力排程去設定基地台102在第u個時槽中的功率配置。以此類推，電力管理裝置310可以依據基地台102的當時狀態與儲能裝置103的當時狀態去進行滾動式的電力排程計算，以盡可能地在吞吐量和能源成本之間找到平衡點。

圖4是依照本發明的一實施例繪示對多個時槽計算電力排程的示意圖。請參考圖4，電力管理裝置310可以依據在第t個時槽中的資訊去計算在第t個時槽之後的M個時槽的第一電力排程，然後將第一電力排程應用於這M個時槽中的至少一個時槽（例如第s個時槽）。亦即，電力管理裝置310可以使用所述第一電力排程去設定基地台102在第s個時槽中的功率配置。電力管理裝置310可以依據在第s個時槽中的資訊去計算在第s個時槽之後的M個時槽的第二電力排程，然後將第二電力排程應用於這M個時槽中的至少一個時槽（例如第u個時槽）。電力管理裝置310可以依據基地台102的當時狀態與儲能裝置103的當時狀態去進行滾動式的電力排程計算，以盡可能地在吞吐量和能源成本之間找到平衡點。電力管理裝置310每一次依據當時狀態去計算接下來的M個時槽的新電力排程，並將新電力排程應用於這M個時槽中的至少一個時槽。在每次時間推移後，電力管理裝置310可以滾動式的修正電力排程，以盡可能地降低再生能源資訊的不確定性與電價的不確定性對電力排程的影響。

在一實施例中，基地台102的前述基地台狀態資訊可以包含基地台102的多個通道105的使用累加功率Cp(t)。依照實際設計，使用累加功率Cp(t)可以被定義為方程式15。

方程式15

在一實施例中，儲能裝置103的儲能裝置狀態資訊可以包括儲能裝置103的目前儲電量，例如在時槽t的儲電量E(t)（詳參前述方程式2的相關說明）。所述第一電力排程包含這些通道105在第t+1個時槽至第t+M個時槽的多個傳輸功率配置p ₁(t)～p _n(t)與儲能裝置103在第t+1個時槽至第t+M個時槽的充放電功率配置S(t)。所述第一電力排程可以用方程式16所示向量表示。

=

方程式16

若令x(t)為

，則x(t)滿足下述方程式17。方程式17的等效形式為方程式18。

方程式17

方程式18

如前所述，如何在基地台的吞吐量和能源成本之間找到平衡點亦是一個重要的課題。前述方程式11考慮了能源成本，而前述方程式14考慮了基地台102的吞吐量。本實施例希望可以在第t個時槽時，尋找第t+1時槽到第t+M時槽的基地台102預定的通道指標與用電排程（方程式16），使得在第t+1時槽到第t+M時槽內，前述方程式11的值盡量地小，而同時前述方程式14的值盡量地大，並且還要同時滿足基地台102與儲能裝置103本身的限制（方程式1~3、5~8、13）。

為了簡化前述問題，本實施例使用拉蓋爾網路（Laguerre network）進一步化簡前述問題。拉蓋爾網路是一組拉蓋爾函數{Γj|j=1, ..., J}，J是拉蓋爾函數的階數。拉蓋爾函數的z變換為方程式19。

…

方程式19

在方程式19中，

為拉蓋爾網路的極點。

可以視為網路穩定性。

值越小表示收斂越快。讓

代表

的逆z變換，拉蓋爾向量表示為方程式20。

方程式20

在方程式20中，拉蓋爾函數

、

、…、

形成正交基函數。前述方程式20中的向量滿足方程式21、方程式22與方程式23。

方程式21

方程式22

方程式23

控制向量

可以用正交拉蓋爾函數來逼近。控制向量

可以寫為方程式24。其中，

為待確定的係數向量，而每一個

、

…

由J個變數組成。

方程式24

在任何時間t，對未來狀態向量

的預測可以推導為方程式25。在方程式25中的

為方程式26。

方程式25

方程式26

基於基地台102與儲能裝置103的本身限制，方程式24、方程式25及方程式26，方程式1~3、5~8、13可以被重寫為方程式27。

方程式27

在方程式27中，m=1~M，

，

，

為方程式28，

為方程式29，

為方程式30，而

為方程式31。

方程式28

方程式29

方程式30

方程式31

前述方程式27被稱為限制不等式，η被稱為待解變量。藉由方程式27，便可以透過不斷地疊代變化第t+1時槽到第t+M時槽的基地台102預定的通道指標，以及計算對應的η，便可以再藉由方程式24得到用電排程之方程式16。

圖5是依照本發明的一實施例繪示圖3所示電力排程計算電路312的電路方塊示意圖。圖5所示電力排程計算電路312包括初始解集合產生器401、支配解移除器402、特定解計算器403與用電排程轉換器404。初始解集合產生器401利用具有待解變量η的限制不等式方程式27去產生解集合，其中解集合包含N _norm組候選解，而N _norm為依照實際設計所決定的整數。這些候選解中的任一個包含第t+1個時槽至第t+M個時槽所對應多個通道指標與對應這些通道指標的待解變量η。此限制不等式的參數包含基地台狀態資訊、儲能裝置狀態資訊與第t+1個時槽至第t+M個時槽的這些通道指標（詳參前述方程式24的相關說明）。

支配解移除器402耦接初始解集合產生器401以接收解集合。支配解移除器402依據基地台102在第t+1個時槽至第t+M個時槽的電量消耗成本（方程式11）與基地台102的吞吐量（方程式14）去判斷這些候選解中有無至少一個被支配解（dominated solution），以及從解集合中移除至少一個被支配解。依照實際設計，所述「依據電量消耗成本與吞吐量判斷候選解中有無被支配解」的具體實施方式可以包括習知技術或是其他判斷被支配解的演算法。

特定解計算器403耦接支配解移除器402，以接收支配解移除器402所產生之解集合。支配解移除器402所產生的這些候選解包括第一子解集合與第二子解集合。特定解計算器403可以執行第一演算方法以轉換第一子解集合的這些候選解。特定解計算器403可以執行第二演算方法以轉換第二子解集合的這些候選解。特定解計算器403移除解集合的這些候選解中的多個被支配解，以從所述解集合中選出一個特定解。

舉例來說，特定解計算器403可以執行以下所述步驟(c1)至(c4)。步驟(c1)可以複製解集合中的這些候選解，以增加這些候選解的數量（例如使候選解的數量為原來候選解數量的固定倍數）。步驟(c1)還可以用固定比率v（v是一個介於0到1之間的實數，可以依照實際設計來決定）將解集合中的這些候選解隨機（或偽隨機，Pseudorandom）分成第一子解集合與第二子解集合，其中第一子解集合的候選解的數量為原解集合之這些候選解的數量乘以v，而第二子解集合的候選解的數量為原解集合之這些候選解的數量乘以(1-v)。

圖6是依照本發明的一實施例繪示圖5所示特定解計算器403的電路方塊示意圖。請同時參考圖5與圖6。特定解計算器403包括第一演算方法轉換器501以及第二演算方法轉換器502。第一演算方法轉換器501以第一演算方法轉換第一子解集合的候選解。第二演算方法轉換器502以第二演算方法轉換第二子解集合的候選解。

請參考圖5。特定解計算器403可以執行步驟(c2)以移除解集合中候選解中的多個被支配解，然後判斷解集合中候選解之數量。若解集合中的候選解的數量大於前述N _norm，則利用文件更新演算法（archive update method）將解集合中的候選解的數量減少為N _norm。所述文件更新演算法為本發明所屬技術領域之習知技術，故在此不再贅述。在步驟(c3)中，特定解計算器403重複執行步驟(c1)與步驟(c2) t _max次，其中t _max為依照實際設計所決定的整數。在重複t _max次執行步驟(c1)與步驟(c2)後，特定解計算器403可以執行步驟(c4)，以從解集合中選出特定解。

用電排程轉換器404耦接特定解計算器403，以接收特定解計算器403所選出特定解。用電排程轉換器404可以將所述特定解中的已解出的待解變量η轉換為用電排程。前述特定解計算器403所執行之步驟(c1)至(c4)是，透過不斷地疊代變化基地台102在第t+1到第t+M時槽的預定通道指標，最後得到一組特定解，因此用電排程轉換器404便可以再藉由方程式24轉換這個特定解中的待解變量η而得到用電排程。

在本發明的一實施例中，特定解計算器403依據電量消耗成本與吞吐量計算解集合的柏拉圖前緣，並從柏拉圖前緣選擇膝解作為該特定解。有關如何依據電量消耗成本與吞吐量計算解集合的柏拉圖前緣，並從柏拉圖前緣選擇膝解作為該特定解為本發明之先前技術，可參考文獻「Minimum Manhattan Distance Approach to Multiple Criteria Decision Making in Multi-objective Optimization Problems」（Wei-Yu Chiu, Gary G. Yen, and Teng-Kuei Juan, IEEE Transactions on Evolutionary Computation, Volume20, Issue: 6, Dec. 2016），在此不再贅述。

圖7是依照本發明的一實施例繪示圖6所示第一演算方法轉換器501的電路方塊示意圖。請參考圖7，第一演算方法轉換器501包括第一子集合接收器601與第一候選解更新器602。第一子集合接收器601接收所述第一子解集合，並輸出所述第一子解集合中的候選解。第一候選解更新器602耦接第一子集合接收器601，以接收第一子解集合中的這些候選解。第一候選解更新器602針對所述第一子解集合的每一候選解執行第一演算方法，其中所述第一演算方法包括以下所述步驟(c11)至步驟(c15)。

步驟(c11)可以對這些候選解的第t+1個時槽至第t+M個時槽的多個通道指標的每一個，在使用者參數中隨機選擇一個使用者代號k’，以及建立第一通道集合。第一通道集合可表示為

，其中ρ為通道指標。第一通道集合L _k’包括，在這些通道中已分配給候選解的通道指標中的使用者代號卻未被使用的通道。

步驟(c12)可以建立未使用通道集合（第二通道集合）。未使用通道集合L ^null可以表示成

。其中，未使用通道集合L ^null包括在這些通道中，候選解的通道指標所記載未被任何通信設備使用之通道。

步驟(c13)可以隨機選擇中介子集合L’。中介子集合L’為從通道集合L _k’與未使用通道集合L ^null的聯集的子集合。步驟(c13)可以依據中介子集合L’修改通道指標的排程。若通道指標的使用者參數不為前述隨機選擇之使用者代號，則不改變通道指標所記載基地台的這些通道的用電排程的預定使用狀況。若通道指標的使用者參數為前述隨機選擇之使用者代號，則將中介子集合中的基地台的這些通道排定給該使用者參數所對應之通信設備使用。

依據前述步驟(c13)修改後之第t+1個時槽至第t+M個時槽的通道指標，步驟(c14)可以利用限制不等式（例如方程式27）解出對應前述步驟(c13)修改後之通道指標的待解變量η。用前述步驟(c13)修改後之第t+1個時槽至第t+M個時槽的通道指標以及對應的待解變量η，步驟(c15)可以更新候選解。

圖8是依照本發明的一實施例繪示圖6所示第二演算方法轉換器502的電路方塊示意圖。請參考圖8，第二演算方法轉換器502包括第二子集合接收器701與第二候選解更新器702。第二子集合接收器701接收所述第二子解集合，並輸出所述第二子解集合中的每一候選解。第二候選解更新器702耦接第二子集合接收器701，以接收所述第二子解集合中的候選解。第二候選解更新器702可以針對所述第二子解集合的每一候選解執行所述第二演算方法，以及所述第二演算方法包括下面所述步驟(c16)至步驟(c19)。

步驟(c16)可以對候選解的第t+1個時槽至第t+M個時槽的多個通道指標的每一個ρ，在使用者參數中隨機選擇第一使用者代號k與第二使用者代號k’。步驟(c16)可以對第一使用者代號k從通道參數隨機選擇第一通道參數代號n。步驟(c16)可以對第二使用者代號k’從通道參數隨機選擇第二通道參數代號n’。

步驟(c17)可以交換通道指標的用電排程中，對應第一使用者代號與第一通道參數代號所對應該基地台的預定使用狀況ρ _k,n與對應第二使用者代號與第二通道參數代號所對應基地台的預定使用狀況ρ _k’,n’，以修改通道指標。依據步驟(c17)修改後之第t+1個時槽至第t+M個時槽的通道指標，步驟(c18)可以利用限制不等式(例如方程式27)解出對應前述步驟(c17)修改後之通道指標的待解變量η。用前述步驟(c17)修改後之第t+1個時槽至第t+M個時槽的通道指標以及對應的待解變量η，步驟(c19)可以更新候選解。

圖9是依據本發明一實施例的電力管理方法的流程示意圖。請參照圖3與圖9，依據基地台102在第t個時槽中的基地台狀態資訊與儲能裝置103在第t個時槽中的儲能裝置狀態資訊，步驟S901可以計算第t+1個時槽至第t+M個時槽的第一電力排程，其中t與M為整數。步驟S902可以使用所述第一電力排程去設定基地台102在第s個時槽中的功率配置，其中s為整數且t＜s＜t+M。依據基地台102在第s個時槽中的基地台狀態資訊與儲能裝置103在第s個時槽中的儲能裝置狀態資訊，步驟S903可以計算第s+1個時槽至第s+M個時槽的第二電力排程。步驟S904可以使用所述第二電力排程去設定基地台102在第u個時槽中的功率配置，其中u為整數，且s＜u＜s+M。

圖10是依據本發明一實施例說明計算M個時槽的電力排程的流程示意圖。步驟S1001可以利用具有待解變量的限制不等式產生解集合，其中解集合包含N _norm組候選解，這些候選解中的任一個包含第t+1個時槽至第t+M個時槽所對應多個通道指標與對應該些通道指標的待解變量。依據基地台102在第t+1個時槽至第t+M個時槽的電量消耗成本與基地台的吞吐量，步驟S1002可以判斷這些候選解中有無至少一個被支配解，以及從解集合中移除前述至少一個被支配解。

步驟S1003可以複製解集合中候選解，以增加這些候選解的數量（例如使候選解的數量為原來候選解數量的一個固定倍數）。步驟S1003還可以用固定比率v（v是一個介於0到1之間的實數）將解集合中的候選解隨機（或偽隨機）分成第一子解集合與第二子解集合。其中，第一子解集合的候選解的數量為原解集合之這些候選解的數量乘以v，而第二子解集合的候選解的數量為原解集合之這些候選解的數量乘以(1-v)。步驟S1003還可以用第一演算方法轉換第一子解集合的候選解，以及用第二演算方法轉換第二子解集合的候選解。

步驟S1004可以移除解集合的候選解中的多個被支配解。若解集合中候選解的數量大於前述N _norm，則步驟S1004可以利用文件更新演算法將解集合的數量減少為N _norm。重複執行步驟S1003與步驟S1004。若重複次數已達t _max次（t _max為依照實際設計來決定的整數），特定解計算器403可以執行步驟S1005。步驟S1005可以從解集合中選出特定解。步驟S1006可以將前述步驟選出之該特定解中的已解出的該待解變量轉換為該用電排程。其中，限制不等式的參數包含基地台狀態資訊、儲能裝置狀態資訊與第t+1個時槽至第t+M個時槽的通道指標。

圖11是依據本發明一實施例說明第一演算方法的流程示意圖。針對候選解的第t+1個時槽至第t+M個時槽的多個通道指標的每一個，步驟S1101可以在使用者參數中隨機選擇一個使用者代號k’，以及建立第一通道集合。其中，第一通道集合可表示為

，其中ρ為通道指標。所述第一通道集合L _k’包括，在這些通道中已分配給這些候選解的通道指標中的使用者代號卻未被使用的通道。

步驟S1102可以建立未使用通道集合（第二通道集合）。未使用通道集合L ^null可以表示成

步驟S1103可以隨機選擇中介子集合L’。中介子集合L’為從通道集合L _k’與未使用通道集合L ^null的聯集的子集合。步驟S1103可以依據中介子集合L’修改通道指標的排程，包括：(i)若通道指標的使用者參數不為前述隨機選擇之使用者代號，則不改變通道指標所記載基地台的這些通道的用電排程的預定使用狀況；以及(ii)若通道指標的使用者參數為前述隨機選擇之使用者代號，則將中介子集合中的基地台之通道排定給使用者參數所對應之通信設備使用。依據前述修改後之第t+1個時槽至第t+M個時槽的通道指標，步驟S1104可以利用限制不等式（例如方程式27）解出對應前述修改後之通道指標的待解變量η。用前述修改後之第t+1個時槽至第t+M個時槽的通道指標以及對應的待解變量η，步驟S1105可以更新候選解。

圖12是依據本發明一實施例說明第二演算方法的流程示意圖。針對該候選解的第t+1個時槽至第t+M個時槽的多個通道指標的每一個ρ，步驟S1201可以，在使用者參數中隨機選擇第一使用者代號k與第二使用者代號k’，對第一使用者代號k從通道參數隨機選擇第一通道參數代號n，對第二使用者代號k’從通道參數隨機選擇一第二通道參數代號n’。

步驟S1202可以交換通道指標中排程中對應第一使用者代號與第一通道參數代號所對應該基地台的預定使用狀況ρ _k,n與對應第二使用者代號與第二通道參數代號所對應基地台的預定使用狀況ρ _k’,n’，以修改通道指標。依據前述修改後之第t+1個時槽至第t+M個時槽的該些通道指標，步驟S1203可以利用限制不等式解出對應前述修改後之這些通道指標的待解變量η。步驟S1204可以用前述修改後之第t+1個時槽至第t+M個時槽的通道指標以及對應的待解變量η，更新候選解。

綜上所述，本發明的上述諸實施例至少具有以下其中一個優點或功效。第一，每一次計算都會計算後面M個時槽的電力排程，並決定當下的電力排程，藉由每次推移時間後，修正當下的電力排程，可以降低再生能源資訊的不確定性與電價的不確定性的影響。第二，在計算後面M個時槽的電力排程時，藉由改變通道指標的通道排程，在這些被改變的通道指標中，尋找符合電量消耗成本與基地台的吞吐量限制要求的通道指標，並計算相對應的用電排程，可以在吞吐量和能源成本之間找到平衡點。

依照不同的設計需求，上述電力管理裝置310、狀態資訊接收電路311、電力排程計算電路312以及（或是）電力排程設定電路313的實現方式可以是硬體（hardware）、韌體（firmware）、軟體（software，即程式）或是前述三者中的多者的組合形式。

以硬體形式而言，上述電力管理裝置310、狀態資訊接收電路311、電力排程計算電路312以及（或是）電力排程設定電路313可以實現於積體電路（integrated circuit）上的邏輯電路。上述電力管理裝置310、狀態資訊接收電路311、電力排程計算電路312以及（或是）電力排程設定電路313的相關功能可以利用硬體描述語言（hardware description languages，例如Verilog HDL或VHDL）或其他合適的編程語言來實現為硬體。舉例來說，上述電力管理裝置310、狀態資訊接收電路311、電力排程計算電路312以及（或是）電力排程設定電路313的相關功能可以被實現於一或多個控制器、微控制器、微處理器、特殊應用積體電路（Application-specific integrated circuit, ASIC）、數位訊號處理器（digital signal processor, DSP）、場可程式邏輯閘陣列（Field Programmable Gate Array, FPGA）及/或其他處理單元中的各種邏輯區塊、模組和電路。

以軟體形式及/或韌體形式而言，上述電力管理裝置310、狀態資訊接收電路311、電力排程計算電路312以及（或是）電力排程設定電路313的相關功能可以被實現為編程碼（programming codes）。例如，利用一般的編程語言（programming languages，例如C、C++或組合語言）或其他合適的編程語言來實現上述電力管理裝置310、狀態資訊接收電路311、電力排程計算電路312以及（或是）電力排程設定電路313。所述編程碼可以被記錄/存放在記錄媒體中。在一些實施例中，所述記錄媒體例如包括唯讀記憶體（Read Only Memory，ROM）、隨機存取記憶體（Random Access Memory，RAM）以及（或是）儲存裝置。所述儲存裝置包括硬碟（hard disk drive，HDD）、固態硬碟（Solid-state drive，SSD）或是其他儲存裝置。在另一些實施例中，所述記錄媒體可以包括「非臨時的電腦可讀取媒體（non-transitory computer readable medium）」。舉例來說，帶（tape）、碟（disk）、卡（card）、半導體記憶體、可程式設計的邏輯電路等可以被使用來實現所述非臨時的電腦可讀取媒體。電腦、中央處理器（Central Processing Unit，CPU）、控制器、微控制器或微處理器可以從所述記錄媒體中讀取並執行所述編程碼，從而實現上述電力管理裝置310、狀態資訊接收電路311、電力排程計算電路312以及（或是）電力排程設定電路313的相關功能。而且，所述編程碼也可經由任意傳輸媒體（通信網路或廣播電波等）而提供給所述電腦（或CPU）。所述通信網路例如是網際網路（Internet）、有線通信（wired communication）網路、無線通信（wireless communication）網路或其它通信介質。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100、300:基地台系統 101:通信設備 102:基地台 103:儲能裝置 104:再生能源 105:通道 106:電網 200:通道指標 201:通信設備編號 202:通道編號 203:欄位 310:電力管理裝置 311:狀態資訊接收電路 312:電力排程計算電路 313:電力排程設定電路 401:初始解集合產生器 402:支配解移除器 403:特定解計算器 404:用電排程轉換器 501:第一演算方法轉換器 502:第二演算方法轉換器 601:第一子集合接收器 602:第一候選解更新器 701:第二子集合接收器 702:第二候選解更新器 S901～S904、S1001～S1006、S1101～S1105、S1201～S1204:步驟 M:時槽數量 s、t、u:時槽

圖1是依據本發明一實施例的基地台與相關設備的示意圖。圖2是依據本發明一實施例說明通道指標的一個具體的例子的示意圖。圖3是依照本發明的一實施例的一種基地台系統的電路方塊（circuit block）示意圖。圖4是依照本發明的一實施例繪示對多個時槽計算電力排程的示意圖。圖5是依照本發明的一實施例繪示圖3所示電力排程計算電路的電路方塊示意圖。圖6是依照本發明的一實施例繪示圖5所示特定解計算器的電路方塊示意圖。圖7是依照本發明的一實施例繪示圖6所示第一演算方法轉換器的電路方塊示意圖。圖8是依照本發明的一實施例繪示圖6所示第二演算方法轉換器的電路方塊示意圖。圖9是依據本發明一實施例的電力管理方法的流程示意圖。圖10是依據本發明一實施例說明計算M個時槽的電力排程的流程示意圖。圖11是依據本發明一實施例說明第一演算方法的流程示意圖。圖12是依據本發明一實施例說明第二演算方法的流程示意圖。

300:基地台系統

102:基地台

103:儲能裝置

310:電力管理裝置

311:狀態資訊接收電路

312:電力排程計算電路

313:電力排程設定電路

Claims

一種電力管理裝置，包括：一狀態資訊接收電路，被配置為接收一基地台的一基地台狀態資訊與該基地台的一儲能裝置的一儲能裝置狀態資訊；一電力排程計算電路，耦接至該狀態資訊接收電路以接收該基地台狀態資訊與該儲能裝置狀態資訊，被配置為依據該基地台在一第t個時槽中的該基地台狀態資訊以及該儲能裝置在該第t個時槽中的該儲能裝置狀態資訊，計算一第t+1個時槽至一第t+M個時槽的一第一電力排程，其中t與M為整數；以及一電力排程設定電路，耦接至該電力排程計算電路，被配置為使用該第一電力排程去設定該基地台在一第s個時槽中的一功率配置，其中s為整數且t＜s＜t+M；其中該電力排程計算電路依據該基地台在該第s個時槽中的該基地台狀態資訊以及該儲能裝置在該第s個時槽中的該儲能裝置狀態資訊，計算一第s+1個時槽至一第s+M個時槽的一第二電力排程，以及該電力排程設定電路使用該第二電力排程去設定該基地台在一第u個時槽中的該功率配置，其中u為整數且s＜u＜s+M。
如請求項1所述的電力管理裝置，其中該儲能裝置的一電量從一電網與一再生能源獲得，該基地台狀態資訊包含該基地台的多個通道的一使用累加功率，該儲能裝置狀態資訊包括該儲能裝置的一目前儲電量，該第一電力排程包含該些通道在該第t+1個時槽至該第t+M個時槽的多個傳輸功率配置與該儲能裝置在該第t+1個時槽至該第t+M個時槽的一充放電功率配置。
如請求項2所述的電力管理裝置，其中該電力排程計算電路更包括：一初始解集合產生器，利用具有一待解變量的一限制不等式產生一解集合，其中該解集合包含N _norm組候選解，該些候選解中的任一個包含該第t+1個時槽至該第t+M個時槽所對應多個通道指標與對應該些通道指標的該待解變量，其中該限制不等式的參數包含該基地台狀態資訊、該儲能裝置狀態資訊與該第t+1個時槽至該第t+M個時槽的該些通道指標；一支配解移除器，耦接該初始解集合產生器以接收該解集合，被配置為依據該基地台在該第t+1個時槽至該第t+M個時槽的一電量消耗成本與該基地台的一吞吐量去判斷該些候選解中有無至少一個被支配解，以及從該解集合中移除該至少一個被支配解，其中該些通道指標包括一通道排程，該通道排程記載至少一通訊裝置與該基地台的該些通道之間的一使用分配，以及該些通道指標滿足一通道指標條件；一特定解計算器，耦接該支配解移除器以接收該解集合，其中該些候選解包括一第一子解集合與一第二子解集合，該特定解計算器執行一第一演算方法以轉換該第一子解集合的該些候選解，該特定解計算器執行一第二演算方法以轉換該第二子解集合的該些候選解，該特定解計算器移除該解集合中該些候選解中的多個被支配解以從該解集合中選出一特定解；以及一用電排程轉換器，耦接該特定解計算器以接收該特定解，其中該用電排程轉換器將該特定解中的已解出的該待解變量轉換為一用電排程。
如請求項3所述的電力管理裝置，其中該特定解計算器包括一第一演算方法轉換器以及一第二演算方法轉換器，以及該特定解計算器執行：一步驟(c1)，複製該解集合中該些候選解以增加該些候選解的數量，將該解集合中的該些候選解分成該第一子解集合與該第二子解集合，由該第一演算方法轉換器以一第一演算方法轉換該第一子解集合的該些候選解，由該第二演算方法轉換器以一第二演算方法轉換該第二子解集合的該些候選解；一步驟(c2)，移除該解集合中該些候選解中的多個被支配解，然後判斷該解集合中該些候選解之數量，其中若該些候選解之數量大於前述N _norm，則利用一文件更新演算法將該解集合中的該些候選解的數量減少為N _norm；一步驟(c3)，重複執行該步驟(c1)與該步驟(c2) t _max次，其中t _max為一整數；以及一步驟(c4)，從該解集合中選出一特定解。
如請求項4所述的電力管理裝置，其中該些通道指標包括一使用者參數與一通道參數，該第一演算方法轉換器包括：一第一子集合接收器，接收該第一子解集合，並輸出該第一子解集合中的該些候選解；以及一第一候選解更新器，耦接該第一子集合接收器以接收該第一子解集合中的該些候選解，其中該第一候選解更新器針對該第一子解集合的該些候選解執行該第一演算方法，以及該第一演算方法包括：一步驟(c11)，對該些候選解的該第t+1個時槽至該第t+M個時槽的該些通道指標的每一個，在該使用者參數中隨機選擇一使用者代號，以及建立一第一通道集合，其中該第一通道集合包括在該些通道中已分配給該些候選解的該些通道指標中的該使用者代號卻未被使用的一通道；一步驟(c12)，建立一第二通道集合，該第二通道集合包括在該些通道中該些候選解的該些通道指標所記載未被任何通信設備使用的一通道；一步驟(c13)，隨機選擇一中介子集合，並依據該中介子集合修改該些通道指標的該用電排程，其中該中介子集合為從該第一通道集合與該第二通道集合的聯集的一子集合，若該些通道指標的該使用者參數不為該使用者代號，則不改變該些通道指標所記載的該些通道的該用電排程的一預定使用狀況，若該些通道指標的該使用者參數為該使用者代號，則將該中介子集合中的該些通道排定給該使用者參數所對應之至少一通信設備使用；一步驟(c14)，依據該步驟(c13)修改後之該第t+1個時槽至該第t+M個時槽的該些通道指標，利用該限制不等式解出對應該步驟(c13)修改後之該些通道指標的該待解變量；以及一步驟(c15)，用該步驟(c13)修改後之該第t+1個時槽至該第t+M個時槽的該些通道指標以及對應的該待解變量，更新該些候選解。
如請求項4所述的電力管理裝置，其中該些通道指標包括一使用者參數與一通道參數，該第二演算方法轉換器包括：一第二子集合接收器，接收該第二子解集合，並輸出該第二子解集合中的該些候選解；以及一第二候選解更新器，耦接該第二子集合接收器，接收該第二子解集合中的該些候選解，其中該第二候選解更新器針對該第二子解集合的該些候選解執行該第二演算方法，以及該第二演算方法包括：一步驟(c16)，對該些候選解的該第t+1個時槽至該第t+M個時槽的該些通道指標的每一個，在該使用者參數中隨機選擇一第一使用者代號與一第二使用者代號，對該第一使用者代號從該通道參數隨機選擇一第一通道參數代號，以及對該第二使用者代號從該通道參數隨機選擇一第二通道參數代號；一步驟(c17)，交換在該些通道指標的該用電排程中，對應該第一使用者代號與該第一通道參數代號所對應該基地台的一預定使用狀況與對應該第二使用者代號與該第二通道參數代號所對應該基地台的一預定使用狀況，以修改該些通道指標；一步驟(c18)，依據該步驟(c17)修改後之該第t+1個時槽至該第t+M個時槽的該些通道指標，利用該限制不等式解出對應該步驟(c17)修改後之該些通道指標的該待解變量；一步驟(c19)，用該步驟(c17)修改後之該第t+1個時槽至該第t+M個時槽的該些通道指標以及對應的該待解變量，更新該些候選解。
如請求項3所述的電力管理裝置，其中，該特定解計算器依據該電量消耗成本與該吞吐量計算該解集合的一柏拉圖前緣，並從該柏拉圖前緣選擇一膝解作為該特定解。
如請求項3所述的電力管理裝置，其中，該用電排程轉換器利用一拉蓋爾網路將該待解變量轉換為該用電排程。
一種電力管理方法，用於配置有一儲能裝置的一基地台，包括：依據該基地台在一第t個時槽中的一基地台狀態資訊以及該儲能裝置在該第t個時槽中的一儲能裝置狀態資訊，計算一第t+1個時槽至一第t+M個時槽的一第一電力排程，其中t與M為整數；使用該第一電力排程去設定該基地台在一第s個時槽中的一功率配置，其中s為整數且t＜s＜t+M；依據該基地台在該第s個時槽中的該基地台狀態資訊以及該儲能裝置在該第s個時槽中的該儲能裝置狀態資訊，計算一第s+1個時槽至一第s+M個時槽的一第二電力排程；以及使用該第二電力排程去設定該基地台在一第u個時槽中的該功率配置，其中u為整數且s＜u＜s+M。
如請求項9所述的電力管理方法，其中該儲能裝置的一電量從一電網與一再生能源獲得，該基地台狀態資訊包含該基地台的多個通道的一使用累加功率，該儲能裝置狀態資訊包括該儲能裝置的一目前儲電量，該第一電力排程包含該些通道在該第t+1個時槽至該第t+M個時槽的多個傳輸功率配置與該儲能裝置在該第t+1個時槽至該第t+M個時槽的一充放電功率配置。
如請求項10所述的電力管理方法，其中計算該第t+1個時槽至該第t+M個時槽的該第一電力排程的操作包括：一步驟(a)，利用具有一待解變量的一限制不等式產生一解集合，其中該解集合包含N _norm組候選解，該些候選解中的任一個包含該第t+1個時槽至該第t+M個時槽所對應多個通道指標與對應該些通道指標的該待解變量，其中該限制不等式的參數包含該基地台狀態資訊、該儲能裝置狀態資訊與該第t+1個時槽至該第t+M個時槽的該些通道指標；一步驟(b)，依據該基地台在該第t+1個時槽至該第t+M個時槽的一電量消耗成本與該基地台的一吞吐量去判斷該些候選解中有無至少一個被支配解，以及從該解集合中移除該至少一個被支配解，其中該些通道指標包括一通道排程，該通道排程記載至少一通訊裝置與該基地台的該些通道之間的一使用分配，以及該些通道指標滿足一通道指標條件；一步驟(c)，執行一第一演算方法以轉換該些候選解的一第一子解集合，執行一第二演算方法以轉換該些候選解的一第二子解集合，以及移除該解集合中該些候選解中的多個被支配解以從該解集合中選出一特定解；以及一步驟(d)，將該步驟(c)選出之該特定解中的已解出的該待解變量轉換為該用電排程。
如請求項11所述的電力管理方法，其中計算該第t+1個時槽至該第t+M個時槽的該第一電力排程的操作包括：一步驟(c1)，複製該解集合中該些候選解以增加該些候選解的數量，將該解集合中的該些候選解分成該第一子解集合與該第二子解集合，以一第一演算方法轉換該第一子解集合的該些候選解，以一第二演算方法轉換該第二子解集合的該些候選解；一步驟(c2)，移除該解集合中該些候選解中的多個被支配解，然後判斷該解集合中該些候選解之數量，其中若該解集合中該些候選解的數量大於前述N _norm，則利用一文件更新演算法將該解集合中的該些候選解的數量減少為N _norm；一步驟(c3)，重複執行該步驟(c1)與該步驟(c2) t _max次，其中t _max為一整數；以及一步驟(c4)，從該解集合中選出一特定解。
如請求項12所述的電力管理方法，其中該些通道指標包括一使用者參數與一通道參數，該第一演算方法包括：一步驟(c11)，對該些候選解的該第t+1個時槽至該第t+M個時槽的該些通道指標的每一個，在該使用者參數中隨機選擇一使用者代號，以及建立一第一通道集合，其中該第一通道集合包括在該些通道中已分配給該些候選解的該些通道指標中的該使用者代號卻未被使用的一通道；一步驟(c12)，建立一第二通道集合，其中該第二通道集合包括在該些通道中該些候選解的該些通道指標所記載未被任何通信設備使用的一通道；一步驟(c13)，隨機選擇一中介子集合，並依據該中介子集合修改該些通道指標的該用電排程，其中該中介子集合為從該通道集合與該未使用通道集合的聯集的子集合，若該些通道指標的該使用者參數不為該使用者代號，則不改變該些通道指標所記載該些通道的該用電排程的一預定使用狀況，以及若該些通道指標的該使用者參數為該使用者代號，則將該中介子集合中的該用電通道排定給該使用者參數所對應之至少一通信設備使用；一步驟(c14)，依據該步驟(c13)修改後之該第t+1個時槽至該第t+M個時槽的該些通道指標，利用該限制不等式解出對應該步驟(c13)修改後之該些通道指標的該待解變量；以及一步驟(c15)，用該步驟(c13)修改後之該第t+1個時槽至該第t+M個時槽的該些通道指標以及對應的該待解變量，更新該些候選解。
如請求項12所述的電力管理方法，其中該些通道指標包括一使用者參數與一通道參數，該第二演算方法包括：一步驟(c16)，針對該些候選解的該第t+1個時槽至該第t+M個時槽的該些通道指標的每一個，在該使用者參數中，隨機選擇一第一使用者代號與一第二使用者代號，對該第一使用者代號從該通道參數隨機選擇一第一通道參數代號，以及對該第二使用者代號從該通道參數隨機選擇一第二通道參數代號；一步驟(c17)，交換在該些通道指標的該用電排程中，對應該第一使用者代號與該第一通道參數代號所對應該基地台的一預定使用狀況與對應該第二使用者代號與該第二通道參數代號所對應該基地台的一預定使用狀況，以修改該些通道指標；一步驟(c18)，依據該步驟(c17)修改後之該第t+1個時槽至該第t+M個時槽的該些通道指標，利用該限制不等式解出對應該步驟(c17)修改後之該些通道指標的該待解變量；以及一步驟(c19)，用該步驟(c17)修改後之該第t+1個時槽至該第t+M個時槽的該些通道指標以及對應的該待解變量，更新該些候選解。
如請求項11所述的電力管理方法，其中，該步驟(c)包括：依據該電量消耗成本與該吞吐量計算該解集合的一柏拉圖前緣；以及從該柏拉圖前緣選擇一膝解作為該特定解。
如請求項11所述的電力管理方法，其中，該步驟(d)包括：利用一拉蓋爾網路將該待解變量轉換為該用電排程。