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近两年，我国明确提出加快“新基建”发展步伐，5G基站建设作为新基建之一，正稳步推进建设进程。5G通信的频段较高，单个5G基站覆盖范围较4G基站小，且由于使用了更大规模的阵列天线、更高的带宽，其耗能明显高于3G、4G基站，各大运营商都在积极探索降低电费的方法。5G基站通常会配置储能电池作为备用电源来保证基站的不间断供电需求。
据工信部预计，2023年5G基站对备用电池需求量将达到31.8GW·h，这是一个非常大的储能资源。随着我国配电网更加坚强可靠，在市电正常供电时，通信基站储能电池一直处于闲置状态，造成资源的浪费。因此，如何盘活碎片化闲置储能资源，使5G基站作为新的储能配置主体参与到与配电网的协同互动中，从而实现电网与通信运营商的互利共赢将成为研究的重点。
目前，在5G基站能效管理方面，国内外研究者多聚焦于基站休眠技术的研究，其意在从源头降低基站的能耗，进而达到节约能源、降低运营商电费成本的目的。但这种方法在节能降费的同时往往伴随运营商通信服务质量受损，5G通信用户体验感降低等风险，因此亟待研究结合基站通信负载情况及不同时间空间尺度的动态功耗管理技术。
在储能调控技术方面，越来越多的学者致力于研究使各类分布式储能资源参与电力系统协同调度的方法。但是由于5G基站具备自身通信业务特性，其他形式的储能调控研究成果无法完全适配于5G基站储能调控，因此考虑通信基站后备储能特殊性的参与电网协同调度方法将成为研究重点。
另外，随着能源与信息领域深度融合的不断推进，通过构建储能云平台，利用能量信息化技术和先进通信技术对分散的储能资源进行数字化管控逐渐受到研究者的关注。总结来看，目前关于5G基站储能参与电网协同调度的具体方式研究还比较缺乏，亟待对其进行进一步探索与完善研究。
华北电力大学电气与电子工程学院的研究人员麻秀范、孟祥玉、朱秋萍、段颖、王志，在2022年第11期《电工技术学报》上撰文，从聚合大规模、分布式的基站储能资源以参与电网协同互动的角度，设计了以盘活通信基站闲置储能资源为目的的5G基站云储能系统。提出考虑基站通信负载差异性的基站储能可调度潜力分析方法，并根据基站储能的可调度容量，使用最小化负荷曲线方差及最大化储能调控收益作为优化目标，建立5G基站储能参与电网协同调度模型。
图1 5G基站云储能系统调控流程
研究人员指出，算例分析的结果表明，通过基站储能云调控平台将大量且分散的5G基站储能聚合以参与电网协同互动，可切实达到辅助电网平抑峰谷差、削峰填谷的效果，该策略使区域峰谷差减少34.67%。
另外，将基站储能可调控潜力与基站通信负载状态相关联进而制定储能调控策略，可避免通信负载高峰时储能剩余备电容量过低的情况出现，并可利用不同区域通信负载变化的互补性，使集中后的基站储能可调度潜力不会在某个时段过低或过高。
他们进一步指出，基站储能参与电网协同互动可在平抑电网峰谷差的同时通过储能的低储高放获得收益，该策略在一个调度周期内可获得的储能低储高放收益1287.21元，在一定程度上减少了基站运营成本，实现电网与通信运营商的互利共赢。
本文编自2022年第11期《电工技术学报》，论文标题为“计及通信负载的5G基站储能调控策略”。本课题得到了国家电网有限公司总部管理科技项目的支持。
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