本公開涉及無線通信，并且特別地，涉及使能在無線通信網(wǎng)絡(luò)中由無線電基站提供輔助服務(wù)(例如頻率控制儲(chǔ)備(frequency?containment?reserve)(fcr)事件/服務(wù))。

背景技術(shù)：

1、第五代新空口(5g?nr)服務(wù)和高性能5g使能的無線電單元為企業(yè)(諸如公用事業(yè)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商(mno))打開了多種機(jī)會(huì)，使能各種企業(yè)對(duì)企業(yè)(b2b)運(yùn)營(yíng)。未來業(yè)務(wù)的一個(gè)方面是與其運(yùn)營(yíng)有關(guān)的公司的可持續(xù)性方法，例如，旨在減少這些運(yùn)營(yíng)的負(fù)面環(huán)境影響、負(fù)面社會(huì)影響等。可以通過使用新的通信技術(shù)、要求和能力(諸如5g?nr)來使能/改進(jìn)可持續(xù)性。

2、包括輸電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(tso)和配電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(dso)的公用事業(yè)運(yùn)營(yíng)商面臨著在保持他們運(yùn)營(yíng)的電網(wǎng)的高效運(yùn)營(yíng)的同時(shí)提高他們的可持續(xù)性的挑戰(zhàn)。此外，在與其他垂直業(yè)務(wù)(諸如電信業(yè)務(wù))相比時(shí)，電網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施(例如電力線和變電站的建設(shè))常常具有更長(zhǎng)的周期和投資。

3、另外，雖然電網(wǎng)中的可再生能源的裝機(jī)容量往往會(huì)隨著時(shí)間的推移而增加，但是用戶需求和能耗也同時(shí)增加。由于無法預(yù)測(cè)可再生能源，例如由于這些電源的隨機(jī)特性而導(dǎo)致電網(wǎng)在發(fā)電和需求(消耗)之間的平衡方面有時(shí)可能會(huì)不穩(wěn)定。以高效且穩(wěn)定的方式來規(guī)劃/運(yùn)行電網(wǎng)，以用于以高可用性/可靠性向用戶/客戶輸送能量，同時(shí)提高可持續(xù)性，對(duì)于公用事業(yè)運(yùn)營(yíng)商來說是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。

4、為了幫助緩解這個(gè)問題，已經(jīng)提議公用事業(yè)鼓勵(lì)和投資于輔助服務(wù)(as)。輔助服務(wù)是由在應(yīng)答電網(wǎng)請(qǐng)求時(shí)受到增加或減少參與客戶的能耗的影響的所選擇的電力客戶(例如參與企業(yè)客戶)執(zhí)行的能量的交易，其中可以為參與的那些客戶提供特殊(例如貨幣)激勵(lì)。這些輔助服務(wù)支持電網(wǎng)以幫助維持生成和消耗之間的適當(dāng)平衡并且因此提高電網(wǎng)穩(wěn)定性。

5、輔助服務(wù)中的一種服務(wù)是頻率控制儲(chǔ)備(fcr)服務(wù)。在fcr服務(wù)中，(例如參與客戶的)有效運(yùn)行儲(chǔ)備被使用來穩(wěn)定與其標(biāo)稱值(例如50hz或60hz)的電網(wǎng)頻率偏差(波動(dòng))。

6、fcr服務(wù)被分成兩種不同的服務(wù)，被命名為：正常操作的頻率控制儲(chǔ)備(fcr-n)和干擾的頻率控制儲(chǔ)備(fcr-d)?？梢曰诿啃r(shí)(或其他時(shí)間段)的市場(chǎng)基礎(chǔ)并且以預(yù)定義的最小電力投標(biāo)來由公用事業(yè)和參與客戶拍賣這些儲(chǔ)備(還被稱為fcr容量)(例如，拍賣可在需要fcr容量時(shí)的日前(每個(gè)國(guó)家可能不同)發(fā)生)。

7、另外，為了參與投標(biāo)過程，一些一般要求可能需要被參與客戶滿足(諸如客戶的設(shè)備的資格預(yù)審)，以在參與之前獲得公用事業(yè)公司的批準(zhǔn)。這些要求可能會(huì)因市場(chǎng)/位置/地區(qū)/等等而有所不同。下面的表1是對(duì)于參與電力市場(chǎng)的示例要求，在這種情況下是瑞典的電力市場(chǎng)：

8、

9、

10、表1-瑞典市場(chǎng)的fcr-n和fcr-d特性。

11、如表1中所描述的，fcr-n服務(wù)要求激活時(shí)間是60秒內(nèi)63％和3分鐘內(nèi)100％，即，在60秒內(nèi)，參與實(shí)體/客戶必須在60秒內(nèi)將其功耗降低(或增加，取決于配置/信令)63％并且在3分鐘內(nèi)將其功耗降低(或增加，取決于配置/信令)100％。

12、現(xiàn)有系統(tǒng)考慮為具有相關(guān)組件和功能(這樣的頻率監(jiān)測(cè))的公用事業(yè)使能fcr能量服務(wù)，并且當(dāng)使用電池能量存儲(chǔ)系統(tǒng)時(shí)，這樣的系統(tǒng)利用針對(duì)輔助服務(wù)的各種策略。例如，在一些電力系統(tǒng)中，對(duì)于fcr的技術(shù)要求不允許以除基于頻率之外的其他方式來控制電池存儲(chǔ)系統(tǒng)。因此，已經(jīng)提議了諸如恢復(fù)充電狀態(tài)(soc)的、符合這樣的調(diào)節(jié)并且使用電池存儲(chǔ)系統(tǒng)的生命線模型來最大化電池存儲(chǔ)系統(tǒng)利潤(rùn)的控制機(jī)制。

13、現(xiàn)有系統(tǒng)已經(jīng)考慮了電力市場(chǎng)中的針對(duì)電池存儲(chǔ)的最優(yōu)投標(biāo)策略。電池存儲(chǔ)可以通過在基于性能的調(diào)節(jié)機(jī)制下提供快速調(diào)節(jié)服務(wù)來提高其盈利能力，所述基于性能的調(diào)節(jié)機(jī)制更好地利用了電池的快速爬坡能力。然而，通過頻繁的充電-放電循環(huán)可能會(huì)降低電池壽命，尤其是在提供快速調(diào)節(jié)服務(wù)時(shí)。對(duì)于電池存儲(chǔ)來說，通過在某種程度上限制其操作策略來延長(zhǎng)其服務(wù)壽命是有利可圖的。因此，將電池循環(huán)壽命模型并入利潤(rùn)最大化模型中以確定在日前能量、旋轉(zhuǎn)儲(chǔ)備和調(diào)節(jié)市場(chǎng)方面的最優(yōu)投標(biāo)，可以提高這樣的操作的盈利能力。

14、現(xiàn)有系統(tǒng)考慮確定允許電池能量存儲(chǔ)系統(tǒng)所有者在參與電力市場(chǎng)時(shí)最大化利潤(rùn)的合適的策略。例如，混合整數(shù)線性規(guī)劃(milp)優(yōu)化問題已經(jīng)被提議用于確定電池能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的最優(yōu)操作。公式包括基于上部分段線性逼近法的電池退化模型。然而，現(xiàn)有系統(tǒng)可能太昂貴而無法實(shí)現(xiàn)，這降低了盈利能力。

15、因此，用于電池能量存儲(chǔ)的現(xiàn)有系統(tǒng)可能不是最優(yōu)地適合于向公用事業(yè)提供輔助服務(wù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、在本公開的實(shí)施例中，可以為輔助服務(wù)/fcr協(xié)調(diào)一個(gè)或多個(gè)集群中的無線電基站/網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(包括本地電池)的多個(gè)實(shí)體，其中電池還被用作無線電基站/網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)備份電池，并且不僅僅用于as(例如fcr)服務(wù)，以及其中無線電業(yè)務(wù)負(fù)載的變化(以及因此無線電基站(rbs)處的功耗)可以是動(dòng)態(tài)的。

2、本公開的實(shí)施例考慮在多個(gè)無線電基站(rbs)上生成不同的簡(jiǎn)檔以控制多個(gè)電池，高效地聚集rbs(例如基于功率電平、電池退化(例如電池生命周期)、成本性能、物理接近度等)，選擇要參與的最佳rbs，并且選擇一個(gè)或多個(gè)備用rbs作為備份。

3、本公開的實(shí)施例利用控制策略來響應(yīng)于fcr請(qǐng)求而高效地聚集rbs。公開了一種用來在參與fcr服務(wù)時(shí)控制無線電接入網(wǎng)絡(luò)(ran)的協(xié)調(diào)算法。在一些實(shí)施例中，mno/csp的目標(biāo)可以是在滿足fcr最低要求并且維持移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量(qos)的同時(shí)最大化利潤(rùn)。另外，為了提高系統(tǒng)精度、可靠性和盈利能力，考慮了電池退化和相關(guān)成本。

4、在本公開的一些實(shí)施例中，可以利用諸如例如用于混合整數(shù)線性規(guī)劃(milp)的dantzig-wolfe分解方法的優(yōu)化算法。例如，對(duì)于每個(gè)投標(biāo)時(shí)期(例如投標(biāo)小時(shí))，選擇rbs的(一個(gè)或多個(gè))最高效的組/(一個(gè)或多個(gè))最高效的集群，例如形成主要集群和備份集群(以用于冗余容量)。在一些實(shí)施例中，可以通過比較與每個(gè)組/集群相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)特性來確定(一個(gè)或多個(gè))最高效的組/(一個(gè)或多個(gè))最高效的集群。

5、在本公開的一些實(shí)施例中，在選擇了一個(gè)或多個(gè)集群之后，將具有各種簡(jiǎn)檔(例如操作設(shè)置)的同步信號(hào)發(fā)送到系統(tǒng)中的每個(gè)集群(例如，發(fā)送到每個(gè)集群中的一個(gè)或多個(gè)rbs)以進(jìn)行激活?；诤?jiǎn)檔的各種操作可以在激活電力基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備(例如電源單元(psu))時(shí)提高協(xié)調(diào)和效率。

6、在本公開的一些實(shí)施例中，向每個(gè)集群的rbs的包括as簡(jiǎn)檔的同步信號(hào)的傳輸在活動(dòng)小時(shí)之前發(fā)生，as簡(jiǎn)檔可選地包括簡(jiǎn)檔控制，簡(jiǎn)檔控制指示下列中的至少一項(xiàng)：響應(yīng)于來自網(wǎng)絡(luò)管理單元的用來執(zhí)行as簡(jiǎn)檔的每個(gè)需求的rbs的同步，以及至少一個(gè)本地控制器上的本地執(zhí)行以用于基于由as簡(jiǎn)檔指示的至少一個(gè)閾值來執(zhí)行至少一個(gè)電力修改過程。

7、根據(jù)本公開的一個(gè)方面，提供了一種被配置成與電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商以及與多個(gè)rbs通信的管理節(jié)點(diǎn)。多個(gè)rbs中的每個(gè)rbs被配置成在來自電網(wǎng)的電力和來自與rbs相關(guān)聯(lián)的相應(yīng)多個(gè)備份電池單元的電力之間是可切換的。管理節(jié)點(diǎn)被配置成：確定要參與在預(yù)定義的時(shí)間間隔期間發(fā)生的至少一個(gè)頻率控制儲(chǔ)備fcr事件的多個(gè)rbs的主要子集；確定各自被配置成代替多個(gè)rbs的主要子集中的相應(yīng)一個(gè)的故障來參與至少一個(gè)fcr事件的多個(gè)rbs的備用子集；促使向多個(gè)rbs的主要子集和備用子集的具有操作設(shè)置的同步信號(hào)的傳輸，其中操作設(shè)置與參與至少一個(gè)fcr事件相關(guān)聯(lián)；以及在激活時(shí)期期間，促使向多個(gè)rbs的主要子集中的至少一個(gè)的激活信號(hào)的傳輸，激活信號(hào)被配置成促使rbs基于同步信號(hào)來修改其功耗以參與至少一個(gè)fcr事件。

8、根據(jù)本公開的一個(gè)方面，提供了一種與管理節(jié)點(diǎn)通信的rbs。rbs被配置成在來自電網(wǎng)的電力和來自與rbs相關(guān)聯(lián)的多個(gè)備份電池單元的電力之間是可切換的。無線電臺(tái)包括處理電路，所述處理電路被配置成：接收與形成集群的多個(gè)rbs的主要子集和備用子集相關(guān)聯(lián)的具有操作設(shè)置的同步信號(hào)，其中操作設(shè)置與參與至少一個(gè)頻率控制儲(chǔ)備fcr事件相關(guān)聯(lián)；在激活時(shí)期期間，接收激活信號(hào)，所述激活信號(hào)被配置成促使rbs響應(yīng)于激活信號(hào)、基于同步信號(hào)來修改其功耗；以及基于同步信號(hào)和激活信號(hào)來修改rbs的功耗以參與至少一個(gè)fcr事件。

9、根據(jù)本公開的另一個(gè)方面，提供了一種由被配置成與電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商以及與多個(gè)rbs通信的管理節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的方法。多個(gè)rbs中的每個(gè)rbs被配置成在來自電網(wǎng)的電力和來自與rbs相關(guān)聯(lián)的相應(yīng)多個(gè)備份電池單元的電力之間是可切換的。確定要參與在預(yù)定義的時(shí)間間隔期間發(fā)生的至少一個(gè)頻率控制儲(chǔ)備fcr事件的多個(gè)rbs的主要子集。確定各自被配置成代替多個(gè)rbs的主要子集中的相應(yīng)一個(gè)的故障來參與至少一個(gè)fcr事件的多個(gè)rbs的備用子集。促使向多個(gè)rbs的主要子集和備用子集的具有操作設(shè)置的同步信號(hào)的傳輸，其中操作設(shè)置與參與至少一個(gè)fcr事件相關(guān)聯(lián)。在激活時(shí)期期間，促使向多個(gè)rbs的主要子集中的至少一個(gè)的激活信號(hào)的傳輸，其中激活信號(hào)被配置成促使rbs基于同步信號(hào)來修改其功耗以參與至少一個(gè)fcr事件。

10、根據(jù)本公開的另一個(gè)方面，提供了一種由與管理節(jié)點(diǎn)通信的rbs實(shí)現(xiàn)的方法。rbs被配置成在來自電網(wǎng)的電力和來自與rbs相關(guān)聯(lián)的多個(gè)備份電池單元的電力之間是可切換的。接收與形成集群的多個(gè)rbs的主要子集和備用子集相關(guān)聯(lián)的具有操作設(shè)置的同步信號(hào)，其中操作設(shè)置與參與至少一個(gè)頻率控制儲(chǔ)備fcr事件相關(guān)聯(lián)。在激活時(shí)期期間，接收激活信號(hào)，所述激活信號(hào)被配置成促使rbs響應(yīng)于激活信號(hào)、基于同步信號(hào)來修改其功耗?；谕叫盘?hào)和激活信號(hào)來修改rbs的功耗以參與至少一個(gè)fcr事件。

11、一些實(shí)施例因此有利地提供了用于在電信網(wǎng)絡(luò)中使能頻率控制功能性的方法、系統(tǒng)和設(shè)備。