[發明專利]可再生能源異構網絡的功率控制和干擾定價方法及裝置

有效

• 申請號: 202011273448.2
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112533275B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 許海濤;張穎
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: H04W52/24
• 分類號: H04W52/24
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波;付忠林

1.一種可再生能源異構網絡的功率控制和干擾定價方法，其特征在于，所述可再生能源異構網絡的功率控制和干擾定價方法包括：

構建可再生能源異構網絡系統模型；其中，所述可再生能源異構網絡系統模型中包括一個宏基站MBS和多個小小區基站SBS，MBS與SBS使用相同的頻譜資源，MBS對干擾價格進行控制，SBS根據MBS所提供的干擾價格，向MBS支付干擾費用，并根據MBS提供的干擾價格來控制自身的發射功率；

構建所述可再生能源異構網絡中MBS和SBS的狀態模型；

構建MBS和SBS成本目標函數；其中，MBS目標為尋找最優干擾定價策略，SBS目標為根據MBS提供的干擾價格控制自身發射功率以使成本最小化；

以MBS為領導者，SBS為跟隨者，構建動態博弈模型，并求解動態博弈模型開環和反饋模式下的納什均衡解，得到最優功率分配和最優干擾定價策略；

在所述可再生能源異構網絡系統模型中，MBS的能源由常規電網提供，SBS的能源來源為異構能源，包括常規電網和可再生能源，在異構能源的驅動下，SBS從可再生能源中收集能量，收集的能量儲存在SBS中；

在所述狀態模型中，SBS的儲能動態表征為：

其中，x_i(t)表示第i個SBS的儲能狀態，q_i(t)表示第i個SBS在可再生能源中的充電功率水平，p_i(t)表示第i個SBS的發射功率，η_i表示系統從可再生能源到第i個SBS的能量傳遞系數，ε表示系統耗損系數，表示第i個SBS的初始儲能狀態；

SBS的發射功率受能源中可用能量的限制，受限于：

p_i(t)≤x_i(t)

MBS的狀態是一個動態變量，表示MBS與SBS共享的可用頻譜如下：

其中，x_m(t)表示MBS狀態，u_m(t)表示控制變量，η_m表示x_m(t)和u_m(t)之間的頻譜傳遞系數，ε_m表示系統的消耗系數，表示MBS初始狀態；

控制變量u_m(t)為受下限值約束的干擾價格：

其中，為MBS對共信道干擾設定的干擾價格單價的下限值；

MBS的目標函數如下：

其中，γ_m表示MBS的單位頻譜價格，p_i(t)表示第i個SBS的發射功率，u_m(t)表示MBS收取的干擾價格，α_m、β_m和v_m為權重常數，g_im表示第i個SBS在MBS中的信道增益，表示MBS對共信道干擾設定的干擾價格單價的下限值，e^-r(t-t0)表示折現因子，x_m(T)表示MBS在時間區間末想要達到的最終頻譜狀態；

SBS的目標函數如下：

其中，p_i(t)表示第i個SBS的發射功率，γ_i(t)表示第i個SBS的能源成本系數，x_i(t)表示第i個SBS的能量消耗，表示第i個SBS對MBS的干擾支付，α_i，β_i和v_i表示權重常數，e^-r(t-t0)表示折現因子，x_i(T)表示第i個SBS希望在時間間隔結束時達到的終端能量狀態。

2.如權利要求1所述的可再生能源異構網絡的功率控制和干擾定價方法，其特征在于，所述可再生能源異構網絡系統模型為兩層異構網絡系統，其頂層是MBS，底層包括多個SBS，SBS之間的共層干擾可忽略。