不确定性及机会约束下绿色蜂窝无线通信网络的最优电力采购
最优化与控制
2025-03-21 v1 应用统计
摘要
鉴于全球对可持续能源使用的日益重视以及蜂窝无线通信网络不断增长的能源需求，本工作寻求一种最优的短期连续时间电力采购调度方案，以最小化配备储能容量和混合能源系统的蜂窝无线通信网络的运营支出和碳排放。尽管无线衰落信道具有随机性，网络运营商仍须以高概率保证一定的服务质量(QoS)约束。该概率约束使得无法利用动态规划原理求解随机最优控制问题。本工作提出一种新颖的时间连续拉格朗日松弛方法，专为蜂窝网络的实时近最优能源采购设计，克服了与概率QoS约束相关的可处理性问题。数值求解方案包括针对松弛问题对应的哈密顿-雅可比-贝尔曼方程的高效迎风有限差分求解器，以及用于处理非光滑优化的有限记忆束方法(LMBM)与用于导航对偶问题随机性的随机次梯度方法(SSM)的有效结合。基于德国电力系统和日蜂窝流量数据的数值结果验证了所提出数值方法的计算效率，在实际时间范围内提供了近最优策略。
引用
@article{arxiv.2503.03051,
title = {Optimal power procurement for green cellular wireless networks under uncertainty and chance constraints},
author = {Nadhir Ben Rached and Shyam Mohan Subbiah Pillai and Raúl Tempone},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.03051},
year = {2025}
}