pandapower 开源项目教程
1. 项目介绍
pandapower 是一个基于 PYPOWER 和 pandas 的便捷电力系统建模和分析工具。它旨在自动化电力系统的分析和优化,使用 pandas 数据分析库,并与常用的 MATPOWER/PYPOWER 案例格式兼容。pandapower 支持多种求解器,包括改进的 Newton-Raphson 潮流求解器、PYPOWER 的所有求解器、C++ 库求解器(用于快速稳态分布式电力系统分析)、lightsim2grid 库中的 Newton-Raphson 潮流求解器,以及 PowerModels.jl 库。
更多关于 pandapower 的信息可以在 pandapower 官方网站 上找到。
2. 项目快速启动
安装 pandapower
首先,确保你已经安装了 Python 和 pip。然后,使用以下命令安装 pandapower:
pip install pandapower
创建一个简单的电力系统模型
以下是一个简单的示例,展示如何使用 pandapower 创建一个基本的电力系统模型并运行潮流计算:
import pandapower as pp
# 创建一个空网络
net = pp.create_empty_network()
# 添加发电机
pp.create_bus(net, vn_kv=20, name="Bus 1")
pp.create_gen(net, bus=0, p_mw=100, vm_pu=1.02, name="Generator")
# 添加负荷
pp.create_bus(net, vn_kv=20, name="Bus 2")
pp.create_load(net, bus=1, p_mw=50, q_mvar=20, name="Load")
# 添加线路
pp.create_line_from_parameters(net, from_bus=0, to_bus=1, length_km=10, r_ohm_per_km=0.1, x_ohm_per_km=0.4, c_nf_per_km=10, max_i_ka=0.5, name="Line")
# 运行潮流计算
pp.runpp(net)
# 输出结果
print(net.res_bus)
print(net.res_line)
3. 应用案例和最佳实践
应用案例:电力系统优化
pandapower 可以用于电力系统的优化问题,例如最小化发电成本或最大化系统可靠性。以下是一个简单的优化示例:
import pandapower.networks as pn
import pandapower.plotting as pp_plot
# 加载一个现有的网络
net = pn.case9()
# 运行潮流计算
pp.runpp(net)
# 绘制网络
pp_plot.simple_plot(net)
最佳实践:使用 pandapower 进行大规模电力系统分析
对于大规模电力系统分析,建议使用并行计算和优化算法来提高计算效率。pandapower 支持与多种优化库(如 PuLP、Pyomo)的集成,可以用于复杂的优化问题。
4. 典型生态项目
pandapipes
pandapipes 是 pandapower 的姊妹项目,专注于管道网络(如热能、天然气或水)的建模和分析。如果你需要同时建模电力和管道系统,pandapipes 是一个很好的选择。
SimBench
SimBench 项目提供了跨所有电压级别的真实负荷曲线数据和电网模型,这些数据可以直接用于 pandapower 中。SimBench 的模型和数据可以帮助你快速开始复杂的电力系统分析。
PowerModels.jl
PowerModels.jl 是一个基于 Julia 的电力系统优化库,pandapower 可以与其集成,用于更复杂的电力系统优化问题。
通过这些生态项目,pandapower 可以扩展其功能,满足更广泛的电力系统建模和分析需求。
创作声明:本文部分内容由AI辅助生成(AIGC),仅供参考



