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multi_energy_complementarity/docs/GRID_FEED_IN_RATIO_CALCULATION.md
2025-12-27 17:57:38 +08:00

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上网电量比例计算方法说明

计算公式

上网电量比例 = 总上网电量 / 总发电量

其中:

  • 总上网电量 = sum(grid_feed_in) - 只计算正值(上网电量)
  • 总发电量 = 火电发电量 + 实际风电发电量 + 实际光伏发电量

详细计算过程

1. 基础数据获取

check_constraints() 函数中:

# 计算总量
total_wind_potential = sum(wind_output)        # 风电总潜力
total_solar_potential = sum(solar_output)      # 光伏总潜力  
total_thermal = sum(thermal_output)            # 火电总量

total_curtailed_wind = sum(balance_result['curtailed_wind'])    # 弃风总量
total_curtailed_solar = sum(balance_result['curtailed_solar'])  # 弃光总量
total_grid_feed_in = sum(balance_result['grid_feed_in'])        # 电网交互总量

2. 计算实际发电量

# 实际发电量(考虑弃风弃光)
actual_wind_generation = total_wind_potential - total_curtailed_wind
actual_solar_generation = total_solar_potential - total_curtailed_solar
total_generation = total_thermal + actual_wind_generation + actual_solar_generation

3. 计算上网电量比例

actual_grid_feed_in_ratio = total_grid_feed_in / total_generation if total_generation > 0 else 0

数据来源说明

grid_feed_in 数据含义

calculate_energy_balance() 函数中:

  • 正值 = 向电网输送的电量(上网)
  • 负值 = 从电网购买的电量(购电)
# 上网情况
grid_feed_in[hour] = grid_feed_allowed  # 正值

# 购电情况  
grid_feed_in[hour] = -remaining_deficit  # 负值

分母说明

总发电量包括:

  1. 火电发电量 - 全部计入(不考虑弃火电)
  2. 实际风电发电量 = 风电总潜力 - 弃风量
  3. 实际光伏发电量 = 光伏总潜力 - 弃光量

计算示例

假设有如下数据:

  • 火电总量120 MWh (24小时 × 5MW)
  • 风电总量72 MWh (24小时 × 平均3MW)
  • 光伏总量48 MWh (24小时 × 平均2MW)
  • 弃风量7.2 MWh
  • 弃光量4.8 MWh
  • 上网电量10 MWh

计算过程:

# 1. 实际发电量
actual_wind = 72 - 7.2 = 64.8 MWh
actual_solar = 48 - 4.8 = 43.2 MWh
total_generation = 120 + 64.8 + 43.2 = 228 MWh

# 2. 上网电量比例
grid_feed_in_ratio = 10 / 228 = 0.0438  4.38%

注意事项

1. 购电情况的处理

  • 如果系统净购电total_grid_feed_in < 0上网电量比例仍按公式计算
  • 负的上网电量会降低比例值

2. 零分母处理

  • 如果总发电量为0比例设为0避免除零错误

3. 约束检查

在优化算法中,上网电量比例用于约束检查:

grid_constraint_satisfied = constraint_results['total_grid_feed_in_ratio'] <= params.max_grid_ratio

输出位置

上网电量比例在以下位置输出:

  1. 控制台输出main.py:749

    print(f"实际上网电量比例: {result['total_grid_feed_in_ratio']:.3f}")
    
  2. Excel统计结果main.py:393

    f"{result['total_grid_feed_in_ratio']:.3f}",
    
  3. 可视化显示src/advanced_visualization.py:158

    上网电量比例: {result['total_grid_feed_in_ratio']:.1%}
    

总结

上网电量比例反映的是系统向电网输送电量占总发电量的比例,是评估系统电网交互特性的重要指标。该比例越低,说明系统越倾向于本地消纳新能源;比例越高,说明系统向电网输出的电量越多。