关键词

能源系统建模电力系统分析PyPSA电力潮流计算能源优化

使用说明

项目简介

PyPSA MCP 是一个基于 Model Context Protocol (MCP) 构建的服务器端应用，它为 PyPSA (Python for Power System Analysis) 库提供了一个自然语言接口。通过这个服务器，大型语言模型（如Claude）可以直接与 PyPSA 交互，进行能源系统的建模、模拟和优化，无需用户编写复杂的 PyPSA 代码。

主要功能点

  • 模型管理: 创建、列出、选择和删除 PyPSA 能源系统模型。
  • 组件添加: 通过指令向模型中添加电网组件，如母线 (buses)、发电机 (generators)、负荷 (loads)、输电线路 (lines) 等，并配置其参数。
  • 数据与模拟: 设置模型的时间快照 (snapshots)，运行电力潮流计算 (power flow)。
  • 优化计算: 使用不同的求解器和公式对模型进行优化计算。
  • 结果分析: 提取并总结电力潮流或优化计算的结果。

安装步骤

  1. 安装 Python: 确保您的系统安装了 Python 3.10 或更高版本。
  2. 安装 uv (推荐): 'uv' 是一个快速的 Python 包管理器和执行器，推荐使用它来管理依赖和运行项目。请按照 uv 的安装说明 进行安装。
  3. 安装 PyPSA MCP:
    • 使用 'pip' 安装： 
      pip install pypsamcp
    • 使用 'uv' 安装 (推荐)： 
      uv pip install pypsamcp

服务器配置

PyPSA MCP 服务器是供支持 MCP 协议的客户端（如 Claude Desktop）使用的。您需要在 MCP 客户端的设置中添加 PyPSA MCP 服务器的信息，以便客户端知道如何启动和连接到服务器。

配置通常在一个 JSON 文件中进行，您需要为 PyPSA MCP 服务器指定一个名称，以及客户端用来启动服务器进程的命令 ('command') 和参数 ('args')。

根据 PyPSA MCP 的安装方式，启动服务器的命令通常是运行安装好的 'pypsamcp' 模块。如果您使用 'uv' 安装，标准的启动方式是 'uv run --with pypsamcp pypsamcp'。因此，在您的 MCP 客户端配置中：

  • 'command': 通常设置为 'uv' (或者 'uv' 可执行文件的完整路径)。
  • 'args': 设置为 '["run", "--with", "pypsamcp", "pypsamcp"]'。

具体的配置格式和位置取决于您使用的 MCP 客户端。请参考您所使用客户端的文档来配置外部 MCP 服务器。例如，在 Claude Desktop 中，您可能需要在配置文件中找到 'mcpServers' 部分进行添加。

基本使用方法

配置完成后，您可以在 MCP 客户端中通过自然语言提示来与 PyPSA MCP 服务器交互。客户端会识别您的意图并调用服务器提供的相应工具。

例如，您可以尝试以下提示：

  1. 创建模型: "创建一个名为 'my_energy_grid' 的新能源系统模型。" (客户端可能会调用 'create_energy_model' 工具)
  2. 添加组件: "在模型 'my_energy_grid' 中添加一个名为 'bus1' 的母线，标称电压 220 kV。" (客户端可能会调用 'add_bus' 工具)
  3. 添加发电机: "在 'bus1' 添加一个名为 'gen1' 的发电机，容量 100 MW，边际成本 50。" (客户端可能会调用 'add_generator' 工具)
  4. 设置时间: "为模型设置 2025 年 1 月 1 日的 24 小时快照。" (客户端可能会调用 'set_snapshots' 工具)
  5. 运行模拟: "对模型运行电力潮流计算。" (客户端可能会调用 'run_powerflow' 工具)
  6. 运行优化: "使用 highs 求解器对模型运行优化。" (客户端可能会调用 'run_optimization' 工具)

服务器将执行这些操作并返回结果给客户端，客户端（LLM）可以进一步分析和解释这些结果。

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