The GIST 2064-Bus Test System: A Public-Data Synthetic Model of the Korean Power Grid
作者: Yun-Su Kim
分类: eess.SY
发布日期: 2026-06-11
备注: 10 pages, 5 figures, 5 tables
💡 一句话要点
提出GIST 2064总线测试系统以解决韩国电网建模问题
🎯 匹配领域: 支柱四：生成式动作 (Generative Motion)
关键词: 电网建模 合成模型 公共数据 电力流动 可再生能源 电网优化 脱碳研究
📋 核心要点
- 现有的韩国电网模型缺乏公开数据，限制了对该电网特性的深入研究。
- 论文提出的GIST 2064总线测试系统利用公共数据构建了一个地理基础的合成模型，具备高分辨率。
- 模型成功解决了85 GW高需求快照，表现出良好的电压稳定性和低损耗，验证了其有效性。
📝 摘要（中文）
目前没有公开的韩国传输系统原始分辨率模型，这使得对这一独特电网的可重复研究变得困难。本文提出了GIST 2064总线测试系统，这是一个基于公共数据的合成模型，涵盖2064个总线、512个发电和可再生能源源（144 GW）、3044个交流线路电路及高压直流等效，提供了电力流动、规划和脱碳研究的可引用平台。
🔬 方法详解
问题定义：本文旨在解决缺乏公开的韩国电网模型的问题，现有模型无法满足高分辨率和可重复研究的需求。
核心思路：通过利用公共数据和地理信息，构建一个基于真实地理布局的合成电网模型，以确保其在研究中的实用性和准确性。
技术框架：模型包括多个模块，如基于OpenStreetMap的线路几何重组、最小生成树骨架填补、以及与国家统计数据的校准，形成完整的电网结构。
关键创新：该模型的创新之处在于其地理基础的合成方法，能够真实反映韩国电网的结构特征，而非完全合成或聚合模型。
关键设计：模型包含2064个总线、512个发电源、3044个交流线路电路和3073个变压器，采用PSS/E兼容的CSV格式进行序列化，确保数据的可用性和兼容性。
🖼️ 关键图片
📊 实验亮点
在对85 GW高需求快照的测试中，模型实现了均值电压为0.996 pu，损耗仅为2.3%，且没有出现低电压总线，显示出其在电网稳定性和效率方面的优越性。与独立公共KPG-193模型结构一致，验证了模型的可靠性。
🎯 应用场景
GIST 2064总线测试系统可广泛应用于电力流动分析、系统规划和脱碳研究等领域。其高分辨率和真实地理特征使其成为研究韩国电网特性的理想工具，推动可再生能源的集成和电网优化。未来，该模型有助于政策制定和电力市场的研究。
📄 摘要（原文）
No model of the Korean transmission system at native resolution is publicly available, which makes reproducible research on one of the world's most distinctive grids difficult-an islanded interconnection with extreme separation between generation and the Seoul Metropolitan Area load center, low renewable penetration, and heavy reliance on extra-high-voltage (EHV) transmission. Working strictly from public data, and for research purposes only, we present the GIST 2064-bus test system, a geographically grounded synthetic model of the Korean grid. Unlike fully synthetic cases, whose lines match no real corridor, and aggregated public Korean models, it derives its 345 and 154 kV layout from the OpenStreetMap/OpenInfraMap power layer by a multi-source shortest-path reassembly of overhead-line geometry, gap-fills unreachable substations with a geographic minimum-spanning-tree backbone, and calibrates the aggregate circuit length to published national statistics (108/107/97% at 765/345/154 kV). The model spans 2064 buses, 512 generation and renewable sources (144 GW), 3044 AC line circuits plus high-voltage direct-current (HVDC) equivalents, 3073 transformers, and reactive resources (shunts and 11 FACTS devices), serialized to a PSS/E-compatible CSV schema. A general-purpose pandapower Newton-Raphson solver-with generator reactive limit enforcement, a secant-gain remote voltage-control loop, tap-changer and switched-shunt fixed-point control, and zero-impedance regularization-solves an 85 GW high demand snapshot to a single connected, converged operating point (mean voltage 0.996 pu, 2.3 % losses, no undervoltage buses), structurally consistent with the independent public KPG-193 model. The dataset, maps, and tooling are released as a citable platform for power flow, planning, and decarbonization studies.