【技术实现步骤摘要】
一种基于全并行嵌套对角加边形式的电力系统暂态稳定仿真并行计算方法
本专利技术属于电力系统自动化领域，尤其涉及一种基于全并行嵌套对角加边形式的电力系统暂态稳定仿真并行计算方法。
技术介绍
电力系统暂态稳定时域仿真是电力系统分析的重要工具，被广泛应用于电力行业的研究与工程领域。随着网络规模的不断增大，内部元件日趋复杂，其计算量增长明显，计算非常耗时。并行计算能够显著提高暂态稳定仿真的计算速度。多年来，研究者们在电力系统并行暂态稳定仿真方面做出了许多成果。电力系统暂态稳定仿真需要求解一组高维非线性微分-代数方程组，其并行方法主要可以分为三类，分别是空间并行方法，时间并行方法，以及时空间并行方法。空间并行方法将微分代数方程组进行变换或者划分，并行求解微分代数方程组。空间并行方法可被分为粗颗粒与细颗粒两种。粗颗粒空间并行方法，着眼于方程组的分块并行求解。细颗粒空间并行方法，着眼于矩阵的元素操作。时间并行方法则同时求解多个仿真时步。时空间并行方法则综合了空间并行和时间并行的特点。BBDF方法作为一种空间并行方法，...
【技术保护点】
1.一种基于全并行嵌套对角加边形式的电力系统暂态稳定仿真并行计算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n步骤1：将电力网络划分为多个子系统，并完成子系统-核心映射，包括以下子步骤：/n步骤1.1：基于因子表道路树将电力网络划分为3层子系统的嵌套BBDF结构。三层子系统分别为叶系统、枝系统、根系统，每个叶系统连接一个枝系统，每个枝系统连接有多个叶系统，根系统只有一个，所有枝系统与根系统相连。/n步骤1.2：将叶系统、枝系统、根系统的计算任务绑定到CPU核心上，完成子系统-核心映射。/n步骤2：单个仿真积分步的并行计算，包括以下子步骤。/n步骤2.1：并行求解叶系统、枝系统、...
【技术特征摘要】
1.一种基于全并行嵌套对角加边形式的电力系统暂态稳定仿真并行计算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1：将电力网络划分为多个子系统，并完成子系统-核心映射，包括以下子步骤：
步骤1.1：基于因子表道路树将电力网络划分为3层子系统的嵌套BBDF结构。三层子系统分别为叶系统、枝系统、根系统，每个叶系统连接一个枝系统，每个枝系统连接有多个叶系统，根系统只有一个，所有枝系统与根系统相连。
步骤1.2：将叶系统、枝系统、根系统的计算任务绑定到CPU核心上，完成子系统-核心映射。
步骤2：单个仿真积分步的并行计算，包括以下子步骤。
步骤2.1：并行求解叶系统、枝系统、根系统的微分方程。
步骤2.2：并行执行叶系统的快速前代运算、枝系统的快速回代运算、根系统的快速前代运算。
步骤2.3：并行执行叶系统的快速回代运算、枝系统的快速前代运算、根系统的快速回代运算。
步骤2.4：并行判断所有子系统网络方程是否均已收敛，若已全部收敛，转步骤2.5，否则转步骤2.2。
步骤2.5：并行计算叶系统、枝系统、根系统内动态元件的电磁功率。
步骤2.6：并行判断所有的子系统状态变量是否均已收敛，若已全部收敛，结束当前仿真积分步的计算，并开始下一仿真积分步的计算，否则转步骤2.1。
2.根据权利要求1所述的一种基于全并行嵌套对角加边形式的电力系统暂态稳定仿真并行计算方法，其特征在于，所述步骤1.2中，按照如下原则进行子网-核心映射：①每个叶系统单独分配一个CPU核心，每个枝系统单独分配一个CPU核心，根系统单独分配一个CPU核心；②一个枝系统以及与其相连的所有叶系统构成一个叶-枝BBDF结构单元，每个叶-枝BBDF结构单元包含的子系统应被分配到同一块CPU芯片的CPU核心上；③若同一块CPU芯片上的CPU核心足够多，可以分配多个叶-枝BBDF结构单元，否则将不同的叶-枝BBDF结构单元分配到不同的CPU芯片。
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【专利技术属性】
技术研发人员：肖谭南，童伟林，王建全，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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