本发明专利技术公开了一种电磁暂态实时仿真通信组件的评测方法、装置和设备，通过在分布式互联架构的电磁暂态实时仿真系统中每一个计算节点的内存上随机生成任意小样本数据，通过操作系统启动该测试程序将数据从分布式互联架构中的任意1个节点以广播方式发送至其余任意节点中，其中每一个发送准备、发送就绪、接收就绪、接收完成步骤均获取相应时间戳。测试程序可测试不低于100万次以上，通过大量的测试及其结果的分析，可以对分布式互联架构的电磁暂态实时仿真系统通信组件的抖动性能进行精准测试，有效识别其中存在的异常值，为整体系统的性能调优、调试提供参考依据和改进建议。调试提供参考依据和改进建议。调试提供参考依据和改进建议。
【技术实现步骤摘要】
一种电磁暂态实时仿真通信组件的评测方法、装置和设备
[0001]本专利技术涉及通信性能评测
，尤其涉及一种电磁暂态实时仿真通信组件的评测方法、装置和设备。
技术介绍
[0002]电力系统仿真是认识电力系统特性，支撑电力系统研究、规划、运行、生产、装备制造等能源产业链的有效手段。仿真计算分为非实时和实时仿真，后者对于每一个步长的计算、通信时间有严格限制。随着新型电力系统的快速发展，海量新能源机组和电力电子装置并网，系统规模急剧扩大，电力系统仿真计算能力面临巨大挑战。 为了应对日益复杂的交直流混联大电网的运行特性分析及控制系统试验难题，更大规模的电磁暂态实时仿真平台是不可或缺的重要研究分析支撑平台。
[0003]高性能计算(超级计算机)是计算机科学的一个分支，其致力于开发超级计算机，研究并行算法和发开相关软件，高性能集群主要用于处理复杂的计算问题，应用在需要大规模科学计算的环境中，如天气预报、石油勘探等，高性能集群上运行的应用程序一般使用并行算法，把一个大的普通问题根据一定的规则分为许多小的子问题，在集群内的不同节点上进行计算，而这些小问题的处理结果，经过处理可合并为原问题的最终结果；由于这些小问题的计算一般是可以并行完成的，从而可以缩短问题的处理时间；高性能计算集群在计算过程中，各节点是协同工作的，它们分别处理大问题的一部分，并在处理中根据需要进行数据交换，各节点的处理结果都是最终结果的一部分。
[0004]目前，超算系统主要为非实时仿真计算提供强有力的算力支撑，实现了明显的计算加速。但是，超算系统的计算能力评价指标是每1s内浮点运算能力，而实时仿真考量的则是每个数十微秒级仿真步长的计算能力，目前的超算系统尚无法满足实时仿真需求，且现有技术缺少对其进行通信性能测评的有效方法，难以准确判断电磁暂态实时仿真系统的优劣好坏。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供了一种电磁暂态实时仿真通信组件的评测方法、装置和设备，解决了现有技术缺少对其进行通信性能测评的有效方法，难以准确判断电磁暂态实时仿真系统的优劣好坏的技术问题。
[0006]本专利技术第一方面提供了一种电磁暂态实时仿真通信组件的评测方法，电磁暂态实时仿真通信组件包括多个计算节点，所述计算节点分别连接交换设备，所述方法包括：
[0007]响应评测请求，对各个所述计算节点分别进行初始化，建立各所述计算节点之间的通信连接；
[0008]当初始化完成时，通过在各个所述计算节点分别启动发送线程和轮询线程，通过所述发送线程将目标数据广播至各所述计算节点，并生成发送时间组；
[0009]当各所述计算节点接收到所述目标数据时，通过所述轮询线程存储所述目标数据
并生成接收时间组；
[0010]判断所述接收时间组的生成次数是否达到预设阈值；
[0011]若是，则读取已生成的发送时间组与接收时间组，并计算时间差值；
[0012]根据全部所述时间差值对应的统计学指标，判断所述电磁暂态实时仿真通信组件是否存在通信抖动。
[0013]可选地，所述方法还包括：
[0014]若否，则跳转执行所述当初始化完成时，通过各个所述计算节点分别启动发送线程，通过所述发送线程将目标数据广播至各所述计算节点，并生成发送时间组的步骤。
[0015]可选地，所述响应评测请求，对各个所述计算节点分别进行初始化，建立各所述计算节点之间的通信连接的步骤，包括：
[0016]响应评测请求，划分各所述计算节点内的内存空间并注册，生成每个所述计算节点分别对应的发送区空间和接收区空间；
[0017]分别在各所述计算节点上启动初始化线程；
[0018]分别采用各所述计算节点与剩余的计算节点进行三次握手，生成各所述计算节点之间的连接ID；
[0019]建立所述连接ID、所述发送区空间与所述接收区空间之间的关联关系，确定各所述计算节点之间的通信连接。
[0020]可选地，所述响应评测请求，划分各所述计算节点内的内存空间并注册，生成每个所述计算节点分别对应的发送区空间和接收区空间的步骤，包括：
[0021]响应评测请求，按照不同规格在各所述计算节点的内存空间内划分出第一空间和第二空间；
[0022]采用所述第一空间的首地址和所述第二空间的首地址进行注册；
[0023]在各所述第一空间中分别生成预定规格的随机数据作为目标数据，生成每个所述计算节点分别对应的发送区空间；
[0024]将各所述第二空间分别设置为全零，生成每个所述计算节点分别对应的接收区空间。
[0025]可选地，所述当初始化完成时，通过在各个所述计算节点分别启动发送线程和轮询线程，通过所述发送线程将目标数据广播至各所述计算节点，并生成发送时间组的步骤，包括：
[0026]当初始化完成时，通过在各个所述计算节点分别启动发送线程，以进入发送就绪状态；
[0027]在各个所述计算节点上分别启动轮询线程，以进入接收就绪状态；
[0028]通过所述发送线程按照所述连接ID将目标数据广播至各所述接收区空间，并将所述接收区空间偏移预设步长且置为全一；
[0029]通过各个所述计算节点分别执行RDTSC指令，将第一TSC值的高位比特读到EDX寄存器，低位比特读到EAX寄存器；
[0030]将各所述第一TSC值分别转换为发送时间点并分别存储至各个第一文本文件后换行，得到发送时间组。
[0031]可选地，所述当各所述计算节点接收到所述目标数据时，通过所述轮询线程存储
所述目标数据并生成接收时间组的步骤，包括：
[0032]当各所述计算节点接收到所述目标数据时，通过所述轮询线程存储所述目标数据并轮询所述接收区空间的最后标志字节；
[0033]若所述最后标志字节不为全零时，执行RDTSC指令，将第二TSC值的高位比特读到EDX寄存器，低位比特读到EAX寄存器；
[0034]将各所述第二TSC值分别转换为接收时间点；
[0035]将各所述接收时间点分别存储至各个第二文本文件后换行，并将所述最后标志字节置为全零，得到接收时间组。
[0036]可选地，所述发送时间组与所述接收时间组均采用行式存储；所述读取已生成的发送时间组与接收时间组，并计算时间差值的步骤，包括：
[0037]读取已生成的发送时间组内各行的时间最小值；
[0038]读取已生成的接收时间组内各行的时间最大值；
[0039]计算各所述时间最大值与各所述时间最小值之间的差值，得到各行分别对应的时间差值。
[0040]可选地，所述电磁暂态实时仿真通信组件还包括高精度对时装置；
[0041]所述高精度对时装置通过交换设备分别与各个所述计算节点通信连接；
[0042]各个所述计算节点分别安装有同步时钟网卡，并在生成所述目标数据时添加时间戳信息。
[0043]本专利技术第二方面提供了一种电磁暂态实时仿真通信组件的评测装置，电磁暂态实时仿真通信组件包本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电磁暂态实时仿真通信组件的评测方法，其特征在于，电磁暂态实时仿真通信组件包括多个计算节点，所述计算节点分别连接交换设备，所述方法包括：响应评测请求，对各个计算节点分别进行初始化，建立各所述计算节点之间的通信连接；当初始化完成时，通过在各个所述计算节点分别启动发送线程和轮询线程，通过所述发送线程将目标数据广播至各所述计算节点，并生成发送时间组；当各所述计算节点接收到所述目标数据时，通过所述轮询线程存储所述目标数据并生成接收时间组；判断所述接收时间组的生成次数是否达到预设阈值；若是，则读取已生成的发送时间组与接收时间组，并计算时间差值；根据全部所述时间差值对应的统计学指标，判断所述电磁暂态实时仿真通信组件是否存在通信抖动。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：若否，则跳转至所述当初始化完成时，通过各个所述计算节点分别启动发送线程，通过所述发送线程将目标数据广播至各所述计算节点，并生成发送时间组的步骤。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应评测请求，对各个所述计算节点分别进行初始化，建立各所述计算节点之间的通信连接的步骤，包括：响应评测请求，划分各所述计算节点内的内存空间并注册，生成每个所述计算节点分别对应的发送区空间和接收区空间；分别在各所述计算节点上启动初始化线程；分别采用各所述计算节点与剩余的计算节点进行三次握手，生成各所述计算节点之间的连接ID；建立所述连接ID、所述发送区空间与所述接收区空间之间的关联关系，确定各所述计算节点之间的通信连接。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述响应评测请求，划分各所述计算节点内的内存空间并注册，生成每个所述计算节点分别对应的发送区空间和接收区空间的步骤，包括：响应评测请求，按照不同规格在各所述计算节点的内存空间内划分出第一空间和第二空间；采用所述第一空间的首地址和所述第二空间的首地址进行注册；在各所述第一空间中分别生成预定规格的随机数据作为目标数据，生成每个所述计算节点分别对应的发送区空间；将各所述第二空间分别设置为全零，生成每个所述计算节点分别对应的接收区空间。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述当初始化完成时，通过在各个所述计算节点分别启动发送线程和轮询线程，通过所述发送线程将目标数据广播至各所述计算节点，并生成发送时间组的步骤，包括：当初始化完成时，通过在各个所述计算节点分别启动发送线程，以进入发送就绪状态；在各个所述计算节点上分别启动轮询线程，以进入接收就绪状态；通过所述发送线程按照所述连接ID将目标数据广播至各所述接收区空间，并将所述接
收区空间偏移预设步长且置为全一；通过各个所述计算节点...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭琦，郭天宇，郭海平，黄立滨，卢远宏，张杰，涂亮，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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