電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分布式并行仿真研究.pdf

1、跨大區(qū)互連以及市場化的運(yùn)營機(jī)制是現(xiàn)代電力系統(tǒng)的特點(diǎn)，這一方面有利于電力資源的共享，另一方面也為保證系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行帶來了新的挑戰(zhàn)。如何實(shí)現(xiàn)大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)的穩(wěn)定性實(shí)時(shí)仿真分析，是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。原有的全網(wǎng)串行仿真難以實(shí)現(xiàn)此目的。近年來，隨著高性能PC集群并行計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)以及各種并行計(jì)算算法的提出，為這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)帶來了希望。 本文首先提出了一種基于預(yù)處理GMRES的不精確牛頓法暫態(tài)仿真新算法。該算法用Newton-GMRS內(nèi)外

2、兩層迭代對(duì)表示系統(tǒng)暫態(tài)過程的微分代數(shù)方程組進(jìn)行求解。在迭代的每一時(shí)步求解雅可比方程時(shí)，該算法先對(duì)其系數(shù)矩陣進(jìn)行ILU分解預(yù)處理，形成等價(jià)的線性方程組，再用GMRES方法對(duì)等價(jià)方程組進(jìn)行迭代求解。該算法結(jié)合了偽牛頓策略，即只有在時(shí)步Newton迭代次數(shù)較多情況下，才對(duì)雅可比矩陣進(jìn)行更新，否則繼續(xù)使用之前形成的雅可比矩陣，以達(dá)到加速仿真的目的。算例結(jié)果表明，該算法是有效的。 本文對(duì)基于MPI的通信進(jìn)行了研究。為了實(shí)現(xiàn)機(jī)電暫態(tài)的并行仿

3、真，本文在介紹MPI的基本概念以及基本通信方式，即點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信和組通信的基礎(chǔ)上，詳細(xì)比較了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信模式中的阻塞通信和非阻塞通信的各自特點(diǎn)，并利用非阻塞通信可以實(shí)現(xiàn)通信和計(jì)算同時(shí)進(jìn)行的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了基于MPI的異步通信。 最后，本文對(duì)機(jī)電暫態(tài)并行仿真進(jìn)行了研究，提出了一種基于等值的機(jī)電暫態(tài)仿真并行異步新算法。其主要思想為：將原始網(wǎng)絡(luò)分割為若干互聯(lián)的子系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)在仿真的每一時(shí)步進(jìn)行相互等值，各個(gè)子系統(tǒng)利用其他子系統(tǒng)傳遞來的等值信