電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)并行算法實(shí)現(xiàn).pdf

1、電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中有著很重要的實(shí)用性意義，它是電力網(wǎng)絡(luò)中電能管理系統(tǒng)(Energy Management System，EMS)關(guān)鍵性的組成部分。狀態(tài)估計(jì)主要是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)在線調(diào)控，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)度，達(dá)到安全評(píng)估，為電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的下一步?jīng)Q策提供精確實(shí)時(shí)的操作和運(yùn)行數(shù)據(jù)，為電網(wǎng)的工作人員提供指導(dǎo)，因此它的實(shí)用性作用不容忽略，具有重要的研究意義。電力系統(tǒng)中狀態(tài)估計(jì)的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐應(yīng)用發(fā)展迅速，技術(shù)水平得到了大幅度的提高，然而，

2、隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，這就讓電網(wǎng)的各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)在進(jìn)行分析時(shí)需要處理的計(jì)算量也逐步增加，很多問(wèn)題也就顯現(xiàn)出來(lái)。目前，電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)的算法雖說(shuō)在不斷提高，但還存在一定的弊端，比如計(jì)算速度、內(nèi)存占用以及收斂可靠性也不盡如人意。近幾年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展，使得并行計(jì)算的優(yōu)勢(shì)顯露出來(lái)，因此，目前對(duì)電力系統(tǒng)的并行研究也越來(lái)越多。
　　本文介紹了電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)研究背景及意義，闡述狀態(tài)估計(jì)目前的發(fā)展動(dòng)態(tài)和應(yīng)用的新技術(shù)，對(duì)狀態(tài)估計(jì)的數(shù)學(xué)模

3、型進(jìn)行了詳細(xì)描述，分析較為常用的經(jīng)典的電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)算法，對(duì)它們的原理和特點(diǎn)進(jìn)行研究比較。
　　采用并行的原理進(jìn)行分析，利用OpenMP(Open Multi-Processing)編程模式，結(jié)合實(shí)際電網(wǎng)系統(tǒng)的特點(diǎn)，進(jìn)行了基于OpenMP編程環(huán)境下的并行算法研究。算法的改進(jìn)主要表現(xiàn)在兩方面:一方面是通過(guò)對(duì)原有最小二乘法的串行算法結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，根據(jù)原始的串行程序的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，利用OpenMP的數(shù)據(jù)并行化編譯語(yǔ)句，對(duì)線性方程組矩陣的求

4、和以及矩陣乘積的進(jìn)行并行改寫;另一方面對(duì)實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)進(jìn)行分析，根據(jù)編譯環(huán)境的運(yùn)行特點(diǎn)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分割，將整體系統(tǒng)劃分為兩個(gè)子系統(tǒng)，利用工作分區(qū)編譯指令進(jìn)行程序改寫，實(shí)現(xiàn)粗粒度的模塊化并行。此外，編程工作中也采用了一些提升并行性能的方法，盡量較小開銷。
　　本文在Visual Studio2008的平臺(tái)和Intel Fortran11的編譯環(huán)境中進(jìn)行程序的改進(jìn)，然后不同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)算例進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)基于OpenMP編譯環(huán)境的改進(jìn)后并行