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營機制是現(xiàn)代電力系統(tǒng)的特點，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)定運行帶來了新的挑戰(zhàn)。如何實現(xiàn)大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)的穩(wěn)定性實時仿真分析，是當(dāng)前的研究熱點。原有的全網(wǎng)串行仿真難以實現(xiàn)此目的。近年來，隨著高性能PC集群并行計算機的出現(xiàn)以及各種并行計算算法的提出，為這一目標(biāo)的實現(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、兩層迭代對表示系統(tǒng)暫態(tài)過程的微分代數(shù)方程組進行求解。在迭代的每一時步求解雅可比方程時，該算法先對其系數(shù)矩陣進行ILU分解預(yù)處理，形成等價的線性方程組，再用GMRES方法對等價方程組進行迭代求解。該算法結(jié)合了偽牛頓策略，即只有在時步Newton迭代次數(shù)較多情況下，才對雅可比矩陣進行更新，否則繼續(xù)使用之前形成的雅可比矩陣，以達到加速仿真的目的。算例結(jié)果表明，該算法是有效的。 本文對基于MPI的通信進行了研究。為了實現(xiàn)機電暫態(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，即點對點通信和組通信的基礎(chǔ)上，詳細比較了點對點通信模式中的阻塞通信和非阻塞通信的各自特點，并利用非阻塞通信可以實現(xiàn)通信和計算同時進行的優(yōu)點，實現(xiàn)了基于MPI的異步通信。 最后，本文對機電暫態(tài)并行仿真進行了研究，提出了一種基于等值的機電暫態(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)在仿真的每一時步進行相互等值，各個子系統(tǒng)利用其他子系統(tǒng)傳遞來的等值信