潮流計算是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定分析、故障計算、經濟調度等問題的基礎。準確、快速的潮流計算結果是電網安全可靠運行的重要保證。隨著區(qū)域電網互聯(lián)規(guī)模持續(xù)擴大、可再生能源大規(guī)模并網、電力電子裝備大規(guī)模應用,電力系統(tǒng)潮流計算的規(guī)模和復雜度急劇增加。同時,電網智能化進程不斷加深,電網精細化運行要求不斷提高,運行人員對電力系統(tǒng)潮流計算精度和效率提出了更高的要求。為實現(xiàn)大規(guī)模電力系統(tǒng)潮流的準確、快速求解,本文提出一種基于CPU-GPU異構平臺的非精確牛頓法與兩階段預處理穩(wěn)定雙正交共軛梯度(bi-conjugate gradient stabilized,BICGSTAB)法相結合的電力系統(tǒng)潮流并行計算方法,主要內容如下:修正方程組的求解是牛頓-拉夫遜法潮流計算中最為耗時的部分,提升修正方程組的求解效率可有效提升潮流計算效率。為此,本文采用非精確牛頓法進行電力系統(tǒng)潮流松弛計算,以線性方程組的迭代求解法獲取修正方程組的近似解;分析修正方程組的不同迭代求解方法,并根據雅可比矩陣的不對稱不定性,采用BICGSTAB法進行修正方程組的求解;進一步,為改善BICGSTAB法的收斂性,根據雅可比矩陣的稀疏性和類對角占優(yōu)...

【文章頁數】：52 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 潮流計算方法
        1.2.2 修正方程組的求解方法
        1.2.3 GPU在電力系統(tǒng)中的應用
    1.3 本文主要研究工作
第2章 非精確牛頓法潮流計算及其并行化分析
    2.1 引言
    2.2 潮流計算數學模型
    2.3 非精確牛頓法
    2.4 求解修正方程組的預處理迭代法
        2.4.1 修正方程組的迭代解法
        2.4.2 雅可比矩陣預處理技術
    2.5 潮流算法并行化分析
        2.5.1 預處理迭代法的并行潛質
        2.5.2 CPU-GPU異構平臺
        2.5.3. 統(tǒng)一計算設備架構與數據存儲
    2.6 本章小結
第3章 基于CPU-GPU異構平臺的潮流并行計算方法
    3.1 引言
    3.2 BICGSTAB法求解修正方程組
    3.3 雅可比矩陣的兩階段預處理方法
        3.3.1 改進PPAT預處理
        3.3.2 改進Jacobi預處理
        3.3.3 兩階段預處理
    3.4 并行計算性能指標
    3.5 電力系統(tǒng)潮流并行計算流程
    3.6 本章小結
第4章 算例分析
    4.1 引言
    4.2 實驗平臺
    4.3 算例分析
        4.3.1 潮流算法準確性驗證
        4.3.2 兩階段預處理BICGSTAB法有效性驗證
        4.3.3 潮流算法有效性驗證
        4.3.4 并行計算性能分析
    4.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號：3748767