發(fā)布時間：2017-09-13 21:11

  本文關(guān)鍵詞：基于OpenMP的電力系統(tǒng)無功優(yōu)化并行計算

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【摘要】：無功優(yōu)化關(guān)系到電壓的質(zhì)量、電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性,所以,對無功優(yōu)化精度的要求日益提高。無功優(yōu)化的模型也就越來越復(fù)雜,計算量越來越大。傳統(tǒng)串行計算的效率已經(jīng)無法滿足無功優(yōu)化的在線控制要求,因此,本文旨在利用并行處理技術(shù)提高無功優(yōu)化的計算速度。首先,本文介紹了一種無功優(yōu)化的算法及其實(shí)現(xiàn)過程,并分析了它在提高優(yōu)化速度方面的優(yōu)缺點(diǎn),同時分析了它在可以進(jìn)行并行化處理方面的優(yōu)勢。根據(jù)這種無功優(yōu)化算法的特點(diǎn)以及并行計算條件,本文選取了基于OpenMP的并行處理技術(shù)對無功優(yōu)化過程進(jìn)行并行處理。文中對并行計算的相關(guān)概念和并行計算在電力系統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用作了簡要的敘述,并較為詳細(xì)地介紹了基于OpenMP的并行處理技術(shù)。然后,對無功優(yōu)化進(jìn)行了并行算法設(shè)計,大致可分為直接并行化、“分而治之”并行化以及改變算法實(shí)現(xiàn)并行化三種思路,每種思路都在無功優(yōu)化程序中選取了相應(yīng)的代碼段作為并行處理的例子。進(jìn)而簡要分析了基于OpenMP的無功優(yōu)化并行計算的性能。最后,用兩個算例驗證了基于OpenMP的并行處理技術(shù)在提高無功優(yōu)化速度方面的有效性。并行程序是在Windows,Intel Parallel Studio XE 2011集成環(huán)境的VS2010運(yùn)行環(huán)境下,使用Visual Fortran Compiler XE 12.0編譯器編譯執(zhí)行的。算例結(jié)果證明:這種并行處理技術(shù)可以在不影響結(jié)果準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上,顯著地提高無功優(yōu)化的計算速度,是一種切實(shí)可用的方法。另外,本文所做的工作還有很多不足和需要進(jìn)一步研究的地方,文章結(jié)尾處給出了一些重要的建議。
【關(guān)鍵詞】：無功優(yōu)化 并行計算 OpenMP 加速比
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM714.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 課題研究背景和意義10-11
• 1.2 并行計算的相關(guān)概念11-14
• 1.2.1 并行計算機(jī)的發(fā)展11-12
• 1.2.2 并行計算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)12-14
• 1.3 并行計算在電力系統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用14-15
• 1.4 并行計算在無功優(yōu)化方面的應(yīng)用15-17
• 1.5 本文的主要工作17-18
• 2 無功優(yōu)化18-33
• 2.1 靜態(tài)無功優(yōu)化18-25
• 2.1.1 靜態(tài)無功優(yōu)化模型18-20
• 2.1.2 靜態(tài)無功優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)20-25
• 2.2 綜合無功優(yōu)化25-30
• 2.2.1 綜合無功優(yōu)化的模型26-27
• 2.2.2 綜合無功優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)27-30
• 2.3 算例分析30-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 3 基于OpenMP的并行處理技術(shù)33-44
• 3.1 OpenMP基本概念33-34
• 3.2 OpenMP執(zhí)行模型34-35
• 3.3 OpenMP編程要素35-43
• 3.3.1 OpenMP編譯指導(dǎo)35-39
• 3.3.2 OpenMP運(yùn)行時庫函數(shù)39-42
• 3.3.3 OpenMP環(huán)境變量42-43
• 3.4 本章小結(jié)43-44
• 4 基于OpenMP的無功優(yōu)化并行計算44-58
• 4.1 無功優(yōu)化并行計算的意義44-45
• 4.1.1 無功優(yōu)化算法存在的問題44
• 4.1.2 無功優(yōu)化并行計算的可行性44-45
• 4.2 無功優(yōu)化并行算法設(shè)計45-52
• 4.2.1 直接并行化45-48
• 4.2.2“分而治之”并行化48-51
• 4.2.3 改變算法實(shí)現(xiàn)并行化51-52
• 4.3 基于OpenMP的無功優(yōu)化并行計算性能分析52-53
• 4.3.1 OpenMP本身的開銷53
• 4.3.2 負(fù)載均衡53
• 4.4 算例分析與結(jié)論53-57
• 4.4.1 算例Ⅰ53-54
• 4.4.2 算例Ⅱ54-57
• 4.4.3 分析和結(jié)論57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 5 結(jié)論與展望58-60
• 5.1 全文總結(jié)58
• 5.2 后續(xù)工作展望58-60
• 參考文獻(xiàn)60-63
• 致謝63-64
• 個人簡歷、在校期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果64

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本文編號：845913