基于OTS模型的暫態(tài)穩(wěn)定約束的最優(yōu)潮流并行計(jì)算
發(fā)布時(shí)間:2021-01-12 17:01
隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展,電力系統(tǒng)經(jīng)常需要在它的穩(wěn)定臨界處運(yùn)行。然而,系統(tǒng)一旦發(fā)生故障或者較大的擾動(dòng),很可能會(huì)發(fā)生大規(guī)模停電甚至是系統(tǒng)崩潰。這對(duì)于大規(guī)模電網(wǎng)特別是多預(yù)想故障下的暫態(tài)穩(wěn)定約束最優(yōu)潮流提出了更高的要求。針對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定最優(yōu)潮流求解維度高、計(jì)算強(qiáng)度大的問(wèn)題,本文基于暫態(tài)穩(wěn)定最優(yōu)潮流模型,根據(jù)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子相對(duì)搖擺曲線,提出了一個(gè)簡(jiǎn)單有效的暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù),計(jì)算強(qiáng)度得以顯著降低。同時(shí),針對(duì)多預(yù)想故障,基于本文OTS模型和并行計(jì)算技術(shù),本文通過(guò)合理分配任務(wù)至各處理單元實(shí)現(xiàn)了基于OTS模型的暫態(tài)穩(wěn)定約束最優(yōu)潮流并行計(jì)算。最后,在多核服務(wù)器上,基于MATLAB搭建了 CPU多核并行環(huán)境,對(duì)多個(gè)系統(tǒng)采用并行方法進(jìn)行仿真,對(duì)比其計(jì)算結(jié)果表明,相比于常規(guī)串行計(jì)算,本文的CPU并行程序在達(dá)到原有收斂性能的基礎(chǔ)上,還能提供令人滿意的加速比。從某種程度上說(shuō),在核心數(shù)量足夠的情況下,本文所提算法能夠適應(yīng)考慮任意預(yù)想故障數(shù)的任何系統(tǒng)計(jì)算,有著廣闊的研究空間。
【文章來(lái)源】:廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:57 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1串行計(jì)算??Fig.2-1?Serial?computing??
廣西大學(xué)工程碩士學(xué)位論文?基于OTS模型的暫態(tài)彳%定約束的最優(yōu)潮流并彳于計(jì)箅??行單元獲取后在處理單元上執(zhí)行。具體如圖2-2所示。?? ̄I—??關(guān)?1?—執(zhí)行單?#???L?一?/處理單元/??—?子任務(wù)一?????—>執(zhí)行單元z??任?l———?L匕?[_?/處理單元/??A7?? ̄?n?I ̄I?n?門?I ̄I?「??HxT?執(zhí)行單元??—?子任務(wù)一>???????—??‘???????—?」」?/處理單元/??^?執(zhí)行單元/?/??—?子任務(wù)一????????—???I?y?y?y?y?。撸摺梗?/處理單元??圖2-2并行計(jì)算??Fig.2-2?Parallel?computing??并行計(jì)算的準(zhǔn)備工作除了必要的硬件平臺(tái)和相配套的軟件外,還需要下面幾??個(gè)方面的準(zhǔn)備工作??并行計(jì)算平臺(tái):相互高速聯(lián)通的并行計(jì)算平臺(tái),能夠?qū)崿F(xiàn)相互通訊;??并行算法:并行計(jì)算要解決的問(wèn)題必須具有并行的基礎(chǔ),或者說(shuō)是可行性。??該問(wèn)題能夠被劃分為多個(gè)相互獨(dú)立的子問(wèn)題,從而獲得該問(wèn)題的解;??并行程序:在并行計(jì)算平臺(tái)上通過(guò)并行編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)并行算法,并通過(guò)該并??行計(jì)算平臺(tái)下的并行環(huán)境執(zhí)行并行程序。??2.3并行計(jì)算機(jī)分類??并行程序的設(shè)計(jì)首先要了解并行計(jì)算機(jī)體系的分類,按照指令和數(shù)據(jù)的關(guān)系??經(jīng)典分類方法如下[28】:??(1)單指令單數(shù)據(jù)體系(Single?Instruction?steam?Single?Data?steam,?SISD?)。在??同一時(shí)刻
 ̄^?MM??圖2-3單指令單數(shù)據(jù)??Fig.2-3?SISD??(2)單指令多數(shù)據(jù)體系(Single?Instruction?steam?Multiple?Data?steam;?SIMD?),??意味著輸入一條指令,但是能對(duì)計(jì)算機(jī)不同的模塊進(jìn)行不同的數(shù)據(jù)處理。如圖2-??4所示。??單指令輸入|共享主存??;■——?"ZZZZZI ̄??PEI?rMMl??數(shù)??1??據(jù)=^彳?PE2?MM2??輸??入.=={:)?PE3?'':二=1>?MM3??二::PE4?MM4??圖2-4單指令多數(shù)據(jù)??Fig.2-4?SIMD??(3?)多指令單數(shù)據(jù)體系(Multiple?Instruction?steam?Single?Data?steanij?MSD)目??前還未出現(xiàn)。輸入不同的指令對(duì)計(jì)算機(jī)不同的模塊進(jìn)行相同的數(shù)據(jù)處理。??(4)多指令多數(shù)據(jù)體系(Multiple?Instruction?steam?Multiple?Data?steam,?MEMD?)??輸入不同的指令對(duì)不同的數(shù)據(jù)執(zhí)行不同的指令,這是目前的并行計(jì)算機(jī)通常類別。??如圖2-5所示。??8??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超級(jí)計(jì)算機(jī)性能將成為企業(yè)的主流IT技術(shù)[J]. 辦公自動(dòng)化. 2013(17)
[2]印度“7.30”、“7.31”大停電事故分析及對(duì)我國(guó)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行工作的啟示[J]. 梁志峰,葛睿,董昱,陳剛. 電網(wǎng)技術(shù). 2013(07)
[3]國(guó)家電網(wǎng)發(fā)展模式研究[J]. 劉振亞,張啟平. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(07)
[4]系統(tǒng)安全背景下未來(lái)智能電網(wǎng)建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展方向——印度大停電事故深層次原因分析及對(duì)中國(guó)電力工業(yè)的啟示[J]. 曾鳴,李紅林,薛松,曾博,王致杰. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(25)
[5]電力市場(chǎng)中最優(yōu)潮流模型及算法研究[J]. 楊偉,滕百岸,孫磊. 電網(wǎng)技術(shù). 2012(02)
[6]多核并行計(jì)算技術(shù)在電力系統(tǒng)短路計(jì)算中的應(yīng)用[J]. 熊瑋,夏文龍,余曉鴻,林湘寧. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2011(08)
[7]多故障暫態(tài)穩(wěn)定約束最優(yōu)潮流的軌跡靈敏度法[J]. 李貽凱,劉明波. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2009(16)
[8]最優(yōu)潮流算法綜述[J]. 萬(wàn)黎,袁榮湘. 繼電器. 2005(11)
[9]電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定快速分析和控制的現(xiàn)狀和發(fā)展[J]. 薛禹勝. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 1995(01)
[10]當(dāng)前我國(guó)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定的主要問(wèn)題[J]. 雷曉蒙,郭國(guó)川. 電網(wǎng)技術(shù). 1993(02)
博士論文
[1]電力系統(tǒng)穩(wěn)定約束最優(yōu)潮流:模型、算法與并行化[D]. 耿光超.浙江大學(xué) 2014
[2]分布式電源的概率建模及其對(duì)電力系統(tǒng)的影響[D]. 王敏.合肥工業(yè)大學(xué) 2010
本文編號(hào):2973176
【文章來(lái)源】:廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:57 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1串行計(jì)算??Fig.2-1?Serial?computing??
廣西大學(xué)工程碩士學(xué)位論文?基于OTS模型的暫態(tài)彳%定約束的最優(yōu)潮流并彳于計(jì)箅??行單元獲取后在處理單元上執(zhí)行。具體如圖2-2所示。?? ̄I—??關(guān)?1?—執(zhí)行單?#???L?一?/處理單元/??—?子任務(wù)一?????—>執(zhí)行單元z??任?l———?L匕?[_?/處理單元/??A7?? ̄?n?I ̄I?n?門?I ̄I?「??HxT?執(zhí)行單元??—?子任務(wù)一>???????—??‘???????—?」」?/處理單元/??^?執(zhí)行單元/?/??—?子任務(wù)一????????—???I?y?y?y?y?。撸摺梗?/處理單元??圖2-2并行計(jì)算??Fig.2-2?Parallel?computing??并行計(jì)算的準(zhǔn)備工作除了必要的硬件平臺(tái)和相配套的軟件外,還需要下面幾??個(gè)方面的準(zhǔn)備工作??并行計(jì)算平臺(tái):相互高速聯(lián)通的并行計(jì)算平臺(tái),能夠?qū)崿F(xiàn)相互通訊;??并行算法:并行計(jì)算要解決的問(wèn)題必須具有并行的基礎(chǔ),或者說(shuō)是可行性。??該問(wèn)題能夠被劃分為多個(gè)相互獨(dú)立的子問(wèn)題,從而獲得該問(wèn)題的解;??并行程序:在并行計(jì)算平臺(tái)上通過(guò)并行編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)并行算法,并通過(guò)該并??行計(jì)算平臺(tái)下的并行環(huán)境執(zhí)行并行程序。??2.3并行計(jì)算機(jī)分類??并行程序的設(shè)計(jì)首先要了解并行計(jì)算機(jī)體系的分類,按照指令和數(shù)據(jù)的關(guān)系??經(jīng)典分類方法如下[28】:??(1)單指令單數(shù)據(jù)體系(Single?Instruction?steam?Single?Data?steam,?SISD?)。在??同一時(shí)刻
 ̄^?MM??圖2-3單指令單數(shù)據(jù)??Fig.2-3?SISD??(2)單指令多數(shù)據(jù)體系(Single?Instruction?steam?Multiple?Data?steam;?SIMD?),??意味著輸入一條指令,但是能對(duì)計(jì)算機(jī)不同的模塊進(jìn)行不同的數(shù)據(jù)處理。如圖2-??4所示。??單指令輸入|共享主存??;■——?"ZZZZZI ̄??PEI?rMMl??數(shù)??1??據(jù)=^彳?PE2?MM2??輸??入.=={:)?PE3?'':二=1>?MM3??二::PE4?MM4??圖2-4單指令多數(shù)據(jù)??Fig.2-4?SIMD??(3?)多指令單數(shù)據(jù)體系(Multiple?Instruction?steam?Single?Data?steanij?MSD)目??前還未出現(xiàn)。輸入不同的指令對(duì)計(jì)算機(jī)不同的模塊進(jìn)行相同的數(shù)據(jù)處理。??(4)多指令多數(shù)據(jù)體系(Multiple?Instruction?steam?Multiple?Data?steam,?MEMD?)??輸入不同的指令對(duì)不同的數(shù)據(jù)執(zhí)行不同的指令,這是目前的并行計(jì)算機(jī)通常類別。??如圖2-5所示。??8??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[2]印度“7.30”、“7.31”大停電事故分析及對(duì)我國(guó)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行工作的啟示[J]. 梁志峰,葛睿,董昱,陳剛. 電網(wǎng)技術(shù). 2013(07)
[3]國(guó)家電網(wǎng)發(fā)展模式研究[J]. 劉振亞,張啟平. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(07)
[4]系統(tǒng)安全背景下未來(lái)智能電網(wǎng)建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展方向——印度大停電事故深層次原因分析及對(duì)中國(guó)電力工業(yè)的啟示[J]. 曾鳴,李紅林,薛松,曾博,王致杰. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(25)
[5]電力市場(chǎng)中最優(yōu)潮流模型及算法研究[J]. 楊偉,滕百岸,孫磊. 電網(wǎng)技術(shù). 2012(02)
[6]多核并行計(jì)算技術(shù)在電力系統(tǒng)短路計(jì)算中的應(yīng)用[J]. 熊瑋,夏文龍,余曉鴻,林湘寧. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2011(08)
[7]多故障暫態(tài)穩(wěn)定約束最優(yōu)潮流的軌跡靈敏度法[J]. 李貽凱,劉明波. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2009(16)
[8]最優(yōu)潮流算法綜述[J]. 萬(wàn)黎,袁榮湘. 繼電器. 2005(11)
[9]電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定快速分析和控制的現(xiàn)狀和發(fā)展[J]. 薛禹勝. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 1995(01)
[10]當(dāng)前我國(guó)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定的主要問(wèn)題[J]. 雷曉蒙,郭國(guó)川. 電網(wǎng)技術(shù). 1993(02)
博士論文
[1]電力系統(tǒng)穩(wěn)定約束最優(yōu)潮流:模型、算法與并行化[D]. 耿光超.浙江大學(xué) 2014
[2]分布式電源的概率建模及其對(duì)電力系統(tǒng)的影響[D]. 王敏.合肥工業(yè)大學(xué) 2010
本文編號(hào):2973176
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