[發明專利]一種用于大型電力系統暫態穩定研究的小型化超級仿真器

有效

• 申請號: 201610086734.5
• 申請日: 2016-02-16
• 公開（公告）號: CN105760599B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 陸子見;陸廣香
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 吳旭

1.一種用于大型電力系統暫態穩定研究的小型化超級仿真器，其特征在于：包括1-8個機柜，每個機柜中設有4-6個機箱，每個機箱中設有一塊硬件背板以及6-8個嵌入式計算插件，每個嵌入式計算插件包括4-6片帶通信功能的高速計算芯片和2-3片FPGA芯片以及一個48-96針接口，所述帶通信功能的高速計算芯片中集成有CPU和GPU；其中，單個嵌入式計算插件上的所有高速計算芯片之間均通過SPI總線相互連接，并通過數據通信總線連接FPGA芯片的輸入端，所述FPGA芯片通過硬件邏輯電路將數據通信總線轉換為16路數據線，所述16路數據線通過48-96針接口與機箱中的硬件背板連接；所述硬件背板上設有4×4矩陣制總線，單個機箱中的所有嵌入式計算插件之間通過硬件背板上的所述4×4矩陣制總線相連；單個機柜中的所有機箱之間通過CAN總線或USB或高速以太網相連，所有機柜之間通過光纖相連。

2.根據權利要求1所述的用于大型電力系統暫態穩定研究的小型化超級仿真器，其特征在于：各機柜之間或單個機柜中各機箱之間傳輸的數據采用基于DNA組裝及蛋白質合成原理的密碼子數據壓縮算法對數據進行壓縮，包括如下步驟：首先，將待傳數據按所需精度進行約化；然后對約化后的數據按設計規則進行排列，得到各數據在排列中的標識；數據發送方將標識發送至數據接收方，數據接收方根據標識從排列中查找得到數據；其中，基于DNA組裝及蛋白質合成原理的密碼子數據壓縮算法中包括三組密碼子以及對應的三組反密碼子，三組密碼子依次為GGA、GCU、AAC，對應的三組反密碼子依次為CCU、CGU、UUG。

3.根據權利要求1或2所述的用于大型電力系統暫態穩定研究的小型化超級仿真器，其特征在于：所述帶通信功能的高速計算芯片為高通生產的型號為4XX、6XX、8XX、LC1XXX系列無線通信芯片或TI生產的高速多核DSP芯片。

4.一種基于權利要求1所述用于大型電力系統暫態穩定研究的小型化超級仿真器的電力系統仿真機網接口相量旋轉計算方法，其特征在于：利用嵌入式計算插件中高速計算芯片運行GPU屏幕旋轉算法來進行電力系統仿真機網接口的相量旋轉計算，任一機網接口對應屏幕上一點的旋轉；其中，GPU屏幕旋轉算法中采用glRotated旋轉函數或glRotatef旋轉函數，并將Z軸設定為旋轉軸，得到齊次坐標下的旋轉變換矩陣M_TR(θ)為：

所述旋轉變換矩陣M_TR(θ)即為機網接口的坐標變換矩陣，θ為機網接口相量旋轉角。