[發(fā)明專利]一種電磁暫態(tài)異步并行計算方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910361932.1
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110196997A
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉文焯;李霞;穆世霞;葉小暉;許克;許冰;宋新立;吳國旸;蘇志達;劉濤;戴漢揚;左克江;肖雄
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院有限公司;國網(wǎng)上海市電力公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06Q50/06
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗輝

本發(fā)明公開了一種電磁暫態(tài)異步并行計算方法，包括：對大電網(wǎng)進行網(wǎng)絡(luò)分割，確定與每個子網(wǎng)相連的其他所有子網(wǎng)；并根據(jù)傳輸線理論計算任意兩個相連子網(wǎng)間的最小延時；判斷任意兩個相連子網(wǎng)之間的計算時間差是否在最小延時范圍內(nèi)，并將所述判斷條件作為任意子網(wǎng)異步并行計算的時間約束條件；當(dāng)任意子網(wǎng)計算完畢，根據(jù)所述約束條件，判斷所述任意子網(wǎng)是否滿足異步并行計算的時間約束條件，若所述任意子網(wǎng)不滿足異步并行計算條件，則需要掛起等待，當(dāng)收到解鎖通知后進行所述約束條件的再次判斷；當(dāng)所述任意子網(wǎng)滿足異步并行計算的時間約束條件，則所述任意子網(wǎng)進入下一時刻的計算。本發(fā)明解決了現(xiàn)有電磁暫態(tài)仿真程序計算效率低的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及電力系統(tǒng)的仿真領(lǐng)域，具體涉及一種基于大電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)分割的電磁暫態(tài)異步并行計算方法，同時涉及一種基于大電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)分割的電磁暫態(tài)異步并行計算裝置。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)動態(tài)仿真是大規(guī)模電力系統(tǒng)動態(tài)特性機理研究、嚴(yán)重事故特征分析以及穩(wěn)定措施研究的重要方法。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷地擴大，電力系統(tǒng)仿真計算任務(wù)也越來越重。且隨著電力系統(tǒng)大量高壓直流設(shè)備、新能源、柔性交直流輸電系統(tǒng)的接入，傳統(tǒng)的機電暫態(tài)仿真已經(jīng)無法滿足大規(guī)模系統(tǒng)對仿真精度的要求，電磁暫態(tài)仿真逐漸成為精確模擬當(dāng)今及未來電網(wǎng)的有效手段。但是傳統(tǒng)電磁暫態(tài)存在步長小，仿真速度慢的缺點。

目前，電力系統(tǒng)仿真方法可以分為串行計算方法和并行計算方法兩種。其中，并行計算主要包括空間并行算法、時間并行算法和時間空間組合并行算法?？臻g并行算法的核心思想是將電力系統(tǒng)按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)劃分為多個子區(qū)域，而每個子區(qū)域分配給一個進(線)程進行單步求解。時間并行算法是將微分方程組在多個時步上的差分方程組聯(lián)立。時間空間組合算法是將空間并行和時間并行相結(jié)合的一種并行算法。上述并行算法均屬于同步并行范疇，雖然異步并行在電力系統(tǒng)動態(tài)仿真方面也有一定的研究，但是目前在國內(nèi)外實用程序中都不具備異步并行計算功能。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┮环N電磁暫態(tài)異步并行計算方法，解決了現(xiàn)有電磁暫態(tài)仿真程序計算效率低的問題。

本申請?zhí)峁┮环N電磁暫態(tài)異步并行計算方法，其特征在于，包括：

對大電網(wǎng)進行網(wǎng)絡(luò)分割，確定與每個子網(wǎng)相連的其他所有子網(wǎng)；并根據(jù)傳輸線理論計算任意兩個相連子網(wǎng)間的最小延時；

判斷任意兩個相連子網(wǎng)之間的計算時間差是否在最小延時范圍內(nèi)，并將所述判斷條件作為任意子網(wǎng)異步并行計算的時間約束條件；

當(dāng)任意子網(wǎng)計算完畢，并記錄計算完畢的時刻，根據(jù)任意子網(wǎng)異步并行計算的時間約束條件，判斷所述任意子網(wǎng)是否滿足異步并行計算的時間約束條件，若所述任意子網(wǎng)不滿足異步并行計算的時間約束條件，則需要掛起等待，當(dāng)收到解鎖通知后進行所述約束條件的再次判斷；當(dāng)所述任意子網(wǎng)滿足異步并行計算的時間約束條件時，則所述任意子網(wǎng)進入下一時刻的計算。

優(yōu)選的，所述若所述任意子網(wǎng)不滿足異步并行計算的時間約束條件，則需要掛起等待，當(dāng)收到解鎖通知后進行所述約束條件的再次判斷，包括：

若所述任意子網(wǎng)不滿足異步并行計算的時間約束條件，則所述任意子網(wǎng)掛起等待，與所述任意子網(wǎng)相連的其他子網(wǎng)在設(shè)置的時刻若滿足條件則繼續(xù)進行計算，當(dāng)與所述任意子網(wǎng)相連的其他任一子網(wǎng)計算完畢，則主動發(fā)出解鎖通知，并更新任一相連子網(wǎng)的計算時刻；當(dāng)所述處于掛起等待的任意子網(wǎng)接收到相連子網(wǎng)的解鎖通知后，進行所述約束條件的再次判斷。

優(yōu)選的，在對大電網(wǎng)進行網(wǎng)絡(luò)分割，確定與每個子網(wǎng)相連的其他所有子網(wǎng)的步驟后，還包括：將所述相連的子網(wǎng)組成對應(yīng)的相連子網(wǎng)集。

優(yōu)選的，所述根據(jù)傳輸線理論計算任意兩個相連子網(wǎng)間的最小延時，包括：

根據(jù)傳輸線理論，兩個相連子網(wǎng)間包括多個傳輸線延時τ₁，τ₂，…，τ_m，其中，m為正整數(shù)，且滿足m≥2；