[發(fā)明專利]電磁暫態(tài)仿真中混合降階模型的執(zhí)行時間計算方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210724701.4
• 申請日: 2022-06-24
• 公開（公告）號: CN115238464B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭天宇;郭琦;黃立濱;郭海平;盧遠(yuǎn)宏
• 申請（專利權(quán)）人: 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F13/42;G06F113/04
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 彭東威

本申請公開了電磁暫態(tài)仿真中混合降階模型的執(zhí)行時間計算方法和裝置，依據(jù)預(yù)先設(shè)定的混合降階閾值，混合降階生成對應(yīng)的混合降階模型。根據(jù)所述等值電導(dǎo)矩陣或所述混合降階模型，確定所述等值電導(dǎo)矩陣的溢出非零電導(dǎo)總數(shù)、所述等值電導(dǎo)矩陣中含有非零電導(dǎo)的總行數(shù)以及所述等值電導(dǎo)矩陣包含的非零電導(dǎo)總數(shù)，依次確定所述混合降階模型的數(shù)據(jù)傳輸時間、存儲訪問時間以及數(shù)據(jù)運(yùn)算時間，最終確定混合降階模型的執(zhí)行時間。本申請可根據(jù)等值電導(dǎo)矩陣或混合降階完成后形成的混合降階模型確定執(zhí)行時間，對降階后生成的混合降階模型的性能進(jìn)行衡量，量化混合降階后模型的計算性能，對電力系統(tǒng)的電磁暫態(tài)實時仿真提供支撐。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及電力傳輸領(lǐng)域，更具體地說，涉及電磁暫態(tài)仿真中混合降階模型的執(zhí)行時間計算方法和裝置。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)實時仿真是認(rèn)識電力系統(tǒng)特性，支撐電力系統(tǒng)研究、規(guī)劃、運(yùn)行、生產(chǎn)、裝備制造，以及保障電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的有效手段。隨著電網(wǎng)發(fā)展進(jìn)入了特高壓交直流混聯(lián)時代，在此背景下，大電網(wǎng)穩(wěn)定特性正在發(fā)生深刻變化，交直流之間、多回直流之間相互耦合、直流送受端間相互影響等新特性逐漸顯現(xiàn)，并且隨著直流工程規(guī)模提升日趨復(fù)雜，已成為影響大電網(wǎng)安全穩(wěn)定的關(guān)鍵因素。為了摸清交直流混聯(lián)大電網(wǎng)的行為模式和運(yùn)行特性，仿真模型的精確度和規(guī)模需要大幅提高，仿真的高需求使得研究者們轉(zhuǎn)向了電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真技術(shù)。

而電磁暫態(tài)實時仿真對仿真各環(huán)節(jié)的用時要求苛刻，仿真計算是以步長為單位進(jìn)行的，每一時間步長內(nèi)都必須完成所有流程，包括計算時間、核間通信時間、多節(jié)點間通信時間、抖動時間等等，如果時間過長，就會導(dǎo)致步長溢出，即在給定步長內(nèi)無法完成對應(yīng)的任務(wù)。其中，等值電導(dǎo)矩陣的求解是電磁暫態(tài)實時仿真技術(shù)中的重要環(huán)節(jié)，混合降階作為一種應(yīng)用于電磁暫態(tài)實時仿真的等值電導(dǎo)矩陣的降階方式，目前的現(xiàn)有技術(shù)暫未針對混合降階等值電導(dǎo)矩陣的執(zhí)行時間的計算方法，也無法量化電磁暫態(tài)實時仿真中等值電導(dǎo)矩陣的混合降階后形成的混合降階模型的計算量對仿真執(zhí)行時間的影響。

本申請的方案，即是針對上述問題，提出一種電磁暫態(tài)實時仿真中針對混合降階后等值電導(dǎo)矩陣的執(zhí)行時間的計算方案，以支撐電力系統(tǒng)的電磁暫態(tài)實時仿真。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請?zhí)峁┝穗姶艜簯B(tài)仿真中混合降階模型的執(zhí)行時間計算方法和裝置，對混合降階等值電導(dǎo)矩陣后生成的混合降階模型的執(zhí)行時間進(jìn)行計算和量化，以支撐電力系統(tǒng)的電磁暫態(tài)實時仿真。

為了實現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出的方案如下：

一種電磁暫態(tài)仿真中混合降階模型的執(zhí)行時間計算方法，包括：

依據(jù)預(yù)先設(shè)定的混合降階閾值，對電磁暫態(tài)實時仿真的等值電導(dǎo)矩陣進(jìn)行混合降階處理，生成對應(yīng)的混合降階模型，所述混合降階閾值大于零且小于所述等值電導(dǎo)矩陣各行包含的非零電導(dǎo)數(shù)量中的最大數(shù)，所述等值電導(dǎo)矩陣為n階方陣且n為整數(shù)；

根據(jù)所述等值電導(dǎo)矩陣或所述混合降階模型，確定所述等值電導(dǎo)矩陣的溢出非零電導(dǎo)總數(shù)、所述等值電導(dǎo)矩陣中含有非零電導(dǎo)的總行數(shù)以及所述等值電導(dǎo)矩陣包含的非零電導(dǎo)總數(shù)，所述溢出非零電導(dǎo)總數(shù)為所述等值電導(dǎo)矩陣中各行分別超過預(yù)先設(shè)定的混合降階閾值的非零電導(dǎo)數(shù)量的數(shù)量和；

根據(jù)所述等值電導(dǎo)矩陣的溢出非零電導(dǎo)總數(shù)、所述等值電導(dǎo)矩陣中含有非零電導(dǎo)的總行數(shù)、所述等值電導(dǎo)矩陣的階數(shù)和所述混合降階閾值，結(jié)合獲取得到的所述電磁暫態(tài)實時仿真的浮點數(shù)單位存儲空間、整數(shù)單位存儲空間、PCIe傳輸帶寬和基于PCIe傳輸數(shù)據(jù)的固有延時，確定所述混合降階模型的數(shù)據(jù)傳輸時間；

根據(jù)所述等值電導(dǎo)矩陣的溢出非零電導(dǎo)總數(shù)、所述等值電導(dǎo)矩陣中含有非零電導(dǎo)的總行數(shù)、所述等值電導(dǎo)矩陣的階數(shù)和所述混合降階閾值，結(jié)合獲取得到的所述電磁暫態(tài)實時仿真的浮點數(shù)單位存儲空間、整數(shù)單位存儲空間、線程數(shù)、全局存儲器總帶寬和全局存儲器時鐘周期，確定所述混合降階模型的存儲訪問時間；