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波形松弛法的电力系统暂态稳定性并行仿真计算

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电工技术学报 2006年第12期21卷 47-53,65页

作者：林济铿李杨春罗萍萍叶剑华郑卫洪王海林天津大学电气与自动化工程学院天津300072 上海电力学院电力系上海200090 天津市电力公司调度局天津300091

仿真计算是进行电力系统暂态稳定性分析迄今为止最可靠的方法。本文提出一个基于波形松弛的电力系统暂态稳定并行仿真新方法。首先按照系统各部分的地理分区将其划分为多个子系统,将通过联络线及边界节点互联的子系统进行等值,从而得出... 详细信息

仿真计算是进行电力系统暂态稳定性分析迄今为止最可靠的方法。本文提出一个基于波形松弛的电力系统暂态稳定并行仿真新方法。首先按照系统各部分的地理分区将其划分为多个子系统,将通过联络线及边界节点互联的子系统进行等值,从而得出相邻子系统对本子系统的影响;进一步将移置到边界处的子系统等值电流作为子系统间波形交互信息,实现互联子系统之间的解偶和并行松弛求解。在PC集群上的计算结果表明,该算法有比较高的并行加速比和计算效率,在无任何加速措施的情况下,对于较大规模的系统已达到了在线实时计算速度。

关键词：波形松弛电力系统暂态稳定分析并行仿真并行加速比计算效率

基于集群机的大规模电力系统暂态过程并行仿真

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中国电机工程学报 2003年第8期23卷 38-43页

作者：薛巍舒继武严剑峰王心丰韩英铎清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084 清华大学计算机科学与技术系北京100084

由于传统的串行计算方法无法满足互联电力系统在线动态安全分析和实时仿真的要求,研究高效的电力系统暂态并行仿真算法及其软件已成为电力系统动态实时仿真的关键。该文基于集群系统,提出一种利用电力系统区域特性的多重化网络划分方案... 详细信息

由于传统的串行计算方法无法满足互联电力系统在线动态安全分析和实时仿真的要求,研究高效的电力系统暂态并行仿真算法及其软件已成为电力系统动态实时仿真的关键。该文基于集群系统,提出一种利用电力系统区域特性的多重化网络划分方案,弥补了传统网络划分算法在计算规模和划分质量上的不足;并提出了一种基于分块思想、消息传递与动态多线程相结合的网络方程分层算法及其实现策略,缩短了网络方程的计算时间,解决了暂态仿真中计算量突增的问题,提高了算法的并行效率和整体性能。同时,文中还简化了暂态稳定算法迭代流程,改进了全局收敛判定方法,有效地减少了算法计算量和通信损耗。实际电网的数值计算结果表明,文中提出的算法计算加速比高,实时性好,因此研制的电力系统动态并行仿真程序能够满足大规模电力系统暂态过程实时仿真、甚至超实时仿真的要求。

关键词：电力系统暂态稳定并行仿真集群机区域特性串行计算方法

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电力电子换流器无延时解耦并行仿真模型

东南大学学报（自然科学版） 2024年第5期54卷 1314-1321页

作者：许明旺顾伟陈帅先曹阳章飞柳伟东南大学电气工程学院南京210096 南京理工大学自动化学院南京210094

为提高传统一步延时解耦模型的仿真精度,提出了一种电力电子换流器无延时解耦并行仿真模型.在预测步骤中,采用3/2步长预测解耦接口状态量;在校正步骤中,采用中矩形积分,对系统状态矩阵非对角的变导纳部分和状态量乘积矩阵进行离散化处理... 详细信息

为提高传统一步延时解耦模型的仿真精度,提出了一种电力电子换流器无延时解耦并行仿真模型.在预测步骤中,采用3/2步长预测解耦接口状态量;在校正步骤中,采用中矩形积分,对系统状态矩阵非对角的变导纳部分和状态量乘积矩阵进行离散化处理,构造出具有1/2时延的解耦形式,推导出无延时解耦并行仿真模型,并将其数值稳定域与传统一步延时解耦模型进行对比分析.最后,通过仿真和搭建物理实验样机来验证所提模型.结果表明:所提模型具有恒导纳、高精度和并行度的特点,大步长仿真结果与参考模型的最大相对误差低于5%,FPGA板卡上硬件资源LUTs、DSPs占比分别为8.2%和6.5%,可以实现280 ns步长的实时仿真.

关键词：电磁暂态仿真电力电子换流器预测校正无延时解耦并行仿真

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基于改进通信算法的暂态稳定并行仿真

中国电机工程学报 2006年第15期26卷 12-18页

作者：徐箭陈允平武汉大学电气工程学院湖北省武汉市430072

通过分析电力系统暂态稳定问题的特点,提出一种面向集群系统、采用隐式积分联立求解法的空间并行算法。针对电力系统分层分区的特点,对算法实现过程中的通信耗时进行了建模,提出了改进的通信算法,减少了算法的通信耗时,提高了并行效率,... 详细信息

通过分析电力系统暂态稳定问题的特点,提出一种面向集群系统、采用隐式积分联立求解法的空间并行算法。针对电力系统分层分区的特点,对算法实现过程中的通信耗时进行了建模,提出了改进的通信算法,减少了算法的通信耗时,提高了并行效率,并且证明该通信算法具有很好的可扩展性。对实际运行的华中电网仿真计算表明,最高的仿真加速比达到了11.17,证明了所提算法的有效性。

关键词：暂态稳定并行仿真通信算法耗时分析可扩展

基于超算的大电网数字并行仿真系统构建及应用

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电网技术 2019年第4期43卷 1144-1150页

作者：张星徐得超李亚楼叶俭陈勇王虹富电网安全与节能国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 北京市海淀区100192 国家电力调度控制中心北京市西城区100031

交直流大电网日趋复杂,仿真计算精细度和作业量大幅增加,为了解决运行仿真分析中"算不快"的问题,国家电网构建了基于超算的数字并行仿真系统。首先介绍了该系统总体架构,包含超算平台、数据平台和协同计算平台3部分,实现了海量机电暂态... 详细信息

交直流大电网日趋复杂,仿真计算精细度和作业量大幅增加,为了解决运行仿真分析中"算不快"的问题,国家电网构建了基于超算的数字并行仿真系统。首先介绍了该系统总体架构,包含超算平台、数据平台和协同计算平台3部分,实现了海量机电暂态、电磁暂态、机电–电磁混合仿真作业的任务并行和分网并行处理,并可面向"国–分–省"三级调度提供远程云仿真服务;然后介绍了系统构建中研发的大电网多层级分网并行、厂家直流控保模型联合仿真等关键技术;最后通过暂态故障批量扫描、实际电网故障反演等应用验证了仿真系统的计算效率和精度。

关键词：电网仿真超算并行仿真机电–电磁混合仿真协同计算

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基于并行仿真及动态克隆技术的实时决策分析

系统仿真学报 2008年第23期20卷 6545-6548页

作者：张耀程李革黄柯棣国防科技大学机电工程与自动化学院长沙410073

采用并行仿真技术可以在不损失模型分辨率的情况下模拟大规模战场上的复杂作战行动,是联合作战模拟和作战方案决策及效果分析的有力工具。在介绍并行仿真基本概念并对比并行仿真与串行、分布式仿真的区别及特点的基础上介绍了仿真克隆... 详细信息

采用并行仿真技术可以在不损失模型分辨率的情况下模拟大规模战场上的复杂作战行动,是联合作战模拟和作战方案决策及效果分析的有力工具。在介绍并行仿真基本概念并对比并行仿真与串行、分布式仿真的区别及特点的基础上介绍了仿真克隆的概念及该技术如何应用于描述多分支决策过程。最后,提出了基于高性能计算平台、并行仿真技术、仿真克隆技术和决策分支分析技术来建立战场实时决策分析工具的设计方法,并探讨了其中的主要技术实现方式。

关键词：并行仿真仿真克隆决策分析高性能仿真作战模拟

基于等效电路模型的频变互连线网络并行仿真技术

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上海交通大学学报 2012年第6期46卷 921-925页

作者：谢德福唐旻马利庄毛军发上海交通大学教育部高速电子系统设计与电磁兼容研究重点实验室上海200240

针对超大规模集成电路中复杂互连线网络的快速仿真需求,提出并实现了含频变分布参数互连线网络的并行仿真技术.建立频变互连线的等效传输线模型,并借助多端口等效模型将互连线部分与其他电路单元相分离,实现互连线仿真的并行化.互连线... 详细信息

针对超大规模集成电路中复杂互连线网络的快速仿真需求,提出并实现了含频变分布参数互连线网络的并行仿真技术.建立频变互连线的等效传输线模型,并借助多端口等效模型将互连线部分与其他电路单元相分离,实现互连线仿真的并行化.互连线采用时域有限差分方法求解,而除去互连线的其他电路则在集成电路模型程序(SPICE)中进行仿真,两者在同一时间步内交换数据.基于该技术开发出并行仿真软件FdSPICE.数值实验证明,该软件计算精度较高,可有效提高复杂互连线网络的仿真效率.

关键词：互连线频变参数并行仿真时域有限差分

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基于BOM的组件并行仿真引擎研究与实现

国防科技大学学报 2011年第6期33卷 154-158页

作者：何强刘晓铖彭春光郝建国国防科技大学机电工程与自动化学院湖南长沙410073

在组件化建模与仿真领域内,基于BOM规范的组件建模与仿真环境KD-SmartSim得到了广泛应用,它通过RTI实现了组件仿真系统的并行运算,但是其运行性能较低。讨论了KD-SmartSim系统存在的不足,在继承其基于BOM规范组件建模的基础上,提出了新... 详细信息

在组件化建模与仿真领域内,基于BOM规范的组件建模与仿真环境KD-SmartSim得到了广泛应用,它通过RTI实现了组件仿真系统的并行运算,但是其运行性能较低。讨论了KD-SmartSim系统存在的不足,在继承其基于BOM规范组件建模的基础上,提出了新的支持组件并行化计算的结构,设计了SPMD运行模式的并行组件仿真引擎,研究和开发了各种模型计算需要的仿真服务,实现了支持串行和保守时间推进机制的组件并行仿真引擎原型系统。测试结果表明该系统具备BOM组件仿真运行必须的功能,能够显著地提升组件系统的运行性能。

关键词：并行仿真组件建模仿真引擎基本对象模型

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一个覆盖网络的并行仿真方法

东北大学学报（自然科学版） 2007年第8期28卷 1118-1121页

作者：赵煜辉安玉艳孙鲁伟高远东北大学秦皇岛分校河北秦皇岛066004 秦皇岛外国语职业学院基础部河北秦皇岛066311

已有的网络仿真器在对覆盖网络仿真时会随着网络的扩展和节点的动态加入而引发高昂的仿真代价,因此提出了一个用于覆盖网络仿真的基于DEVS的分布式并行仿真算法,并用于评价分层覆盖多组播网络(LOMN)的性能.该算法根据用户定义的覆盖网... 详细信息

已有的网络仿真器在对覆盖网络仿真时会随着网络的扩展和节点的动态加入而引发高昂的仿真代价,因此提出了一个用于覆盖网络仿真的基于DEVS的分布式并行仿真算法,并用于评价分层覆盖多组播网络(LOMN)的性能.该算法根据用户定义的覆盖网络协议和用户应用需求描述,生成离散事件负载,分发到位于不同主机的仿真器上,进行并行仿真处理.与数据包级的仿真模型相比,这种算法降低了仿真开销,对大规模、动态覆盖网络的仿真具有一定的优势,能够较好地解决覆盖网络仿真所面临的可扩展性和网络动态变化的问题.

关键词：覆盖网络并行仿真 DEVS 性能评价动态性能扩展性