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《微電網(wǎng)電磁暫態(tài)實(shí)時(shí)仿真并行計(jì)算方法研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、微電網(wǎng)電磁暫態(tài)實(shí)時(shí)仿真并行計(jì)算方法研究ResearchonParallelComputingMethodofElectromagneticTransientReal-timeSimulationforMicrogrid學(xué)科專業(yè)：電氣工程作者姓名：趙丹指導(dǎo)教師：張炳達(dá)教授天津大學(xué)電氣自動(dòng)化與信息工程學(xué)院二零一七年十二月摘要硬件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真可以為微電網(wǎng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和運(yùn)行中提供非常有意義的參考價(jià)值。微電網(wǎng)換流裝置中存在大量的高頻電力電子開關(guān)裝置以及很多的非線性元件，造成了實(shí)時(shí)仿真難度的加大。本文基于多解算器實(shí)時(shí)數(shù)字仿真平臺(tái)(FRTDS)高度的并行計(jì)算能力、通暢的數(shù)據(jù)傳輸通道、多樣性的多值系數(shù)預(yù)
2、存、優(yōu)化的任務(wù)安排方案等特點(diǎn)，提出了一種適用于基于多值系數(shù)預(yù)存的微電網(wǎng)分塊并行實(shí)時(shí)仿真算法。本論文主要介紹了一種子網(wǎng)絡(luò)多值系數(shù)預(yù)存的實(shí)時(shí)仿真算法及實(shí)現(xiàn)。多值系數(shù)預(yù)存可以減少實(shí)時(shí)仿真中的計(jì)算步驟。為減輕多值系數(shù)在實(shí)時(shí)仿真內(nèi)存中的存儲(chǔ)壓力，結(jié)合具體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將網(wǎng)絡(luò)分割為多個(gè)可并行計(jì)算的子網(wǎng)絡(luò)，僅預(yù)先存儲(chǔ)計(jì)算各個(gè)子網(wǎng)絡(luò)端口輸入變量和內(nèi)部待求變量等需要的數(shù)據(jù)參數(shù)。將各子網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行多端口混合等效以減少聯(lián)立網(wǎng)絡(luò)方程的個(gè)數(shù)，通過子網(wǎng)絡(luò)的端口輸入變量建立子網(wǎng)絡(luò)之間的連接關(guān)系。采用狀態(tài)變量作為子網(wǎng)絡(luò)的端口輸入變量使迭代計(jì)算限制在網(wǎng)絡(luò)局部，用控制流圖說明非線性網(wǎng)絡(luò)局部迭代算法實(shí)現(xiàn)的具體步驟。同時(shí)，考慮到微電網(wǎng)控
3、制系統(tǒng)模型是由輸入輸出關(guān)系描述的，將并行算法在控制系統(tǒng)加以推廣。本文所提出的一種基于多值系數(shù)預(yù)存和分塊并行計(jì)算的實(shí)時(shí)仿真算法在保證仿真精度的前提下，能夠有效減輕數(shù)據(jù)存儲(chǔ)壓力和提高實(shí)時(shí)仿真計(jì)算速度，為微電網(wǎng)實(shí)時(shí)仿真提供了一種新的思路。通過搭建低壓微網(wǎng)系統(tǒng)對分塊并行實(shí)時(shí)仿真算法進(jìn)行驗(yàn)證，其仿真結(jié)果與離線仿真軟件PSCAD/EMTDC一致，驗(yàn)證了該并行算法的可行性。關(guān)鍵詞：微電網(wǎng)，電磁暫態(tài)實(shí)時(shí)仿真，F(xiàn)RTDS，多值系數(shù)預(yù)存，多端口混合等效，分塊并行IABSTRACTHardware-in-the-loopreal-timesimulationplaysaveryimportantroleint
4、heplanning,designandoperationofmicrogrids.Themicrogridcontainingalargeamountofhighfrequencypowerswitchesandnonlinearcomponentshasputforwardhighrequirementsforpowersystemreal-timesimulationtechnology.Thispaperhasproposedamultivaluedcoefficientprestorageandblockparallelmethodforreal-timesimulationo
5、fmicrogridonFRTDS——fieldprogrammablegatearray(FPGA)-basedreal-timedigitalsimulation,themulti-solverreal-timedigitalsimulationplatformhasthecharacteristicssuchashighlyparallelcomputingability,smoothdatatransmissionchannel,thediversityofthemultivaluedcoefficientprestored,optimizationoftaskschedulin
6、gscheme.Amultivaluedcoefficientprestoragealgorithmanditsimplementationforreal-timesimulationofsubnetworkhaspresentedinthispaper.Multivaluedcoefficientprestoragecanreducethecalculationstepsinreal-timesimulation.Inordertoreducethestoragepressureofthemultivaluedcoefficients,thewholenetworkisdividedi
7、ntomultiplesubnetworksthatcanbesimulatedinparallel,andonlytheparametersforcomputinginputvariablesandinternalvariablesareprestored.Themultiporthybridequivalentisperformedtoreducethenumberofsimultaneousnetworkequations,t
