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1、電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)實(shí)時(shí)仿真中并行算法的研究第24卷第12期2004年12月中國電機(jī)工程ProceedingsoftheCSEEVb1.24No.12Dec.20O402004Chin.Soc.forElec.Eng文章編號:0258—8013(2004)12—0001—07中圖分類號:TM74文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A學(xué)科分類號:470.40電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)實(shí)時(shí)仿真中并行算法的研究岳程燕,周孝信,李若梅(中國電力科學(xué)研究院,北京市海淀區(qū)100085)STUDYoFPARALLELAPPRoACHESToPoWERSYSTEMELECTRoMAGNETICTRANSIENTREAL.TIME
2、SIMULATIoNYUECheng—yah,ZHOUXiao—xin,LIRuo—mei(ElectricPowerResearchInstitute,HaidianDistrct,Beijing100085,China)ABSTRACT:InthisPaDer,anewmethodnamed"node—splittingalgorithm"ispresentedtOdealwiththepowersystemelectromagnetictransientnetworkpartitionandparallelsimulation.AccordingtOthismethod
3、,networkpartitionCanbeappliedineachbus.Combinedwiththeothermethod—decouplingmethodthroughlongtransmissionlines,notonlytheelectromagnetictransientsimulation'Sspeedwillrisealot,butalsothenetworkpartitionwillbecomeveryflexible.Asageneralinterfacemethod,thismethodalsoCanbeusedinthehybridsimulat
4、ionofelectromagnetictransientandelectromechanicaltransientsimulation.Thispaperalsopresentstherealizationapproachandresultanalysis.ThroughthemodifiedIEEE14一BussystemandNorthEastChina-NOrthChina—CenterChina—Chuanyusystem'Srealization,thismethodhasbeenvalidated.KEYWORDS:Electricpowerengineerin
5、g;Powersystem;Real—timedigitalsimulation;Electromagnetictransient;Networkpartition;Parallelsimulation;PCCluster摘要:該文從軟件開發(fā)的角度出發(fā),提出了一種解決電磁暫態(tài)實(shí)時(shí)仿真問題的分網(wǎng)并行算法.算法中采用"節(jié)點(diǎn)分裂"進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分割,采用子網(wǎng)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)電壓方程與子網(wǎng)之間邊界點(diǎn)電壓相等的關(guān)系聯(lián)合求解網(wǎng)絡(luò),并結(jié)合長輸電線解耦法,在電科院開發(fā)的實(shí)時(shí)仿真器ADPSS中實(shí)現(xiàn)了電磁暫態(tài)分網(wǎng)并行計(jì)算,使網(wǎng)絡(luò)中任意點(diǎn)都可以作為邊界點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分割.該算法不但能保持長輸電線解耦法并行計(jì)算的較高
6、并行效率,還能提高分網(wǎng)并行的靈活性.實(shí)際系統(tǒng)的計(jì)算結(jié)果表明:文中所提出的網(wǎng)絡(luò)并行算法是正確和有效的;節(jié)點(diǎn)分裂法即可用于交直流電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真分網(wǎng)并行計(jì)算,以實(shí)現(xiàn)交直流系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真.也可應(yīng)用于電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真與機(jī)電暫態(tài)仿真接口計(jì)算中,實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真與基金項(xiàng)目:國家電力公司科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目(SPIIJ一2001.01;SPII.2001一Ol-06).機(jī)電暫態(tài)仿真的混合仿真.關(guān)鍵詞:電力工程;電力系統(tǒng);實(shí)時(shí)數(shù)字仿真;電磁暫態(tài);網(wǎng)絡(luò)分割;并行處理;集群計(jì)算機(jī)1引言隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大及新的電力電子裝置的采用,電網(wǎng)動態(tài)特性變得越來越復(fù)雜….在這種情況下,電力系統(tǒng)仿真,
7、特別是實(shí)時(shí)仿真引起了廣泛的關(guān)注J.在分析電力系統(tǒng)快速暫態(tài)過程的電磁暫態(tài)仿真領(lǐng)域,目前世界上存在的實(shí)時(shí)數(shù)字仿真裝置主要有RTDSJ,ARENE,HYPERSIM,以及UBC和TAMU等開發(fā)的全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真裝置[10,111.進(jìn)行電磁暫態(tài)實(shí)時(shí)仿真需要解決:①如何在電磁暫態(tài)經(jīng)典模型和算法】的基礎(chǔ)上開發(fā)出適合快速計(jì)算的新方法,以滿足實(shí)時(shí)仿真的需要;②如何解決電磁暫態(tài)與機(jī)電暫態(tài)的接口,使電磁暫態(tài)與機(jī)電暫態(tài)能聯(lián)合計(jì)算,以擴(kuò)大仿真規(guī)模.本文就提高電磁暫態(tài)數(shù)字仿真速度的主要途徑——電磁暫態(tài)分網(wǎng)并行計(jì)算方法進(jìn)行了分析,并