CUDA平臺(tái)下的電力系統(tǒng)最優(yōu)潮流并行計(jì)算研究.pdf

1、并行計(jì)算是解決大規(guī)模計(jì)算問(wèn)題、海量數(shù)據(jù)分析、高速信息處理的有效工具。并行計(jì)算打破傳統(tǒng)的計(jì)算方式，能夠有效充分的利用計(jì)算機(jī)資源，更迅速的解決大規(guī)模的計(jì)算問(wèn)題。多核CPU(中央處理器)的并行計(jì)算已經(jīng)得到了很好的應(yīng)用。近年來(lái)發(fā)展迅速地GPU(圖形處理器)及CUDA(計(jì)算統(tǒng)一設(shè)備架構(gòu))的提出更是為并行計(jì)算提供了一個(gè)很好的平臺(tái)。
　　 安全約束最優(yōu)潮流(SCOPF)的本質(zhì)是在最優(yōu)潮流問(wèn)題的基礎(chǔ)上增加預(yù)想事故(N-1)時(shí)的安全約束條件，需要

2、在經(jīng)典OPF模型的基礎(chǔ)上擴(kuò)展預(yù)想事故條件下的潮流等式約束和事故發(fā)生后的系統(tǒng)安全與電能質(zhì)量不等式約束。在SCOPF中，系統(tǒng)規(guī)模越大，或者考慮故障數(shù)量和類型越多，其修正方程的規(guī)模越大，求解時(shí)間越長(zhǎng)，采用傳統(tǒng)的串行計(jì)算方法所需要的時(shí)間已不能滿足現(xiàn)代電網(wǎng)運(yùn)行與管理的需要。本文應(yīng)用分塊并行及基于超級(jí)節(jié)點(diǎn)多波前LDLT分解兩種方法，將SCOPF問(wèn)題映射到GPU中進(jìn)行并行計(jì)算，可以在一定程度上提高大規(guī)模SCOPF問(wèn)題系統(tǒng)的計(jì)算速度，有效的解決了大規(guī)模

3、的SCOPF問(wèn)題計(jì)算速度慢這一問(wèn)題。
　　 基于所提出的CUDA平臺(tái)下的SCOPF并行計(jì)算算法，利用NVIDIA開發(fā)的CUDA平臺(tái)計(jì)算統(tǒng)一設(shè)備架構(gòu)，通過(guò)在GTX460圖形處理器及IMAX服務(wù)器中的Tasla C2050圖形處理器中進(jìn)行計(jì)算測(cè)試，成功地求解了大規(guī)模系統(tǒng)的SCOPF問(wèn)題，達(dá)到了一定的加速比和效率。但所得到的加速比遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到GPU中的CUDA核心數(shù)量的同一個(gè)數(shù)量級(jí)，在本文中也詳細(xì)的分析了這種問(wèn)題產(chǎn)生的原因?；贑UDA