基于多核并行計(jì)算的水庫(kù)群中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度研究.pdf

1、隨著“十二五”期間,我國(guó)各大水電基地逐步成型,研究水庫(kù)群優(yōu)化調(diào)度成為一個(gè)具有相當(dāng)實(shí)際意義的課題。伴隨著水電規(guī)模的不斷擴(kuò)大,水庫(kù)群優(yōu)化調(diào)度的計(jì)算量急劇增加,需要探求新的技術(shù)方法和手段。本文在詳盡分析動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法的基礎(chǔ)上,以單水庫(kù)、梯級(jí)水庫(kù)群的中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度為研究對(duì)象,采用C++語(yǔ)言設(shè)計(jì)串行程序,同時(shí)利用應(yīng)用程序編程接口 OpenMP在雙核和四核計(jì)算機(jī)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了程序的并行化。
　　首先,本文將當(dāng)今被廣泛應(yīng)用于個(gè)人計(jì)算機(jī)的多核技術(shù),與

2、操作系統(tǒng)相關(guān)概念結(jié)合,重點(diǎn)介紹了多核環(huán)境下的并行計(jì)算,以及用于并行設(shè)計(jì)的應(yīng)用程序編程接口OpenMP。通過(guò)簡(jiǎn)單循環(huán)測(cè)試程序的實(shí)際運(yùn)行結(jié)果,展示了并行計(jì)算速度優(yōu)勢(shì)。
　　其次,本文確立以年為調(diào)度周期,以月為調(diào)度時(shí)段的單水庫(kù)中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度的數(shù)學(xué)模型為研究對(duì)象,選取典型年發(fā)電量最大為目標(biāo)函數(shù),水量平衡、水電站出力、汛期限制水位為約束條件,重點(diǎn)分析了所采用的動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法,并設(shè)計(jì)出串行算法程序。然后利用OpenMP設(shè)計(jì)了并行算法程序,并在不

3、同多核環(huán)境下運(yùn)行,比較兩種算法的消耗時(shí)間,分析并行算法的加速比和效率。
　　最后,本文從最基本的上、下游水庫(kù)構(gòu)成的庫(kù)群入手,根據(jù)流域水量平衡方程,確定上、下游水庫(kù)流量關(guān)系,同樣以典型年發(fā)電量最大為目標(biāo)函數(shù),采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法來(lái)研究水庫(kù)群中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度。重點(diǎn)根據(jù)采用分治模式,劃分出程序并行階段的詳細(xì)設(shè)計(jì)步驟,從理論上分析了所設(shè)計(jì)的串行和并行算法時(shí)間復(fù)雜度的差別。通過(guò)在不同多核環(huán)境下,運(yùn)行串、并行算法程序運(yùn)行的時(shí)間消耗,分析計(jì)算所得的加