電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性并行仿真研究.pdf

1、仿真分析方法是迄今為止進行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析的眾多方法中最為可靠的一種方法，如果能夠實現(xiàn)對大規(guī)模電力系統(tǒng)的實時甚至是超實時仿真分析，將為系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供有力保證：但由于機電暫態(tài)仿真的計算量很大，依據(jù)現(xiàn)有的條件，要對聯(lián)網電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程進行實時仿真還存在相當?shù)碾y度。而隨著分布式并行處理技術的發(fā)展，尤其是可擴展、高性價比的PC集群的出現(xiàn)，為這個目標的實現(xiàn)帶來了希望。 本文的主要工作如下： 首先研究了基于預處理共軛

2、梯度法的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定仿真計算方法，提出了一種與矩陣方程直接解法相結合的預處理共軛梯度混合新算法。該方法首先結合不完全LU分解對暫態(tài)穩(wěn)定計算中的雅可比矩陣進行預處理，來減少計算量；其次，通過利用電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性仿真的特點-相隔幾個積分時步系統(tǒng)的狀態(tài)變量相差不大，充分利用已有的雅可比矩陣和預處理結果，并和直接法相結合，進一步提高迭代求解的計算速度；在此基礎上，對該方法與直接法在不同系統(tǒng)規(guī)模下的計算量進行了分析和比較。 然后簡要

3、介紹了消息傳遞接口(MPI)的基本概念，對本文基于波形松弛的并行算法中采用的點對點通信和組通信等消息傳遞模式進行了分析。 最后對基于波形松弛的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析的并行仿真策略和仿真算法進行了研究，提出了一種新穎的并行算法：按照系統(tǒng)各部分的地理分區(qū)將其劃分為多個子系統(tǒng)，對通過聯(lián)絡線及邊界節(jié)點互聯(lián)的子系統(tǒng)進行等值，從而獲得相鄰子系統(tǒng)對本子系統(tǒng)的影響；進一步將移置到邊界處的子系統(tǒng)等值電流作為子系統(tǒng)間交互的波形信息，從而實現(xiàn)互聯(lián)子系統(tǒng)