基于多核并行計算的水庫群中長期優(yōu)化調(diào)度研究.pdf

1、隨著“十二五”期間,我國各大水電基地逐步成型,研究水庫群優(yōu)化調(diào)度成為一個具有相當實際意義的課題。伴隨著水電規(guī)模的不斷擴大,水庫群優(yōu)化調(diào)度的計算量急劇增加,需要探求新的技術(shù)方法和手段。本文在詳盡分析動態(tài)規(guī)劃方法的基礎(chǔ)上,以單水庫、梯級水庫群的中長期優(yōu)化調(diào)度為研究對象,采用C++語言設(shè)計串行程序,同時利用應(yīng)用程序編程接口 OpenMP在雙核和四核計算機平臺上實現(xiàn)了程序的并行化。
　　首先,本文將當今被廣泛應(yīng)用于個人計算機的多核技術(shù),與

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

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