構建電力系統(tǒng)狀態(tài)矩陣的并行計算研究.pdf

1、隨著電網(wǎng)的互聯(lián)，區(qū)域電網(wǎng)功率的相互支援提高了系統(tǒng)的經(jīng)濟性、安全性以及可靠性，然而低頻振蕩情況在系統(tǒng)中影響的范圍也越來越大。目前分析小干擾穩(wěn)定的基本方法是李雅普諾夫線性化處理方法。電網(wǎng)規(guī)模越大，狀態(tài)矩陣維數(shù)越高，構建狀態(tài)矩陣所需要的時間就越長。對于系統(tǒng)遭受的各種小干擾，如何能夠快速、準確地判斷出系統(tǒng)的穩(wěn)定性是我們需要研究的問題。本文通過分析狀態(tài)矩陣的形成過程，加入Hager縮減矩陣的外形法和OpenMP并行計算技術，來提高構建狀態(tài)矩陣的計

2、算速度。
　　首先，通過分析系統(tǒng)狀態(tài)矩陣的構建過程，發(fā)現(xiàn)在構建狀態(tài)矩陣的過程中耗時較長的是矩陣求逆和矩陣相乘的運算，特別是大系統(tǒng)高階數(shù)的狀態(tài)矩陣，運算量大，內存占用多，計算速度緩慢。為了提升矩陣的計算速度，本文引入Hager算法和OpenMP并行處理技術。Hager算法是一種縮減矩陣外形的算法，該算法的基本思想是利用行列對換逐漸縮減矩陣的外形，從而減小矩陣存儲及運算次數(shù)，提高計算速度。并行計算已在潮流計算和暫態(tài)穩(wěn)定方面得到應用，通

3、過分析狀態(tài)矩陣的構建過程也能利用并行計算加快形成速度，OpenMP并行處理技術具備易于移植、串行等價以及能夠增量并行等優(yōu)點。然后，在 Hager算法預處理后對狀態(tài)矩陣構建過程進行并行算法設計，同時分析該方法并行計算的性能。
　　最后，用兩個實際電網(wǎng)的算例驗證了在構建電力系統(tǒng)狀態(tài)矩陣時加入Hager縮減矩陣外形法和OpenMP并行處理技術的方法有效提高了狀態(tài)矩陣形成的速度。并行程序是在操作系統(tǒng)Windows7，Intel Paral