静态电压稳定分析的直接法并行计算

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随着现代科学技术的迅猛发展,人们的生活水平正在一步步提高,电力已经是每个人生活中都必不可少的一部分。现代电力系统的发展特别迅速,由于投资条件和建设速度的一些限制,电力系统中电网的输送能力在很大程度上会达到其极限状态,因此发生电压稳定事故的几率也在不断的增加,这样的事故一旦发生,人们生活的方方面面都将受到很大的影响。  在静态电压稳定分析中,需要解决的问题之一就是如何求取静态电压稳定临界点或崩溃点。求取临界点的方法很多,直接法由于其计算速度较快,并且能够提供电压灵敏度信息而得到广泛的应用。直接法是在分岔理论的基础上形成的,由在临界点处潮流方程雅克比矩阵奇异的性质形成扩展的潮流方程,对电力系统的静态电压稳定性进行分析研究。该算法在保持雅克比矩阵稀疏性的前提下,采用参数变换的方法来消除潮流雅可比矩阵在临界点处的奇异性,通过求解一系列的方程组来迅速、有效地求解电压稳定临界点。  随着多核处理器的快速发展,尤其是处理器核数目的增加,对计算能力和信息处理速度的要求也越来越高,提高CPU的处理能力也成为了一项新的研究课题。多核处理器的出现使得并行处理技术开始引入电力系统分析计算中,通过启用多线程并发执行任务来充分利用多核资源来提高计算速度。近年来,并行处理的技术已经适用于电力系统分析的很多方面,如潮流计算、暂态稳定分析、静态安全评估等,并取得了一定的成绩。并行计算与传统的串行计算相比,其最大的特点就是计算速度特别的快。  本文在分析直接法算法的基础上,用并行处理的方法来求解方程,充分利用了多核处理器的资源,通过建立多个线程来同时执行程序的计算任务,来快速求解电压稳定临界点。论文并通过实际算例的验证,来证明了基于OPenMP的静态电压稳定分析的并行直接法的有效性。
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