基于OpenMP的电力系统状态矩阵的构建与并行计算研究

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ligang_nc1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着世界电网规模的不断扩大,电力系统对应的状态矩阵的阶数也在随之增多,状态矩阵构建的难度自然也会暴增。本文将引入OpenMP技术、矩阵分块等方法,提高电力系统状态矩阵构建的速度。插入式建模技术能够将电力系统的相关元器件全部模块化,根据其状态与非状态变量的不同转化为各类传输模块的集合。这个方法能任选输入输出信号,且在新的电力元器件的增减时对模型的修改较小,能够很直观的形成状态空间方程。不过这个方法处理出来的状态空间方程要构建出状态矩阵需要进行相当繁琐的矩阵运算,因此需要将这些构建过程中的系数矩阵重组和扩展。经过插入式建模技术和矩阵重组与扩展处理后的状态空间方程,矩阵的阶数依然相对较高,在构建过程中高阶数矩阵的求逆和代数运算等耗时较多。为了加快相关矩阵的运算,可以对高阶数矩阵进行分块降阶,将一个大型矩阵的求逆运算转变为多个阶数较小的矩阵的求逆;再运用高斯消元法直接在初始的矩阵上运算,一定程度上降低矩阵运算对内存的占用。面对状态矩阵构建过程中大多数系数矩阵都是稀疏矩阵的事实,采用海格迭代法缩减其外形与贷款,再以三元组顺序表法进行压缩存储,降低运算之前的存储容量和访问消耗的时间。在用fortran语言编写基础程序后,可以用OpenMP技术对其中适当的代码段进行并行处理。本文在Visual Studio 2010的平台中、在Intel Fortran 13SP1的环境下编写和编译程序,通过69台发电机和260台发电机的电力网络算例,验证了算式重组、矩阵分块降阶、稀疏矩阵外形缩减法和并行计算的有效性。
其他文献
随着电力系统装机容量的不断扩大、结构愈加复杂、区域间的功率输送加重,暂态稳定性问题也面临更多的挑战。为了确保系统能够安全稳定地运行,寻求快速准确的电力系统暂态稳定评估方法尤为重要。本文围绕电力系统的暂态稳定分析及其紧急控制方案开展了以下研究工作:首先,从相平面分析理论出发,以相轨迹凹凸性与暂态稳定性的对应关系为基础,以单机无穷大(OMIB,one machine infinite bus)系统为例
无人自主系统(UAS)是无人车、无人机等无人自主设备在移动场景中执行任务的重要的支撑系统。图像分割是这类UAS系统环境感知、路径规划和任务执行的关键前提。因此,面向UAS场
转子是旋转机械的重要组成部分,裂纹是转轴中最为常见的故障之一,若转轴中的裂纹不能及时被发现,裂纹的扩展可能造成轴系的断裂导致出现灾难性事故,对经济财产和人身安全造成重大威胁。因此,针对裂纹转子的动力学特性进行研究,并对转子的状态进行实时在线监测,实现含裂纹轴系的旋转机械在运行过程的参数识别,对于保障旋转机械的安全可靠运行避免重大事故的发生具有重大意义。本文以裂纹转子系统为研究对象,建立了含呼吸裂纹
农业社会化服务是各类农业生产经营单位适应市场经济的需要,获得专业化分工和集约化服务规模效益的社会化的农业经济组织形式,是当前支持农业发展不可或缺的力量。从2004年开
随着人们生活水平的提高、消费观念的改变和对绿色生活的向往,在衣着方面由原来的保暖型向舒适、健康、环保型逐渐转变。原有的服装面料多以合成纤维为主,其存在舒适度低、环保性差等缺点,而粘胶纤维却能很好的解决这些方面的问题,但在其生产过程中会产生大量的废液,废液处理成为粘胶纤维产业的瓶颈,尤其半纤维素废碱液可生化性较差,若直接排放,会造成严重的水污染和大量资源的浪费。因此,为初步解决此问题,本文以半纤维素
本文利用1960-2016年冬季的全球大气再分析资料、海温资料和海气界面热通量资料等,利用气候动力学诊断方法,分析了北太平洋涡旋振荡(NPGO)的时空特征及其相关的海气异常型,研
在工件或原材料的生产加工过程中,产品的质量和生产效率日益成为智能制造的重要组成部分。然而,传统的人工抽检不仅效率不高,而且容易受到人为主观因素的影响。针对这一问题,
由于互联网规模和覆盖方面的快速增长导致信息过载的问题:过多的信息使得用户无法获得对自己有用的部分,信息的使用效率反而变低;同时使得商家无法让自己的产品有效展现在对它感兴趣的群体上。所以,如何提高推荐算法的精确性、推荐结果的多样性、增强推荐结果的可解释性以获得用户更多信任都是推荐系统研究的重点。本文首先提出了基于联合特征提升推荐系统多样性的方法。该方法利用MovieLens电影推荐数据集,针对现有二
随着半导体、IC制造、激光制造、液晶技术的快速发展,对自动化生产设备要求越来越高。在机械制造、电子等行业传统的传动方式已经不能满足系统高速、高精度、布局灵活的要求
电弧焊工艺是一种成熟的焊接工艺手段,在热加工领域扮演者非常重要的角色,随着半导体技术的发展,焊接电源的性能也越来越好,这就为更多焊接工艺方法的实现提供了可能性。高频脉冲气体保护焊是一种利用高频电弧进行焊接的工艺手段,因为高频脉冲电弧存在的“高频效应”能够提高焊接过程稳定性,改善焊缝接头性能,所以这种工艺方法正在被很多学者所研究。随着现在的IGBT元件性能越来越好,开关状态切换的频率越来越快,所以高