基于GPU的大规模配电网电磁暂态并行仿真技术

发布时间：2018-01-14 20:28

  本文关键词：基于GPU的大规模配电网电磁暂态并行仿真技术　出处：《电力系统自动化》2017年19期 　论文类型：期刊论文

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【摘要】：随着分布式电源等复杂设备的接入,针对配电网暂态过程的分析逐步依赖详细建模和电磁暂态仿真。图形处理器(GPU)等细粒度并行计算设备可显著提升配电网的电磁暂态仿真效率。提出了一种基于GPU的并行仿真技术,在GPU中加速了对大规模配电网系统的电磁暂态仿真。首先,将配电网电磁暂态仿真的计算过程分为异构计算、同构计算和网络求解三部分,并分别建立了细粒度并行计算模型。其次,针对上述三种计算模型,分别设计了基于分层有向图的异构计算核函数,基于积和熔加计算的同构计算核函数以及基于矩阵运算的网络求解核函数,最终实现了完全基于GPU的配电网电磁暂态仿真。对大规模配电网算例的仿真结果表明,所提出的细粒度计算模型和仿真算法可在保证仿真精度的前提下,提升在GPU中进行大规模配电网仿真的效率。
[Abstract]:With the distributed power access complex devices, according to the analysis of distribution network transient gradually rely on detailed modeling and electromagnetic transient simulation. The graphics processor (GPU) and other fine-grained parallel computing devices can significantly improve the efficiency of electromagnetic transient simulation of distribution network. Parallel simulation technology based on GPU, the electromagnetic transient simulation of system of large-scale distribution network acceleration in GPU. Firstly, the calculation process of electromagnetic transient simulation of power distribution network is divided into heterogeneous computing, computing and isomorphism network for three parts, and establishes a calculation model of fine grain parallelism. Secondly, in view of the above three models, based on the layered graph of the heterogeneous kernel function calculation the design, calculation and melting product of isomorphic calculation based on kernel function and kernel function network solution based on matrix operation, finally realizes the complete distribution network based on electromagnetic transient GPU Simulation results show that the proposed fine-grained computing model and simulation algorithm can improve the efficiency of large-scale distribution network simulation in GPU under the premise of ensuring the accuracy of simulation.

【作者单位】： 清华大学电机工程与应用电子技术系;国网四川省电力公司电力科学研究院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51477081)~~
【分类号】：TM743
【正文快照】： 0引言随着分布式电源、电动汽车、柔性负荷等设备的大量接入,配电网从传统的无源网络逐步变为有源的主动配电网[1-2],而其中双向潮流、三相不平衡、谐波污染和电压越限等暂态问题日益突出。此类复杂暂态过程直接影响负荷的供电可靠性和电能质量,因此有必要对配电网详细建模,并

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本文编号：1425181