用于大规模电力系统机电暂态实时仿真的并行网络拓扑算法

摘要：

为在大规模电力系统机电暂态实时仿真中模拟厂站任意开关操作,提出了一种并行网络拓扑算法.算法首先定义一种电网主拓扑结构,并在此结构上应用基于优化边界表的网络分割算法,使得大量含有开关/刀闸的厂站主接线能完整地分配在子网中;然后在此基础上实现了一种基于消息传递接口(MPI)的电网并行拓扑算法,并定义了拓扑开关变位和断线故障之间的转换逻辑,以实现与机电暂态并行仿真程序集成.此算法没有增加已有机电暂态并行算法联络系统的复杂性,而是使厂站拓扑分析并行分布在子网中;同时为了加快拓扑分析与电网求解效率,使用了局部变化拓扑、导纳矩阵局部修改、部分因子分解技术.对被划分为14个子网的17984母线大电网案例测试表明:在Intel至强处理器E5450计算机上,并行拓扑算法能够获得超过19倍的超线性加速效果,实时模拟变电站运行而无需修改电网模型,总体效率能够满足实时仿真要求.

关键词：并行计算、网络拓扑、机电暂态、实时仿真、网络分割、MPI

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资助基金：国家重点基础研究发展计划973计划2013CB228203;国家电网公司大电网重大专项SGCC-MPLG001-031-2012.Project supported by National Basic Research Program of China973 Program 2013CB228203, the Major Program of SGCCSGCC-MPLG001-031-2012.

在线出版日期：2016-03-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：296-302