电力系统网络方程并行算法研究及潮流并行计算的实现

结合Ｔｒａｎｓｐｕｔｅｒ硬、软件的特点，研究了电力系统网络方程的并行算法。在撕裂节点法、系数矩阵写成对角加边的基础上，发展了系数矩阵完全分解算法。在由４片Ｔ８００－２０组成的并行计算机系统上，实现了快速分解潮流的并行计算，并针对不同规模的网络进行了试算，计算结果表明，上述算法有较好的效果，证明并行算法能显著提高电力系统计算的速度，有广阔的应用前景。     

基于MPI电力系统潮流P-Q分解法的并行算法

为了更快更有效地提高大规模电力系统潮流计算的速度,引入并行处理技术,文中提出了一种基于MPI的电力系统潮流P-Q分解法的并行算法,将潮流计算问题分解为多个子任务在基于MPI消息传递模式的多处理机中同时进行计算.运用该并行算法,针对不同规模的网络进行潮流计算,结果表明,该并行算法能有效地提高电力系统计算的速度,具有广阔的应用前景.     

基于MPI和P-Q分解法的电力系统潮流并行算法的研究

为了提高大规模电力系统潮流计算的速度，在对P-Q分解法潮流计算进行分析和研究的基础上，提出了基于Ⅷ分解法的潮流并行算法的思想，并利用并行消息传递界面MPI进行了仿真，验证了算法的正确性和可行性。     

电力系统潮流分析浅析

潮流分析是电力系统分析中最基本也是最重要的分析计算,在电力系统各个方面都有巨大的使用价值,寻找一种适应性好、计算速度快且收敛可靠的潮流算法是人们追求的目标。由于电力系统的状态变量及有关函数的上下限值间有一定的间距,控制变量也可以在其一定的容许范围内调节,因此对某一种负荷情况,理论上可以同时存在为数众多的、技术上都能满足要求的可行潮流解。利用计算机进行电力系统潮流计算曾采用过许多方法。20世纪50年代,普遍采用以节点导纳矩阵为基础的高斯-塞德尔法,该方法原理简单、对计算机内存的需求量小,但其收敛性较差,当系统规模变大时,迭代次数急剧上升。这迫使电力系统计算人员在20世纪60年代初转向以阻抗矩阵为基础的阻抗法。阻抗法在当时改善了系统潮流计算的收敛性问题,但阻抗矩阵是满阵,占用计算机内存多,每次迭代的计算量也大,当系统规模不断扩大时,这些缺点尤为突出。为克服阻抗法的上述缺点,20世纪60年代以后陆续提出了牛顿-拉夫逊法、P-Q解耦法,这些方法在收敛性、内存要求、计算速度方面都有较明显的改进,成为直到目前仍广泛采用的方法。但到目前为止,这些算法都不能从根本上解决电力系统潮流计算的计算速度、算法收敛性和计算灵活性的问题...     

快速分解潮流的并行算法──Householder公式的应用

针对两层次的多区域电力系统及两层次结构的计算机网络，应用Ｈｏｕｓｅｈｏｌｄｅｒ公式研究了快速分解潮流的并行算法。该法与常规快速分解潮流具有完全相同的收敛性，而采用的Ｈｏｕｓｅｈｏｌｄｅｒ公式非常简洁，并行计算过程中需传送的数据量较小。文中给出了ＩＥＥＥ１４节点及ＩＥＥＥ３０节点系统算例及计算结果。     

加速重叠分块Newton法并行计算潮流问题

实现电力系统实时、超实时控制的关键在于快速求解潮流方程。并行计算是一个极有意义的努力方向。用一种带加速技术的重叠分块Newton法对潮流方程进行快速求解,用IEEE662节点电力系统对算法进行了并行实现,并与简化Newton法及并行松弛Newton法等进行了比较。结果表明:加速技术的运算速度为简化Newton法的4倍;所述算法能够较好的应用于实际的快速求解潮流问题,具有较明显的优越性;与松弛Newton法相比,具有更为广泛的适用性。     

用分块加权平均的不精确Newton法计算潮流问题

为研究电力系统中潮流方程的快速算法,将求解大型稀疏线性方程组的componentaveraging(CAV)方法应用于电力系统潮流方程的计算,提出了一种分块加权平均的不精确Newton法,给出了算法收敛性的证明。该方法的特点是易于组织并行计算,且算法灵活,无需对方程进行特殊处理,运算效率高,适应于解大型潮流方程。用IEEE662节点的电力系统对算法进行了串行实现,结果表明:该算法是可行的和快速的。     

潮流跟踪算法综述

电力市场中,为提高输电的透明度,需要对网络中功率的组成及输电设备的利用份额进行分析和计算,因此,潮流跟踪算法被广泛研究.对近年来提出的潮流跟踪算法进行了综合比较分析,根据所提出的分摊原则,将算法分成:功率跟踪法、电流跟踪法和功率解析法,分别进行阐述,指出了现存算法中值得借鉴的地方和不足之处.最后,对潮流跟踪算法在电力系统中的应用和算法的发展方向也进行了阐述,为算法的进一步研究提供了一定的参考.     

矩阵运算在电力系统潮流监控中的应用

随着电力系统规模不断增长,潮流计算的复杂程度也大大提高,如何满足电力系统潮流监控对实时性的要求,探讨加快潮流算法,精简程序代码是计算机潮流监控系统面临的一个问题。     

基于量子粒子群的最优潮流问题

电力系统最优潮流的求解一直是电力系统研究的重点。在分析最优潮流理论的基础上引入了量子粒子群算法计算发电成本,从而将其用于求解电力系统的最优潮流问题,并通过个体优劣比较准则处理约束条件。通过对IEEE30节点最优潮流的数值仿真表明,该算法在收敛精度和迭代速度上有较好的效果。     

机群系统中矩阵的并行QR分解算法

随着高速网络技术的快速发展,机群系统已经成为并行计算的主要平台,由于它的高通信延迟,某些在并行机上实现的细粒度并行算法已不适合在该环境下运行,为此有必要研究它们在机群系统中的并行实现。基于这一点,对矩阵的QR分解提出了一种新的任务划分策略,并由此得到了它的一种粗粒度并行算法。实验结果表明,设计的并行算法在机群系统中具有较高的加速比。     

机群系统中矩阵的并行QR分解算法

随着高速网络技术的快速发展，机群系统已经成为并行计算的主要平台，由于它的高通信延迟，某些在并行机上实现的细粒度并行算法己不适合在该环境下运行，为此有必要研究它们在机群系统中的并行实现。基于这一点，本文对矩阵的QR分解提出了一种新的任务划分策略，并由此得到了它的一种粗粒度并行算法。实验结果表明，设计的并行算法在机群系统中具有较高的加速比。     

阶段并行模型上的并行算法设计

阶段并行模型是BSP（Bulk Synchronous Parallel）模型的改进,它更接近于表述实际的机器行为,同时具有编程简单、独立于体系结构和执行性能可预测等特点。NOWs正成为并行计算领域的的一个新的发展热点,以太网构成的微机集群系统是NOWs的一种重要实现形式,研究了群集系统中阶段并行模型上的并行算法设计,以FFT算法为例,进行了设计和分析,并给出了测试结果。     

计算流体力学的微机网络集群系统的研究

介绍了微机集群架构和PVM技术在计算流体力学复杂课题研究中的有效性.着重讨论了在微机并行机群上进行CFD计算,以及计算中的负载平衡等相关问题.给出了并行分区计算的方法,并给出了实际计算结果.结果证明本文介绍的方法是正确的,能有效地均衡计算负载,达到较理想的并行效率.     

数制之间相互转换的并行算法

数制转换是计算机科学中一种最基础的运算，但现有的算法基本上都是串行算法。随着并行计算机的出现，并行算法的研究也越来越受到人们的重视。要发挥并行计算机的作用，提高并行计算机资源的利用率，必须有一套强有力的并行算法的支持。本文给出了十进制与其它进制之间相互转换的并行算法，并对算法的性能进行了分析。     

多级负载平衡系统的设计和实现

目前机群系统中采用的负载平衡多是在作业、进程和线程中的任一级实现，很少有采用多级负载平衡的系统，其原因是为了减少在实现负载平衡的过程中引入的通信开销。该文提出了一种结合作业级和进程级的多级负载平衡算法，通过采用动态多阈值的自适应负载收集技术以减少通信开销。实验结果表明，这种负载平衡方法能够有效地提高并行作业的运行性能。     

基于聚类的多运行方式下电力系统稳定器设计

将模式识别中的聚类算法用于电力系统多运行方式的分类,提出了一种多运行方式下电力系统稳定器的设计方法.选择所有节点注入功率或所有机电振荡阻尼比为表征系统运行方式的特征向量,基于基本顺序聚类算法确定类的数目,用层次聚类和 C 均值聚类算法得到每类的中心运行方式.电力系统稳定器的参数设计仅针对各类的中心运行方式进行,将此问题转化为一个非光滑优化问题,用信赖域法加以求解,求得的参数可用于该类别其余运行方式.示例系统的仿真结果表明,提出的方法可以显著降低多运行方式下控制器参数设计问题的规模,从而大大减小计算量.