基于PC機群的電網(wǎng)機電暫態(tài)并行仿真算法研究.pdf

1、隨著對電力系統(tǒng)運行可靠性的要求越來越高，加強電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析的研究具有十分重要的意義。文中綜述了并行算法、并行仿真系統(tǒng)和并行計算機研究的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀。利用分裂法原理，研究基于PC機群的電網(wǎng)機電暫態(tài)并行仿真算法及并行任務(wù)的分解。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其機電暫態(tài)仿真網(wǎng)絡(luò)的模型描述形式，將系統(tǒng)劃分為發(fā)電機部分和網(wǎng)絡(luò)部分。將用于描述發(fā)電機組的微分方程及用于描述電網(wǎng)絡(luò)的代數(shù)方程分別下載到兩組PC機中。將微分方程與代數(shù)方程的解算問題分離，根據(jù)各自的

2、特點選用適當(dāng)?shù)姆椒ㄇ蠼?。根?jù)網(wǎng)絡(luò)實際運行特點，網(wǎng)絡(luò)部分的通信變量選為各發(fā)電機組節(jié)點的潮流值，而發(fā)電機組選為節(jié)點注入電流和支路等值導(dǎo)納。在此基礎(chǔ)之上，提出了用于并行仿真計算的發(fā)電機和網(wǎng)絡(luò)的等效模型。發(fā)電機仿真模型是基于隱式梯形數(shù)值積分法建立的。其功率角值只取決于過去時間的機端變量，勵磁電壓及原動機功率，而與當(dāng)前時刻的網(wǎng)絡(luò)變量無關(guān)。與現(xiàn)有的利用隱式積分算法得到的機電暫態(tài)仿真發(fā)電機方程相比，消除了由于派克變換而引起的機電暫態(tài)仿真的非線性問題及

3、由此而產(chǎn)生的計算誤差。建立的網(wǎng)絡(luò)解算部分的模型，采用分塊分裂算法求解，以減少仿真的計算量。
　　選用TCP/IP協(xié)議作為PC機群間的通信協(xié)議。根據(jù)電力系統(tǒng)分布式特點，利用基于消息傳遞的并行程序設(shè)計方法，實現(xiàn)并行仿真算法。用確認(rèn)所有客戶機的連接請求都收到以后再收數(shù)據(jù)的方法實現(xiàn)同步。以簡單電力系統(tǒng)為例進(jìn)行仿真實驗，驗證了所提出基于多PC機的并行算法的正確性。得到的研究成果為今后基于PC機群的機電暫態(tài)并行仿真系統(tǒng)的研制提供了理論依據(jù)和實