"本文主要探讨了电力系统静态安全最优潮流并行计算方法,旨在解决大规模预防性安全约束最优潮流计算时间长的问题。作者提出两种基于单机多处理器平台的粗粒度并行计算方法,利用多预想故障计算的独立性进行任务分解,平衡负载,减少通信损耗,并通过MATLAB并行工具箱实现高效并行编程,以充分利用多核资源。这些优化调度方案确保了电力系统在正常和N-1故障状态下都能满足安全约束,增强其抵御故障的能力。经过三个系统多预想故障设置方案的测试,该算法在保持精度和收敛性的同时,表现出显著的加速效果,并易于扩展到多机集群架构。该研究受到国家自然科学基金的支持。"
电力系统静态安全最优潮流计算是电力系统运营中的关键问题,特别是在大规模电网中,由于计算量巨大,耗时较长。为解决这一问题,文章提出了两种并行计算策略。首先,它们基于单机多处理器平台,利用粗粒度并行化,将计算任务分解,确保各个处理器核心的负载均衡,从而提高计算效率。这种方法利用了多预想故障计算的独立性,减少了不同任务间的通信交互,进一步降低了通信损耗。
其次,文章采用MATLAB并行工具箱编写程序代码,这使得程序能有效地利用多核处理器的计算能力,提升了计算速度。MATLAB并行工具箱提供了一套强大的工具,便于科研人员实现并行计算,提高了代码的并行度和执行效率。
提出的算法在保证计算的精确性和收敛性的同时,显著加快了计算速度。N-1原则是电力系统安全的重要考量,即系统应能在任何一条线路或设备故障后仍然能够稳定运行。优化调度方案确保了系统在正常运行和发生N-1故障时都能满足安全约束,增强了电力系统的抗干扰能力。
测试结果表明,这些方法在三个不同的电力系统中都显示出了明显的加速效果,并且有很好的扩展性,可以适应更复杂的多机集群架构。这为电力系统的实时安全分析提供了更快速、更有效的解决方案,有助于预防和应对可能的大规模停电事故,提高电力系统的稳定性和可靠性。
这篇研究为电力系统的预防性安全控制提供了新的并行计算方法,对于优化电网运营、提升电力系统安全性具有重要的理论和实践价值。