[发明专利]一种电磁暂态异步并行计算方法及装置

说明书

本发明公开了一种电磁暂态异步并行计算方法，包括：对大电网进行网络分割，确定与每个子网相连的其他所有子网；并根据传输线理论计算任意两个相连子网间的最小延时；判断任意两个相连子网之间的计算时间差是否在最小延时范围内，并将所述判断条件作为任意子网异步并行计算的时间约束条件；当任意子网计算完毕，根据所述约束条件，判断所述任意子网是否满足异步并行计算的时间约束条件，若所述任意子网不满足异步并行计算条件，则需要挂起等待，当收到解锁通知后进行所述约束条件的再次判断；当所述任意子网满足异步并行计算的时间约束条件，则所述任意子网进入下一时刻的计算。本发明解决了现有电磁暂态仿真程序计算效率低的问题。

技术领域

本申请涉及电力系统的仿真领域，具体涉及一种基于大电网网络分割的电磁暂态异步并行计算方法，同时涉及一种基于大电网网络分割的电磁暂态异步并行计算装置。

背景技术

电力系统动态仿真是大规模电力系统动态特性机理研究、严重事故特征分析以及稳定措施研究的重要方法。随着电网规模的不断地扩大，电力系统仿真计算任务也越来越重。且随着电力系统大量高压直流设备、新能源、柔性交直流输电系统的接入，传统的机电暂态仿真已经无法满足大规模系统对仿真精度的要求，电磁暂态仿真逐渐成为精确模拟当今及未来电网的有效手段。但是传统电磁暂态存在步长小，仿真速度慢的缺点。

目前，电力系统仿真方法可以分为串行计算方法和并行计算方法两种。其中，并行计算主要包括空间并行算法、时间并行算法和时间空间组合并行算法。空间并行算法的核心思想是将电力系统按拓扑结构划分为多个子区域，而每个子区域分配给一个进(线)程进行单步求解。时间并行算法是将微分方程组在多个时步上的差分方程组联立。时间空间组合算法是将空间并行和时间并行相结合的一种并行算法。上述并行算法均属于同步并行范畴，虽然异步并行在电力系统动态仿真方面也有一定的研究，但是目前在国内外实用程序中都不具备异步并行计算功能。

发明内容

本申请提供一种电磁暂态异步并行计算方法，解决了现有电磁暂态仿真程序计算效率低的问题。

本申请提供一种电磁暂态异步并行计算方法，其特征在于，包括：

对大电网进行网络分割，确定与每个子网相连的其他所有子网；并根据传输线理论计算任意两个相连子网间的最小延时；

判断任意两个相连子网之间的计算时间差是否在最小延时范围内，并将所述判断条件作为任意子网异步并行计算的时间约束条件；

当任意子网计算完毕，并记录计算完毕的时刻，根据任意子网异步并行计算的时间约束条件，判断所述任意子网是否满足异步并行计算的时间约束条件，若所述任意子网不满足异步并行计算的时间约束条件，则需要挂起等待，当收到解锁通知后进行所述约束条件的再次判断；当所述任意子网满足异步并行计算的时间约束条件时，则所述任意子网进入下一时刻的计算。

优选的，所述若所述任意子网不满足异步并行计算的时间约束条件，则需要挂起等待，当收到解锁通知后进行所述约束条件的再次判断，包括：

若所述任意子网不满足异步并行计算的时间约束条件，则所述任意子网挂起等待，与所述任意子网相连的其他子网在设置的时刻若满足条件则继续进行计算，当与所述任意子网相连的其他任一子网计算完毕，则主动发出解锁通知，并更新任一相连子网的计算时刻；当所述处于挂起等待的任意子网接收到相连子网的解锁通知后，进行所述约束条件的再次判断。

优选的，在对大电网进行网络分割，确定与每个子网相连的其他所有子网的步骤后，还包括：将所述相连的子网组成对应的相连子网集。

优选的，所述根据传输线理论计算任意两个相连子网间的最小延时，包括：

根据传输线理论，两个相连子网间包括多个传输线延时τ₁，τ₂，…，τ_m，其中，m为正整数，且满足m≥2；