[发明专利]一种用于分析和优化电网拓扑结构的高斯消元方法

摘要

本发明公开了一种用于分析和优化电网拓扑结构的高斯消元方法，该方法以提高电网拓扑的分析效率与优化电网结构为出发点，利用可重构光学处理器的资源优势，构造出大位数的广义加法器和广义乘法器，借助数据拼接和剪辑技术，将高斯消元法一次迭代内部多行、多列的运算作全并行处理，将传统算法中分解、前代、回代的三重循环改进为一重循环完成，以降低高斯消元法分析网络拓扑的延时，提高对复杂网络数据的分析和处理能力。本发明致力于提升高斯消元法动态实时处理复杂电网拓扑结构的能力，本发明能有效应对电网拓扑分析面临的海量数据问题，提高电网拓扑结构分析的效率。

主权项

一种用于分析和优化电网拓扑结构的高斯消元法，其特征在于，该方法以三值光学计算机的核心计算技术为基础，具体包括如下步骤：s1.在三值光学计算机的用户界面上输入关联矩阵A、矩阵维数n以及运算法则，点击“确定”按钮，将运算请求送入到三值光学计算机内部；s2.三值光学计算机生成SZG文件，该SZG文件中包含关联矩阵A的矩阵元素aij、矩阵维数n、广义乘法以及广义加法的运算法则；s3.任务调度模块解析SZG文件获取n，用来申请和分配可重构光学处理器的数据位数；s4.数据位管理模块计算需要的数据位数总量VT＝2n(n‑1)，查询当前可重构光学处理器上空闲的数据位区段h～h+VT‑1，并将数据位区段h～h+VT‑1分配使用，任务调度模块整理关联矩阵A的矩阵元素aij，生成对应的操作数编码，并进行格式标准化处理；s5.任务调度模块将分配的数据位区段h～h+VT‑1、关联矩阵A的矩阵元素aij以及重构命令码发送至三值光学计算机的底层控制软件；s6.重构模块根据广义乘法和广义加法的光路设计生成重构命令码，并执行这些重构命令码，构造出一个VM＝n(n‑1)位的广义乘法器M和一个VN＝n(n‑1)位的广义加法器N；s7.底层控制软件实施高斯消元法的分解、前代以及回代的迭代计算步骤；在每次运算时，将一次迭代内部的运算数据拼接并一次性送入可重构光学处理器进行变换，结束时通过剪辑技术生成每一个变换的结果；回代运算输出的结果，记入矩阵Ac，就是电网拓扑的传递闭包阵；s8.任务调度模块将运算输出矩阵Ac写入SZG结果文件中，经过文件解析步骤转化为十进制表示形式并返回该结果；其中，任务调度模块、数据位管理模块和重构模块为三值光学计算机的软件模块。