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题名电力系统并行计算的嵌套分块对角加边形式划分算法
被引量：14
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作者
赵文恺
房鑫炎
严正
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机构
上海交通大学电气工程系
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出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2010年第25期66-73,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(90612018)~~
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文摘
具有分块对角加边形式(bordered block diagonal form,BBDF)导纳阵的网络划分,是进行电力系统并行计算的有效方法。提出一种基于电力系统地理区域信息,自外而内利用边割集形成嵌套分块对角加边形式(nested BBDF,NBBDF)系数矩阵的图形分割算法。该算法不仅时间开销小,在保证各层BBDF图良好特性的基础上,将各子系统的电网数据进行分布式存储。应用稀疏技术对算法形成的嵌套边界块进行节点重新编号,以减少计算过程所引入的注入元。对嵌套BBDF划分后的电网进行并行潮流计算,实验结果表明,该算法不仅使得并行计算具有很小的通信量,同时,也因在电网规模很大的情况下可能出现超线性现象,所以它非常适用于大规模的电力系统并行计算。
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关键词
电力系统
地理区域信息
边割集
嵌套分块对角
加边形式
稀疏技术
并行潮流计算
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Keywords
power system
geographic information
edge cut set
nested bordered block diagonal form （Nbbdf）
sparse technique
parallel power flow calculation
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分类号
TM74
[电气工程—电力系统及自动化]
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题名大规模BBDF稀疏矩阵求解硬件加速器
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作者
张多利
孙贺云
胡锐
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机构
合肥工业大学微电子学院
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出处
《合肥工业大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第5期614-621,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(61874156)
安徽省高校协同创新资助项目(GXXT-2019-030)。
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文摘
针对现有电力系统仿真方程求解加速效果有限、内存消耗大等问题,文章设计并完成了一种大规模分块对角加边形式(bordered block diagonal form,BBDF)稀疏矩阵求解器。采用稳定双共轭梯度迭代法,根据电力系统方程的分块对角加边特征进行分块计算,提出系数矩阵嵌套行压缩存储策略,显著降低计算过程中的存储访问负担和内存占用;优化算法任务,缩减算法的执行时间;利用可重构技术将多个任务中相似的组合计算、单个任务中相同的计算动态分配到同一计算电路,形成多层级复用的折叠式计算结构,实现求解器计算资源的高效利用;采用并行、流水等多种方法挖掘并行度,加速方程求解。实验结果表明,该求解器支持多种系数矩阵具有分块对角加边特征的大规模稀疏线性方程组的求解,相较于已有工作,能以更少的硬件资源收获30~32倍的加速比。
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关键词
分块对角加边形式(bbdf)
双稳态共轭梯度(BiCGStab)算法
嵌套行压缩存储
折叠技术
可重构技术
可编程门阵列(FPGA)
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Keywords
bordered block diagonal form(bbdf)
biconjugate gradient stabilized(BiCGStab)algorithm
nested row compression storage
folding technology
reconfigurable technology
field programmable gate array(FPGA)
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分类号
TN47
[电子电信—微电子学与固体电子学]
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