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一种GPU-CPU异构运算框架加速的实时N-1交流潮流计算方法
被引量：
18
1
作者
唐坤杰
董树锋
宋永华
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第15期4329-4338,共10页
随着电力系统规模的扩大,为了适应N-1安全校验日益上升的实时性和精确性的需求,提出一种图形处理单元—中央处理单元（graphics processing unit-central processing unit,GPU-CPU）异构运算框架加速的实时N-1交流潮流计算方法。算法中...
随着电力系统规模的扩大,为了适应N-1安全校验日益上升的实时性和精确性的需求,提出一种图形处理单元—中央处理单元（graphics processing unit-central processing unit,GPU-CPU）异构运算框架加速的实时N-1交流潮流计算方法。算法中设计一种N-1潮流问题的拼接求解方法,将原本多个独立的潮流问题组合为一个。雅可比矩阵的拼接生成采用并行化处理,线性方程组的求解根据规模大小选择直接法或迭代法处理,其中迭代法采用并行化处理。算法整体分为CPU处理部分和GPU处理部分,CPU处理迭代初值的设定、节点导纳矩阵的形成、校验集合的形成、迭代值的修正、收敛性判断等步骤,GPU处理雅可比矩阵的拼接生成等步骤,修正方程组的求解根据其规模选择CPU求解或GPU求解,以达到快速求解的目的。算例表明,所提算法效率和精度高、空间占用小,与传统N-1潮流算法相比具有明显优势,能够满足电网实时N-1潮流计算的需求,具有工程应用价值。
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关键词
N-1潮流计算
gpu-cpu异构运算架构
并行化
拼接求解
迭代法
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职称材料
基于不完全LU分解预处理迭代法的电力系统潮流算法
被引量：
19
2
作者
唐坤杰
董树锋
宋永华
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第S1期55-62,共8页
随着电力系统规模日益增大,对潮流计算速度与实时性的要求相应提高。为了适应大规模电力系统潮流计算需求,根据Krylov子空间思想,提出了一种基于迭代法求解线性方程组的潮流算法,该算法利用不完全LU分解作为预处理,并采用CPU-GPU异构运...
随着电力系统规模日益增大,对潮流计算速度与实时性的要求相应提高。为了适应大规模电力系统潮流计算需求,根据Krylov子空间思想,提出了一种基于迭代法求解线性方程组的潮流算法,该算法利用不完全LU分解作为预处理,并采用CPU-GPU异构运算架构,根据CPU和GPU的不同特点,将潮流算法分为CPU处理部分和GPU处理部分,其中GPU用于并行处理计算量最为密集的线性方程组求解步骤,CPU用于处理潮流算法的其他步骤,实现快速求解。算例表明,所提算法收敛性能稳定、收敛速度快、算法效率高,在系统规模较大时,与传统基于LU分解的潮流算法相比具有明显优势,能够满足大规模电网在线潮流计算的需求,具有工程应用价值。
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关键词
KRYLOV子空间
不完全LU分解
大规模稀疏线性方程组
潮流计算
CPU-GPU
异构
运算
架构
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职称材料
题名
一种GPU-CPU异构运算框架加速的实时N-1交流潮流计算方法
被引量：
18
1
作者
唐坤杰
董树锋
宋永华
机构
浙江大学电气工程学院
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第15期4329-4338,共10页
基金
国家重点研发计划项目(2016YFB0901300)~~
文摘
随着电力系统规模的扩大,为了适应N-1安全校验日益上升的实时性和精确性的需求,提出一种图形处理单元—中央处理单元（graphics processing unit-central processing unit,GPU-CPU）异构运算框架加速的实时N-1交流潮流计算方法。算法中设计一种N-1潮流问题的拼接求解方法,将原本多个独立的潮流问题组合为一个。雅可比矩阵的拼接生成采用并行化处理,线性方程组的求解根据规模大小选择直接法或迭代法处理,其中迭代法采用并行化处理。算法整体分为CPU处理部分和GPU处理部分,CPU处理迭代初值的设定、节点导纳矩阵的形成、校验集合的形成、迭代值的修正、收敛性判断等步骤,GPU处理雅可比矩阵的拼接生成等步骤,修正方程组的求解根据其规模选择CPU求解或GPU求解,以达到快速求解的目的。算例表明,所提算法效率和精度高、空间占用小,与传统N-1潮流算法相比具有明显优势,能够满足电网实时N-1潮流计算的需求,具有工程应用价值。
关键词
N-1潮流计算
gpu-cpu异构运算架构
并行化
拼接求解
迭代法
Keywords
N-1 power flow calculation
gpu-cpu
heterogeneous computing framework
parallel processing
concatenation algorithm
iterative method
分类号
TM744 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
基于不完全LU分解预处理迭代法的电力系统潮流算法
被引量：
19
2
作者
唐坤杰
董树锋
宋永华
机构
浙江大学电气工程学院
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第S1期55-62,共8页
文摘
随着电力系统规模日益增大,对潮流计算速度与实时性的要求相应提高。为了适应大规模电力系统潮流计算需求,根据Krylov子空间思想,提出了一种基于迭代法求解线性方程组的潮流算法,该算法利用不完全LU分解作为预处理,并采用CPU-GPU异构运算架构,根据CPU和GPU的不同特点,将潮流算法分为CPU处理部分和GPU处理部分,其中GPU用于并行处理计算量最为密集的线性方程组求解步骤,CPU用于处理潮流算法的其他步骤,实现快速求解。算例表明,所提算法收敛性能稳定、收敛速度快、算法效率高,在系统规模较大时,与传统基于LU分解的潮流算法相比具有明显优势,能够满足大规模电网在线潮流计算的需求,具有工程应用价值。
关键词
KRYLOV子空间
不完全LU分解
大规模稀疏线性方程组
潮流计算
CPU-GPU
异构
运算
架构
Keywords
Krylov subspace
incomplete LU decomposition preconditioning
large scale sparse linear equations
power flow calculation
CPU-GPU heterogeneous computing architecture
分类号
TM744 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
一种GPU-CPU异构运算框架加速的实时N-1交流潮流计算方法
唐坤杰
董树锋
宋永华
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018
18
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职称材料
2
基于不完全LU分解预处理迭代法的电力系统潮流算法
唐坤杰
董树锋
宋永华
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2017
19
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职称材料
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参考文献
引证文献
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