基于GPU计算平台的大规模电力系统暂态稳定计算

为满足对大规模互联电网进行快速暂态稳定仿真的需求，提出了一种基于图形处理器（Graphics Processing Unit， GPU）计算平台的暂态稳定并行算法。算法依据暂态稳定联立矩阵的双层对角加边结构，将整体计算分解为三部分：1）动态元件相关计算；2）分区系统计算；3）边界系统计算。第1）、2）部分被分配到计算平台中的多核CPU上进行处理。第3）部分则采用可完全并行化的稳定双共轭梯度法在GPU上计算，并且为了减少迭代次数使用了稀疏近似逆预处理技术。针对一个含12823节点、1431台发电机组的算例进行了仿真测试，验证了所提算法的有效性和实用性。结果显示，算法并行加速比可达到7.01倍，仿真速度快于实际暂态过程，为暂态稳定并行计算提供了新的解决思路。