[发明专利]一种基于GPU加速的电网拓扑分析高性能计算方法及装置

权利要求书

1.一种基于GPU加速的电网拓扑分析高性能计算方法，其特征在于：包括如下步骤：

CPU对电网调度控制系统电网模型进行图论抽象，得到CPU端的压缩邻接数组h_Adj1，h_Adj2，h_Adj1代表全网物理节点的第一压缩邻接数组，h_Adj2代表全网物理节点的第二压缩邻接数组；

GPU调用内核函数Topo_Kernel_1BlockNum，ThreadNum，将CPU端全网物理节点的第一压缩邻接数组h_Adj1传到GPU端全网物理节点的第一压缩邻接数组d_Adj1，根据GPU端物理节点的标志位前驱数组d_Frontier[d_Adj1[i]]=1，GPU端物理节点的标志位结果数组d_Visited[i]=m，将各计算节点包含的物理节点序号，保存在CalculationNodeMap中，再根据CPU端全网物理节点的第二压缩邻接数组h_Adj2，得到CPU端计算节点的压缩邻接数组h_Adj_Island；d_Frontier[d_Adj1[i]]=1表示在下一次启动时，d_Adj1[i]号物理节点需要启动，d_Visited[i]=m表示第i个物理节点属于m号计算节点，BlockNum表示同时启动的线程块数，ThreadNum表示每一个线程块内，同时启动的线程数；

GPU调用内核函数Topo_Kernel_2BlockNum，ThreadNum，将CPU端计算节点的压缩邻接数组h_Adj_Island传到GPU端计算节点的压缩邻接数组d_Adj_Island，根据GPU端计算节点的标志位前驱数组d_Frontier_Island[d_Adj_Island[i]]=1，GPU端计算节点的标志位结果数组d_Visited_Island[i]=m，将各电气岛包含的计算节点序号和物理节点序号，保存在SystemMap中，d_Frontier_Island[d_Adj_Island[i]]=1表示在下一次启动时，d_Adj_Island[i]号节点需要启动，d_Visited_Island[i]=m，表示第i号计算节点属于第m号电气岛，SystemMap为电气岛与序号关系的映射表；

对电网调度控制系统电网模型进行图论抽象，得到CPU端的物理节点的压缩邻接数组h_Adj1，h_Adj1Index，h_Adj2，h_Adj2Index，具体步骤如下：

物理节点存储于PhysicalNodeMap中，共有VertexNum个物理节点，每个物理节点均包含无阻抗邻接数组Adjlist1和有阻抗邻接数组Adjlist2，PhysicalNodeMap为物理节点与序号关系的映射表；

物理节点的搜索方法为，遍历全体电气元件，检查其两端电气连接点唯一标识，若尚未包含在PhysicalNodeMap中，则将该标识与该物理节点对应的序号建立映射，存入PhysicalNodeMap中；

无阻抗支路的搜索方法为，遍历全体隔离开关和断路器，根据其两端电气连接点唯一标识，根据PhysicalNodeMap中映射，将两端物理节点对应的序号，分别填入对方的无阻抗邻接数组Adjlist1中；

有阻抗支路的搜索方法为，遍历全体变压器、输电线路和串联补偿器，根据其两端电气连接点唯一标识，根据PhysicalNodeMap中映射，将两端物理节点对应的序号，分别填入对方的有阻抗邻接数组Adjlist2中；

全网物理节点的第一压缩邻接数组h_Adj1，它是将每个物理节点的无阻抗邻接数组Adjlist1，根据其序号递增的顺序首尾相连；h_Adj1的索引数组h_Adj1Index记录每个物理节点的无阻抗邻接数组Adjlist1在h_Adj1中的起止位置；

全网物理节点的第二压缩邻接数组h_Adj2，它是将每个物理节点的有阻抗邻接数组Adjlist2，根据其序号递增的顺序首尾相连；h_Adj2的索引数组h_Adj2Index记录每个物理节点的Adjlist2在h_Adj2中的起止位置。