[发明专利]一种大规模电力系统运行方式潮流转移比多核并行批处理方法

摘要

本发明属于大电网安全校核和计算机领域，公开了一种大规模实际电力系统运行方式潮流转移比的多核并行批处理方法，以大系统分析工具为基础，采用深度优先搜索算法对系统的网络拓扑进行完整性检测，结合潮流结果合理性的自动判别以实现潮流转移比的批处理分析，基于Fork/Join的并行框架，按故障设置采用“分治模式”递归分解计算任务，实现大规模实际电力系统运行方式潮流转移比的多核并行批处理快速准确分析。本发明切实保证分析精度和效率，适用于实际大规模系统运行方式潮流转移比快速精确分析，在不增加额外投资的情况下能充分利用计算机多核资源并获得良好的并行性能，满足不同时间尺度运行方式安全校核分析要求，具有广泛应用前景。

主权项

1.一种大规模电力系统运行方式潮流转移比多核并行批处理方法，其特征包括如下步骤：(1)计算数据准备：采用java编程解析拟计算的电网运行方式，包含潮流计算文件dat和稳定计算文件swi；按照电网参数进行分类并保存至数据库，所述电网参数包括设备类型、区域、区分、电压等级，为并行批处理分析提供基础数据准备；(2)基态潮流计算：读取步骤(1)保存至数据库的电网参数，在给定发电状态及负荷水平的运行条件下，生成初始基态运行方式，调用PSD‑BPA进行潮流计算，采用java编程解析文本结果，得到各支路基态潮流值；(3)转移比分析条件设置：按潮流转移比分析要求将条件设置分为两类：一类是潮流转移比普扫条件设置，设置内容包括故障类型和扫描范围；另一类是关键断面潮流转移比快速分析条件设置，设置内容包括故障类型、故障断面以及关注的关键断面；(4)构建Fork/Join多核并行环境和部署并行分析任务：按步骤(3)设置的分析条件，按故障进行分类采用分治模式递归分解计算任务，将总任务分配在多个CPU内核上，多个CPU内核分别同时执行下述步骤(4.1)和(4.2)，实现计算子任务间的多核并行：(4.1)网络拓扑完整性检测和故障状态潮流计算：从数据库中读取电网参数，按分析条件进行故障设置，生成故障状态下运行方式，采用深度优先搜索算法DFS进行网络拓扑完整性检测；若检测完整，调用PSD‑BPA进行故障状态下的潮流计算，转至步骤(4.2)；若不完整，转至步骤(5)；(4.2)潮流转移比分析：解析故障后潮流计算文本结果，进行合理性判别；若合理，得到故障后关注支路、断面的潮流新值，结合步骤(2)中计算得到的基态潮流值，进行潮流转移比计算分析；若不合理，转至步骤(5)；(5)结果总结：汇总各子任务计算结果，根据潮流转移比分析结果按潮流转移严重程度由高到低排序，同时标记关键支路和断面；同时，详细查看步骤(4.1)中网络拓扑完整性检测和步骤(4.2)中结果合理性判别结果；判别原则为：计算中出现以下任意情况，则认为潮流计算不合理：(a)网络拓扑检测不完整；(b)潮流计算不收敛；(c)潮流计算收敛，但迭代次数大于15次；(d)平衡机机组出力越限；(e)节点电压越限；(f)支路越限；(g)变压器过载；若未出现上述任意情况，则认为潮流计算结果合理。