基于道路树分层的大电网潮流并行算法及其GPU优化实现

• 作者: 徐得超 李亚楼 江涵 陈德扬
• 来源期刊: 电力系统自动化
• 关键词: 潮流计算 并行计算 图形处理器 稀疏线性方程组 道路树
• 年，卷（期）: 2014,（22）
• 所属期刊栏目: 学术研究
• 页码范围: 63-69
• 页数: 7页
• 字数: 5843字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7500/AEPS20131014009

摘要

针对大规模电网分析及能量管理系统对快速潮流计算的需求,提出了一种适于图形处理器(GPU)的基于道路树分层的稀疏矩阵直接分解算法,并结合该算法在GPU上实现了基于牛顿-拉夫逊法的潮流计算.为提高基于GPU的计算效率,首先在GPU上实现了潮流方程式右端项生成、雅可比矩阵生成、LU分解以及前推回代求解,减少了CPU和GPU之间的数据传输时间.其次,针对GPU中寄存器-缓存-显存多级存储架构,改进数据存储方式,减少了读取延迟.进一步,考虑GPU线程组织特点,优化任务分配,增加了计算并行度.最后,对比基于CPU的电力系统分析综合程序(PSASP)潮流计算模块,进行了数值仿真测试.结果表明,随着节点数的增加,所提出的程序计算优势越来越显著,算例规模达到43 602个节点时可获得5.172倍的加速比,验证了算法的有效性和实用性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	徐得超		15	147	6.0	12.0
2	李亚楼		39	692	14.0	26.0
3	江涵		9	58	4.0	7.0
4	陈德扬		2	33	2.0	2.0