应用有向图分层的控制系统暂态仿真并行算法及其GPU实现

• 作者: 于智同 宋炎侃 李春来 李正曦 陈颖 黄少伟
• 来源期刊: 电力系统自动化
• 关键词: 控制系统仿真 细粒度并行 计算资源分配 图形处理器
• 年，卷（期）: 2016,（12）
• 所属期刊栏目: 研制与开发
• 页码范围: 137-143
• 页数: 7页
• 字数: 6058字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7500/AEPS20151127002

摘要

随着基于变流器的电气接口和交直流混联技术的广泛使用，电网电磁暂态仿真中需对大规模复杂控制系统进行建模。采用细粒度并行方法可加速控制系统计算，提升电网电磁暂态仿真整体效率。文中提出了一种控制系统细粒度并行仿真算法，加速了图形处理器(GPU)计算平台上大规模控制系统仿真。首先，为构造面向GPU的多线程细粒度并行计算，将控制系统建模为由大量基本控制元件构成的有向图。进一步，对控制系统有向图进行分层，生成控制元件求解顺序，以利用GPU的分组细粒度并行实现控制元件的分层计算。最后，结合 GPU 的三层并行结构，通过优化线程结构和配置共享内存，将计算线程映射到 GPU 中的计算资源，最大化控制系统仿真的并行度。对分布式电源接入IEEE 13节点系统的仿真结果对比表明，所提出算法在保证电网电磁暂态仿真正确性的同时，可显著提高GPU 计算平台上大规模、复杂控制系统的仿真速度，在硬件资源充足时，不存在仿真规模限制。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈颖	清华大学电机工程与应用电子技术系	57	738	17.0	24.0
2	李春来	国网青海省电力公司电力科学研究院	30	135	7.0	10.0
3	李正曦	国网青海省电力公司电力科学研究院	5	6	1.0	2.0
4	黄少伟	清华大学电机工程与应用电子技术系	19	85	6.0	8.0
5	宋炎侃	清华大学电机工程与应用电子技术系	7	36	3.0	6.0
6	于智同	清华大学电机工程与应用电子技术系	7	54	5.0	7.0