电力系统仿真优化计算方法、装置、设备及可读存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种电力系统仿真优化计算方法、装置、设备及可读存储介质，方法包括：获取待仿真计算的目标电路及其对应的多个线程，并确定目标电路中各个仿真任务的仿真计算耗时，根据各个仿真任务的仿真计算耗时及关联关系，确定各个仿真任务分配至各个线程进行仿真计算的多个分配方式。最后，根据各个仿真任务的仿真计算耗时，以及各个分配方式中各个电气元件对应的电气分配方式或各个控制元件对应的控制分配方式，确定完成所有仿真任务的仿真计算总耗时最短的目标分配方式，并依据目标分配方式，将各个仿真任务分配至各个线程进行仿真计算。本申请可以从多个分配方式中快速确定耗时最短的目标分配方式，实现了电力系统仿真过程的加速优化。过程的加速优化。过程的加速优化。

【技术实现步骤摘要】
电力系统仿真优化计算方法、装置、设备及可读存储介质


[0001]本申请涉及电力系统
，更具体地说，涉及一种电力系统仿真优化计算方法、装置、设备及可读存储介质。

技术介绍

[0002]近年来，电力系统仿真计算时越来越多地依靠计算硬件系统的强大算力以期望加速求解过程。由于现有的计算硬件系统有充足的计算资源和存储资源，较以往多采用的单一计算机计算有着明显的优势。但随着区域电网的互联，电力系统规模不断扩大，使得电力系统仿真计算的规模和运算复杂程度日益复杂。然而，现有计算方法没有充分考虑计算任务在多CPU核、多CPU、多计算机等多线程情况下，各仿真任务的分配及顺序安排对最终计算时间的影响，难以达到理论和实际的最短仿真计算时间。
[0003]因此，如何合理利用计算硬件系统资源，并缩短电力系统的仿真计算时间、提高仿真效率，是一个值得研究的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供了一种电力系统仿真优化计算方法、装置、设备及可读存储介质，用于合理利用计算硬件系统资源，以缩短电力系统的仿真计算时间并提高仿真效率。
[0005]为了实现上述目的，现提出的方案如下：
[0006]一种电力系统仿真优化计算方法，包括：
[0007]获取待仿真计算的目标电路及其对应的多个线程，所述线程用于所述目标电路的仿真计算，所述目标电路包括多个控制元件和多个电气元件；
[0008]确定所述目标电路对应的多个仿真任务以及每个所述仿真任务的仿真计算耗时，所述多个仿真任务包括各个所述控制元件的仿真计算、各个所述电气元件的仿真计算以及各个所述电气元件的仿真计算对应的矩阵求逆计算；
[0009]根据各个所述仿真任务的仿真计算耗时及关联关系，将各个所述仿真任务分配至各个所述线程进行仿真计算，得到多个分配方式；
[0010]根据各个所述仿真任务的仿真计算耗时，以及各个所述分配方式中各个电气元件对应的电气分配方式或各个控制元件对应的控制分配方式，在多个所述分配方式中，确定完成所有所述仿真任务的仿真计算总耗时最短的目标分配方式，并依据所述目标分配方式，将各个所述仿真任务分配至各个所述线程进行仿真计算。
[0011]优选地，所述各个所述仿真任务间的关联关系，包括：
[0012]各个电气元件对应的仿真任务在仿真过程中的并行关系，各个控制元件对应的仿真任务在仿真过程中的先后关系和并行关系，矩阵求逆计算对应的仿真任务与所有的电气元件的仿真任务的先后关系；
[0013]所述根据各个所述仿真任务的仿真计算耗时及各个所述仿真任务间的关联关系，确定各个所述仿真任务分配至各个所述线程进行仿真计算的其中一个分配方式，包括：
[0014]根据各个所述电气元件对应的仿真任务的仿真计算耗时，以及各个电气元件对应的仿真任务在仿真过程中的并行关系，将各个所述电气元件对应的仿真任务分配至各个所述线程；
[0015]根据各个所述控制元件对应的仿真任务的仿真计算耗时，以及各个控制元件对应的仿真任务在仿真过程中的先后关系和并行关系，将各个所述控制元件对应的仿真任务分配至各个所述线程；
[0016]根据各个所述电气元件对应的仿真任务的仿真计算耗时，以及矩阵求逆计算对应的仿真任务与所有的电气元件的仿真任务的先后关系，将所述矩阵求逆计算对应的仿真任务分配至任意一个所述线程。
[0017]优选地，根据各个所述仿真任务的仿真计算耗时，以及各个所述分配方式中各个电气元件对应的电气分配方式或各个控制元件对应的控制分配方式，在多个所述分配方式中，所述确定完成所有所述仿真任务的仿真计算总耗时最短的目标分配方式，包括：
[0018]对多个所述分配方式进行随机排序并编号；
[0019]将第一个分配方式的各个所述仿真任务的仿真计算总耗时减去矩阵求逆计算的耗时，得到候选耗时；
[0020]按编号顺序从第二个分配方式开始，将每个分配方式中各个电气元件对应的仿真任务的电气总耗时，或各个控制元件对应的仿真任务的控制总耗时，或所述电气总耗时与所述控制总耗时相加得到的综合总耗时，与所述候选耗时作比较；
[0021]所有所述分配方式作比较后，得到最终的候选耗时，将所述最终的候选耗时对应的分配方式确定为目标分配方式。
[0022]优选地，所述将每个分配方式中各个电气元件对应的仿真任务的电气总耗时，或各个控制元件对应的仿真任务的控制总耗时，或所述电气总耗时与所述控制总耗时相加得到的综合总耗时，与所述候选耗时作比较，包括：
[0023]若所述电气总耗时大于或等于所述候选耗时，则将当前分配方式、以及电气分配方式与当前分配方式相同的其它分配方式淘汰；
[0024]若所述控制总耗时大于或等于所述候选耗时，则将当前分配方式、以及控制分配方式与当前分配方式相同的其它分配方式淘汰；
[0025]若所述综合总耗时小于所述候选耗时，则将当前的分配方式的各个所述仿真任务的仿真计算总耗时减去矩阵求逆计算的耗时，得到的耗时作为新的候选耗时。
[0026]一种电力系统仿真优化计算装置，包括：
[0027]目标电路获取单元，用于获取待仿真计算的目标电路及其对应的多个线程，所述线程用于所述目标电路的仿真计算，所述目标电路包括多个控制元件和多个电气元件；
[0028]仿真任务确定单元，用于确定所述目标电路对应的多个仿真任务以及每个所述仿真任务的仿真计算耗时，所述多个仿真任务包括各个所述控制元件的仿真计算、各个所述电气元件的仿真计算以及各个所述电气元件的仿真计算对应的矩阵求逆计算；
[0029]任务分配单元，用于根据各个所述仿真任务的仿真计算耗时及关联关系，将各个所述仿真任务分配至各个所述线程进行仿真计算，得到多个分配方式；
[0030]目标分配确定单元，用于根据各个所述仿真任务的仿真计算耗时，以及各个所述分配方式中各个电气元件对应的电气分配方式或各个控制元件对应的控制分配方式，在多
个所述分配方式中，确定完成所有所述仿真任务的仿真计算总耗时最短的目标分配方式，并依据所述目标分配方式，将各个所述仿真任务分配至各个所述线程进行仿真计算。
[0031]优选地，所述各个所述仿真任务间的关联关系，包括：
[0032]各个电气元件对应的仿真任务在仿真过程中的并行关系，各个控制元件对应的仿真任务在仿真过程中的先后关系和并行关系，矩阵求逆计算对应的仿真任务与所有的电气元件的仿真任务的先后关系；
[0033]所述任务分配单元，包括：
[0034]第一任务分配子单元，用于根据各个所述电气元件对应的仿真任务的仿真计算耗时，以及各个电气元件对应的仿真任务在仿真过程中的并行关系，将各个所述电气元件对应的仿真任务分配至各个所述线程；
[0035]第二任务分配子单元，用于根据各个所述控制元件对应的仿真任务的仿真计算耗时，以及各个控制元件对应的仿真任务在仿真过程中的先后关系和并行关系，将各个所述控制元件对应的仿真任务分配至各个所述线程；
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力系统仿真优化计算方法，其特征在于，包括：获取待仿真计算的目标电路及其对应的多个线程，所述线程用于所述目标电路的仿真计算，所述目标电路包括多个控制元件和多个电气元件；确定所述目标电路对应的多个仿真任务以及每个所述仿真任务的仿真计算耗时，所述多个仿真任务包括各个所述控制元件的仿真计算、各个所述电气元件的仿真计算以及各个所述电气元件的仿真计算对应的矩阵求逆计算；根据各个所述仿真任务的仿真计算耗时及关联关系，将各个所述仿真任务分配至各个所述线程进行仿真计算，得到多个分配方式；根据各个所述仿真任务的仿真计算耗时，以及各个所述分配方式中各个电气元件对应的电气分配方式或各个控制元件对应的控制分配方式，在多个所述分配方式中，确定完成所有所述仿真任务的仿真计算总耗时最短的目标分配方式，并依据所述目标分配方式，将各个所述仿真任务分配至各个所述线程进行仿真计算。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各个所述仿真任务间的关联关系，包括：各个电气元件对应的仿真任务在仿真过程中的并行关系，各个控制元件对应的仿真任务在仿真过程中的先后关系和并行关系，矩阵求逆计算对应的仿真任务与所有的电气元件的仿真任务的先后关系；所述根据各个所述仿真任务的仿真计算耗时及各个所述仿真任务间的关联关系，确定各个所述仿真任务分配至各个所述线程进行仿真计算的其中一个分配方式，包括：根据各个所述电气元件对应的仿真任务的仿真计算耗时，以及各个电气元件对应的仿真任务在仿真过程中的并行关系，将各个所述电气元件对应的仿真任务分配至各个所述线程；根据各个所述控制元件对应的仿真任务的仿真计算耗时，以及各个控制元件对应的仿真任务在仿真过程中的先后关系和并行关系，将各个所述控制元件对应的仿真任务分配至各个所述线程；根据各个所述电气元件对应的仿真任务的仿真计算耗时，以及矩阵求逆计算对应的仿真任务与所有的电气元件的仿真任务的先后关系，将所述矩阵求逆计算对应的仿真任务分配至任意一个所述线程。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据各个所述仿真任务的仿真计算耗时，以及各个所述分配方式中各个电气元件对应的电气分配方式或各个控制元件对应的控制分配方式，在多个所述分配方式中，所述确定完成所有所述仿真任务的仿真计算总耗时最短的目标分配方式，包括：对多个所述分配方式进行随机排序并编号；将第一个分配方式的各个所述仿真任务的仿真计算总耗时减去矩阵求逆计算的耗时，得到候选耗时；按编号顺序从第二个分配方式开始，将每个分配方式中各个电气元件对应的仿真任务的电气总耗时，或各个控制元件对应的仿真任务的控制总耗时，或所述电气总耗时与所述控制总耗时相加得到的综合总耗时，与所述候选耗时作比较；所有所述分配方式作比较后，得到最终的候选耗时，将所述最终的候选耗时对应的分
配方式确定为目标分配方式。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将每个分配方式中各个电气元件对应的仿真任务的电气总耗时，或各个控制元件对应的仿真任务的控制总耗时，或所述电气总耗时与所述控制总耗时相加得到的综合总耗时，与所述候选耗时作比较，包括：若所述电气总耗时大于或等于所述候选耗时，则将当前分配方式、以及电气分配方式与当前分配方式相同的其它分配方式淘汰；若所述控制总耗时大于或等于所述候选耗时，则将当前分配方式、以及控制分配方式与当前分配方式相同的其它分配方式淘汰；若所述综合总耗时小于所述候选耗时，则将当前的分配方式的各个所述仿真任务的仿真计算总耗时减去矩阵求逆计算的耗时，得到的耗时作为新的候选耗时。5.一种电力系统仿真优化计算装置，其特征在于，包括：目标电路获取单元，用于获取待仿真计算的目标电路及其对应的多个线程，所述线程...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢远宏，郭琦，郭海平，郭天宇，李书勇，黄立滨，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：