電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定快速算法的研究的開題報告

電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定快速算法的研究的開題報告一、選題背景及意義隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大和負荷的呈現(xiàn)出越來越復(fù)雜的特點，電力系統(tǒng)運行的不穩(wěn)定性和安全性日益受到人們的關(guān)注。特別是在瞬態(tài)過程中，系統(tǒng)的穩(wěn)定性直接關(guān)系到電力系統(tǒng)能否正常運行，因此，對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定問題的研究具有重要的意義。在實際運行中，暫態(tài)穩(wěn)定評估廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的調(diào)度、控制保護和故障診斷等方面。傳統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定評估方法效率較低，難以滿足快速、準(zhǔn)確評估電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的要求，因此，尋找一種高效的暫態(tài)穩(wěn)定快速算法，是擺在我們面前的一項重要任務(wù)。二、研究內(nèi)容及思路針對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定問題，在多現(xiàn)場集成系統(tǒng)（RTDS）仿真平臺上，我們將運用數(shù)學(xué)分析和仿真分析相結(jié)合的方法，研究一種適用于大規(guī)模電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定快速評估的算法，其主要思路如下：（1）分析電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定問題的物理模型，并在數(shù)學(xué)上建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型；（2）研究電力系統(tǒng)暫態(tài)增量穩(wěn)定裕度分析法，分析電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定裕度的變化情況；（3）運用基于CUDA加速的多線程并行計算方法，實現(xiàn)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的高效計算；（4）在電力系統(tǒng)多現(xiàn)場集成系統(tǒng)（RTDS）仿真平臺上，進行實際系統(tǒng)測試，驗證所研究算法的有效性。三、預(yù)期研究成果（1）建立電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定問題的數(shù)學(xué)模型，揭示暫態(tài)穩(wěn)定的本質(zhì)特征；（2）研究電力系統(tǒng)暫態(tài)增量穩(wěn)定裕度分析法，有效評估電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定；（3）設(shè)計基于CUDA加速的多線程并行計算方法，實現(xiàn)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的高效計算；（4）在RTDS仿真平臺上進行實際系統(tǒng)測試，并驗證所研究算法的有效性。四、研究難點及解決方案（1）設(shè)計一種高效的算法，實現(xiàn)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的準(zhǔn)確評估，解決傳統(tǒng)算法效率低的問題。解決方案：研究基于CUDA加速的多線程并行計算方法，設(shè)計高效穩(wěn)定性評估算法。（2）解決電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分布式計算中的協(xié)同調(diào)度和負載均衡問題，提高并行處理效率。解決方案：采用分布式計算和任務(wù)調(diào)度技術(shù)，實現(xiàn)負載均衡和計算加速。五、項目進度安排階段一（2019年3月至6月）：研究電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定問題的物理模型并在數(shù)學(xué)上建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，研發(fā)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的數(shù)值模擬模型。階段二（2019年7月至10月）：設(shè)計并實現(xiàn)基于CUDA加速的多線程并行計算方法，完成電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的高效計算。階段三（2019年11月至2020年2月）：在RTDS仿真平臺上進行實際系統(tǒng)測試，并驗證所研究算法的有效性。階段四（2020年3月至6月）：整理研究成果，撰寫畢業(yè)論文和報告。六、研究團隊及研究條件研究團隊：由電力系統(tǒng)專業(yè)的碩士研究生2人、指導(dǎo)教師1人組成。研究