基于GPU的電力系統(tǒng)并行計(jì)算的研究的開題報(bào)告

基于GPU的電力系統(tǒng)并行計(jì)算的研究的開題報(bào)告一、選題背景及意義電力系統(tǒng)是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施。它的復(fù)雜性和規(guī)模化越來越大，穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)于保證電力能源的供應(yīng)、支持經(jīng)濟(jì)發(fā)展、改善人民生活質(zhì)量等都具有重要的意義。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)模型都是基于數(shù)學(xué)建模進(jìn)行計(jì)算，其計(jì)算精度和實(shí)時(shí)性存在一定的局限性。然而，基于GPU的并行計(jì)算技術(shù)可以充分利用GPU的大規(guī)模并行計(jì)算特點(diǎn)，在運(yùn)算速度和高效性方面有很大的優(yōu)勢(shì)。本文選取基于GPU的電力系統(tǒng)并行計(jì)算技術(shù)作為研究對(duì)象，旨在探討其在電力系統(tǒng)計(jì)算中的應(yīng)用及效果，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行、優(yōu)化調(diào)度等方面提供參考和支持。二、研究?jī)?nèi)容及方法本文主要研究?jī)?nèi)容為基于GPU的電力系統(tǒng)并行計(jì)算，重點(diǎn)研究以下幾個(gè)方面：1.GPU并行計(jì)算技術(shù)的基本原理和特點(diǎn)，介紹GPU的組成結(jié)構(gòu)、并行計(jì)算模型、內(nèi)存訪問技術(shù)等。2.電力系統(tǒng)建模方法，包括傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模計(jì)算方法和基于GPU的并行計(jì)算方法。3.電力系統(tǒng)計(jì)算中的主要問題及GPU并行計(jì)算的解決方案，例如電力負(fù)荷等對(duì)于計(jì)算速度和精度的影響，如何充分利用GPU的并行計(jì)算特點(diǎn)等。4.在實(shí)際應(yīng)用中，采取哪些策略最為有效，如何評(píng)價(jià)計(jì)算效果等。研究方法主要為文獻(xiàn)綜述、數(shù)學(xué)建模、并行算法設(shè)計(jì)等。通過對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)進(jìn)行梳理，了解目前基于GPU的電力系統(tǒng)并行計(jì)算研究的進(jìn)展；采用數(shù)學(xué)建模方法，建立電力系統(tǒng)的計(jì)算模型；通過設(shè)計(jì)并行算法，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)中的并行計(jì)算，評(píng)估其計(jì)算效果并與傳統(tǒng)方法進(jìn)行比較。三、研究預(yù)期結(jié)果本文旨在探究基于GPU的電力系統(tǒng)并行計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用及效果，預(yù)期結(jié)果為：1.建立基于GPU的電力系統(tǒng)并行計(jì)算模型，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)中的計(jì)算并發(fā)處理。2.分析GPU并行計(jì)算在電力系統(tǒng)計(jì)算中的應(yīng)用，評(píng)估計(jì)算效果和精度。3.研究GPU并行計(jì)算在電力系統(tǒng)計(jì)算中存在的問題及解決方案。4.提出在實(shí)際應(yīng)用中的策略，對(duì)基于GPU的電力系統(tǒng)并行計(jì)算技術(shù)做出總結(jié)和評(píng)估。四、研究進(jìn)度安排第一階段（1-2周）：對(duì)于現(xiàn)有文獻(xiàn)進(jìn)行梳理和分類，理解電力系統(tǒng)建模及計(jì)算方法。第二階段（3-4周）：通過數(shù)學(xué)建模方法，建立電力系統(tǒng)的計(jì)算模型，并設(shè)計(jì)GPU并行計(jì)算算法。第三階段（5-6周）：實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)中的并行計(jì)算，評(píng)估計(jì)算效果與精度，并與傳統(tǒng)方法進(jìn)行比較分析。第四階段（7-8周）：分析GPU并行計(jì)算在電力系統(tǒng)計(jì)算中可能存在的問題及解決方案，并建議在實(shí)際應(yīng)用中的策略。第五階段（9-10周）：撰寫論文，總結(jié)研究成果，準(zhǔn)備答辯。五、參考文獻(xiàn)[1]LiN,LiL,YangY,etal.Econophysicsstudyofapowersystembasedonagent-basedmodelingandCUDAparallelcomputing[C].Proceedingsofthe61stIEEEHolmConferenceonElectricalContacts,Montreal,QC,Canada,2015:407-412.[2]TangC,LiN,FanL,etal.Improvingcomputationalefficiencyofpowersysteminverseproblemsusingparallelalgorithms[