gpu并行算法研究|基于道路树分层的大电网潮流并行算法及其GPU优

本文作者：陈德扬；李亚楼；江涵；徐得超；成功正常投稿发表论文到《电力系统自动化》2014年22期,引用请注明来源400期刊网！

【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43602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。
【论文正文预览】：0引言潮流计算是电力系统分析的一项基础工作。电网规划以及运行方式的编制均需要潮流计算结果作为指导。在能量管理系统中,许多其他高级应用如暂态稳定分析、电压稳定分析、最优潮流和系统可用传输容量的计算等都是建立在它的基础之上[1]。一直以来,潮流计算的快速性被认为是
【文章分类号】：TM744
【稿件关键词】：潮流计算并行计算图形处理器稀疏线性方程组道路树
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【稿件标题】：gpu并行算法研究|基于道路树分层的大电网潮流并行算法及其GPU优化实现
【作者单位】：中国电力科学研究院;
【发表期刊期数】：《电力系统自动化》2014年22期
【期刊简介】：《电力系统自动化》杂志是由中华人民共和国新闻出版总署、正式批准公开发行的优秀期刊，电力系统自动化杂志具有正规的双刊号，其中国内统一刊号：CN32-1180/TP，国际刊号：ISSN1000-1026。电力系统自动化杂志社由国家电网公司主管、国网电力科学研究院主办，......更多电力系统自动化杂志社(http://www.400qikan.com/qk/9697/)投稿信息
【版权所有人】：陈德扬；李亚楼；江涵；徐得超；

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