机电暂态并行仿真

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1、机电暂态并行仿真中国电力科学研究院电力系统技术分公司数字仿真事业部2021/9/19提纲1仿真平台简介2网络划分3机电暂态并行仿真4外接模型和物理装置仿真5机电暂态并行仿真操作练习1仿真平台简介对任意规模网络，通过划分均可实现实时或超实时；仿真模拟的时间可控，能做到仿真时间与电网实际过程同步，即实时仿真；也能实现快于或慢于电网实际过程，按指定时间比例仿真；可实现长时间连续仿真；可选择在不同通信网络(千兆以太网、Myrinet)上进行并行计算。仿真过程控制和结果查看仿真计算启动、暂停、继续和中止；仿真启动前和仿真过程中的故障设置、开关操作；

2、仿真过程中的曲线监视和潮流数据刷新；仿真结果报表、曲线输出，潮流断面(时刻)查看。可接入UD模型、Matlab模型或物理装置仿真平台硬件－机群系统结构平台硬件-仿真系统总体结构仿真系统配置表序号配置名称配置备注1计算节点/管理节点/数据接口服务器2U机架式19"标准,2U2*主频3.0GHzXEON5450四核8GFBD内存1*15000转146GSASHD硬盘MiniSAS卡2*1000MDVD-ROM冗余电源用于电力系统并行仿真计算，是系统的核心设备。其中管理节点有时兼作数据管理服务器，可适当配置较大的磁盘容量。一般12个节点2My

3、rinet网络Myrinet2000高速交换网络：＊1*MyrinetM3-E16交换机柜＊２*MyrinetM3-SW16-8F线卡交换板＊1*MyrinetM3-M监控卡＊1*MyricomM3-BLANK面板＊10*Myrinet光纤网卡＊10*Myrinet光纤线高速光纤网络，用于连接各计算节点，实现并行计算，是本系统的核心设备。3千兆以太网24口千M交换机用于连接机群系统的各节点机，组成管理网络，一般2套。4视频切换系统16节点SKVM切换系统，含控制器、连接线、终端模块、电源、19”液晶显示器、键盘、鼠标连接机群系统各节点机的

4、视频、键盘和鼠标，是机群系统维护、调试的工具。5UPSUPS山特3C15KSUPS，40AH电池不间断电源，用于机群系统供电。6GPSHY-N3011网络时间服务器网络时间服务器，用于同步机群系统中各节点机的系统时间。序号配置名称配置备注7防火墙防火墙TLFW-100L，400M吞吐量、4个10/100M以太网电口、1个异步串行管理接口、2个USB接口、并发会话数80万、支持VLAN、VPN、DHCP，设有灾难恢复机制用于仿真系统网络与外部网络的物理隔离。8机群系统软件机群部署系统、管理系统、监控系统，C/C++编译器,Fortran95

5、编译器,Java编译器，并行开发环境：MPICH,PVM编译环境等。9功率放大器线性电压电流功率放大器输出电压：0～120V最大输出功率：大于60VA输入信号：0V～7VRMS增益：20V/V四路电压输出输出电流：0～60A比例1伏：4安最大输出功率：>800VA输入信号：0V～7VRMS增益：8A/V三路电流输出将物理接口箱输出的弱电信号转换为强电信号，进而外接实际物理装置进行闭环试验。其中，60A电流9路、电压12路；10物理接口箱标准配置，包括机箱、CPU板等基本配置，以及AI板1块，AO板3块，DI板、DO板和电源板各2块。每个

6、AI板共8路AI通道；每个AO板共8路AO通道；每个DI板共16路DI通道；每个DO板共16路DO通道作为仿真系统与实际物理装置之间的数据/信号交换通道，是本系统的核心设备。可将仿真数据转换为模拟量/开关量信号送给实际物理装置，并采集实际物理装置的反馈信号送入仿真系统。…………2网络划分2.1网络划分概述将大电力网络划分为若干子网，分配给PC机群不同的节点机作为子网机，再选一台节点机(计算节点)作为主控机，以实现并行计算。可自动或按指定方式进行网络划分。网络划分的方法有：母线分裂支路分割分网并行计算示意图分网并行计算节点分裂法和支路分割法

7、在支路分割法中，联络线要在主控机中求解。为了降低主控计算的复杂性，联络线只能为线路或者变压器绕组，不能是直流线网络划分的目标为了提高并行计算的速度，希望网络划分能够满足以下目标：边界点数目最少各个子网的计算量尽量均匀2.2网络划分作业的编辑网络划分状态当前网络划分作业网络划分工具栏：划分作业定义单线图上划分划分作业检查删除一个分网删除全部分网划分作业的定义可以定义多种划分作业，每个作业以名称进行相互区分。网络划分作业：最长为20个字符。划分作业描述：最长为100个字符。潮流作业：网络划分作业基于的潮流作业的名称。潮流作业决定了待划分电网的

8、范围。手工划分划分的子网编辑增加、删除、修改名称子网间联络线编辑增加－－从全部支路中选择删除修改：I侧子网、J侧子网、划分方式子网间联络线划分方式选择按照联络线划分按I侧母线划分按J侧母线划分