基于spark平台的电力系统潮流算法的并行实现

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1、困书分类号：ＴＭ７６１０６１５学校代码！Ａ余為外々砸±孽位緣文Ｍａ’ｓｔｅｒｓＴｈｅｓｉｓ论文题目基于Ｓｐａｒｋ平台的电力系统潮流算法的并行实现研究生姓名张俊导师姓名张安安工程学科专业控制科学与研究方向控制理论与控制工程二〇－六年六月西南石油大学研究生学位论文知识产权声明书及学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西南石油大学。学校有权保留并向国家有关部口或机构送

2、交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阔和借阅。学校可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采巧影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位一，论文，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章律注明作者单位。同时本人保证为西南石油大学。本学位论文属于１、保密（），在年解密后适用本授权书。２、不保密（＼／）＂＂（请在Ｗ上相应括号内打Ｖ）滅指导教师镶名＾学位论文作者签名：：＿＾年月曰乂）年月曰八＾西南石油大学研究生学位论文独创性声明本人

3、声明：所呈交的研究生学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中持别加Ｗ标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含其他人为获得西南石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学戸仑文作者名：為筆摘要随着电力需求的持续增长及电网互联规模不断扩大，电力系统运行与控制不仅要处理更大量的数据，而且提出了更高的实时性要求，即使利用传统的高

4、性能计算机来求解多方程的高阶电力系统问题，也需要花费很多时间。电力系统潮流计算的传统串行方式在可处理规模与求解速度上己经无法满足大型电力网络的在线分析及实时控制等仿真要求，因此提出了可行的支持复杂问题快速求解的并行计算方案，这样既确保了潮流结果的准确性，又避免了潮流问题规模増大引起的计算时间消耗的增多。作为当下流行的大数据处理平台，Ｓｐａｒｋ被广泛应用于工业领域特别是互联网领域中，但在电力系统中的研究与应用尚处于探索阶段。本文是将Ｓｐａｒｋ用于一电力系统潮流计算分析的种尝试

5、。考虑节点编号的优化及因子表，编写了基于牛拉法的串行潮流程序ａｒｋ提供的语言支持与潮流程序特点，ｔｈｏｎ。结合Ｓｐ选取ＰｙＡＰ一对基于牛拉法的潮流程序做初步改写，然后按照ＳｐａｒｋＩ规范修改进步修改程序并在搭建的Ｓｐａｒｋ平台下运行，实现了潮流问题的并行处理，分析结果表明并行运斤的确能提高计算速度，且并行加速比随着系统节点的增多而上升，即大规模下并行计算的优越性更突出。完成了基于分块坐标下降的串行及并行算法程一序设计，通过求解个可分解的数学优化问题比较串，、并行算法各自的收敛

6、速度，并行算法需要进行迭代的次数可能更多测试结果表明串行算法总体较优，但可通过减小罚参数Ｃ的值提升其收敛性，更适用于各控制中如的独立分散计算。关键词：并行计算Ｓｐａｒｋ平台；牛拉法分块坐标下降潮流计算；；；；ＩＡｂｓｔｒａｃｔＷｉｔｈｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｇｒｏｗｔｈｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙｄｅｍａｎｄｓａｎｄｃｏｎ巧ａｎｔｅｘｐａｎｓｉｏｎｏｆｔｈｅｔｔｔ１ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓｃａｌｅｏｆｏｗｅｒｒｉｄｈｅｏｅｒａｉｏｎａｎｄｃｏ

7、ｎｒｏｌｏｆｏｗｅｒｓｓ：ｅｍａｒｅｐｇ，ｐｐｙｆａｃｉｎｍａｎｓｅｒｉｏｕｓｃｈａｌｌｅｎｅｓ．Ｉｔｎｏｔｏｎｌｙｈａｎｄｌｅｓｌａｒｇｅｒａｍｏｕｎｔｓｏｆｏｗｅｒｓｓｔｅｍｇｙｇｐｙｄａｔａｂｕｔａｌｓｏｕｔｓｆｏｒｗａｒｄｈｉｈｅｒｒｅａｌｔｉｍｅｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．Ａｌｔｈｏｕｈｕｓｉｎｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ，ｐｇｑｇｇ－ｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｏｍｖｅｈｉｈ１ｅｒｓｔｓｅｎｄｓａｏｔｏｆｔｍｅｔｏｓｏｏｒｄｅｒｏ

8、ｗｅｒｓｓｔｅｍｐｕ；ｉｌｉｌｈｉｇｐ，ｐｇｈｐｙｐｒｏｂｌｅｍｓｗｉｔｈｍｕｌｔｉｐｌｅｅｕａｔｉｏｎｓ．Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｓｅｒｉａｌｍｏｄｅｏｆｏｗｅｒｆｌｏｗｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｑｐｃａｎｎｏｔｓａｔｔｔｓｏｓｉｓｒｅａ－ｔｎｔｒｏｌｏｅ－ｃａｅｉｓｆｙｈｅｒｅｕｉｒｅｍｅｎｆｏｎｌｉｎｅａｎａｌａｎｄｌｉｍｅｃｏｆｌａｒｓｌｑｙｇｏｗｅｒｎｅｔ