[发明专利]配电网细粒度并行电磁暂态仿真方法、系统、终端及介质

权利要求书

1.一种配电网细粒度并行电磁暂态仿真方法，其特征在于，包括：

构建含分布式电源接入的复杂配电网仿真求解模型，所述含分布式电源接入的复杂配电网仿真求解模型包括：输电网络模型、同步电机模型、电力电子设备模型以及网络接口模型，其中，所述输电网络模型、同步电机模型和电力电子设备模型之间能够仅依赖于所述网络接口模型的接口电容电压实现独立的细粒度并行求解，所述网络接口模型依据所述输电网络模型、同步电机模型和电力电子设备模型的电流更新结果进行求解；

针对所述含分布式电源接入的复杂配电网仿真求解模型，获取所需仿真拓扑的输电网络参数、同步电机参数以及分布式电源系统参数，进而形成相应的接口电容参数矩阵、输电网络参数矩阵、同步电机参数矩阵以及分布式电源系统参数矩阵；

根据所述输电网络参数矩阵，求解所述含分布式电源接入的复杂配电网仿真求解模型的系统潮流，得到复杂配电网系统中各个节点和各条支路的潮流数据；

根据所述潮流数据，求解所述含分布式电源接入的复杂配电网仿真求解模型中负荷节点的恒阻抗模型参数，并将所述负荷节点的恒阻抗模型参数添加到所述输电网络参数矩阵中，形成新的输电网络参数矩阵；同时，依据所述潮流数据，初始化所述同步电机模型的电压电流向量；

根据所述接口电容参数矩阵及其节点电压求解方程，对所述网络接口模型所需数据进行初始化操作，得到所述网络接口模型节点电压求解所需的系数矩阵和主循环仿真所需的初始数据，并进行预存储；

根据所述新的输电网络参数矩阵及其节点电压和支路电流求解方程，对所述输电网络模型所需数据进行初始化操作，得到所述输电网络模型节点电压以及支路电流求解所需的系数矩阵和主循环仿真所需的初始数据，并进行预存储；

根据所述同步电机参数矩阵及其电气方程和转子运动方程，对所述同步电机模型所需数据进行初始化操作，得到所述同步电机模型电机的电压电流以及电机的转子动态求解所需的系数矩阵和主循环仿真所需的初始数据，并进行预存储；

根据所述分布式电源系统参数矩阵及其主电路求解方程和控制系统求解方程，对所述电力电子设备模型所需数据进行初始化操作，得到所述电力电子设备模型主电路和控制电路求解所需的系数矩阵和主循环仿真所需的初始数据，并进行预存储；

利用相应的主循环仿真所需的初始数据分别对所述输电网络模型、同步电机模型、电力电子设备模型以及网络接口模型进行下一步的电压电流更新；其中：所述输电网络模型的并行度提升至单个节点和单条支路，通过GPU实现所述输电网络模型中各个节点和各条支路的并行求解，获得下一步的电压电流更新；所述同步电机模型的并行度提升至单个电机，其中每个电机的求解基于GPU采用直接LU分解法进行，从而实现同步电机之间和同步电机内部的并行求解，获得下一步的电压电流更新；所述电力电子设备模型主电路的并行度提升与所述输电网络模型一致，对所述主电路各个节点和各条支路并行求解，所述电力电子设备模型控制电路的并行度提升至单个设备，其中每个变换器的控制系统分配一个线程进行并行求解，获得下一步的电压电流更新；所述网络接口模型的并行度提升至单个节点，利用GPU分配相应数量的线程后实现各节点的并行求解，获得下一步的电压电流更新；由此，实现各模型之间和模型内部的细粒度并行求解；

以此循环直至整个仿真过程结束。