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《大连理工大学》 2010年
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水电站(群)长期优化调度多核并行算法与应用

郜晓亚  
【摘要】: 近年来,由于国家大力发展水利发电建设,使得巨型水电站数目不断扩大,从而导致水电站群优化调度的计算量迅速增加。传统水调算法已经无法解决大规模水电系统复杂的水电优化调度问题,严重影响了电网的安全稳定运行。与此同时,随着多核处理器的日益普及,在工程中得到越来越广泛的应用。而采用传统水调算法解决应用问题时,由于采用的是单线程处理方式,强大的新增多核资源未得到充分利用,导致一方面复杂的工程问题难以解决,另一方面现有的并行计算资源又被浪费,迫切需要产生结合多线程并行计算技术的并行水调算法改变这种情况。本文针对以上问题展开了以下的研究: (1)研究了用于单库长期优化调度的动态规划算法,并针对传统动态规划的“维数灾“问题提出了在多核环境下的并行动态规划方法。对并行方法进行实例验证和分析,结果证明并行方法的有效性,缩短了计算时间,提高了计算效率,为下一步梯级水调算法的并行性研究奠定了很好的基础。 (2)在分析离散微分动态规划(DDDP)算法的基础上,提出了基于分治模式的梯级水电站长期优化调度的细粒度并行离散微分动态规划(PDDDP)方法,并在多核计算环境下实现,以澜沧江流域六库系统为应用实例进行计算。结果表明,多核环境下的PDDDP方法简便易行,能充分利用闲置计算资源、大幅度提高优化调度的计算效率。 (3)结合我国云南省的澜沧江梯级水电站群的实际长期发电优化调度问题,对另外一种动态规划的改进算法POA进行并行性研究,提出了并行POA。对澜沧江流域梯级电站二十年的模拟计算结果表明,PPOA有利于提高调度计划的科学性与可行性,并行计算是提高电网及水电站群发电优化计算效率的一种可行途径。 最后对全文做了总结,并对有待于进一步研究的问题进行了展望。
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