基于MPI的电网仿真实时并行计算平台及应用

摘要

本发明提出了一种基于MPI的电网仿真实时并行计算平台，属于电力系统仿真领域。在引入实时操作系统RTLinux的基础上，本发明通过对上层电网仿真计算应用模块、MPICH并行环境和GM软件的进行实时改造，提供一种构建电网仿真实时并行计算平台的方法，从而为大规模电力系统提供严格步长的实时并行仿真计算，减少了步长时间抖动次数和幅度，保证可对电力系统进行超实时和硬实时动态仿真。

主权项

一种基于MPI的电网仿真实时并行计算系统的构建方法，所述系统用于建立电力系统各元件的数学模型，将全网的数学模型根据算法分割成若干子网模型，并通过Myrinet网络的机群MPI消息传递机制，主控节点将子网模型分配到机群计算节点上进行计算；其特征在于，所述方法在所述系统中引入实时操作系统RTLinux，对所述系统进行实时化处理，建立经过实时化处理的上层电网仿真计算应用模块、实时MPICH模块和实时GM模块，从而为系统提供实时并行计算特性；其中，所述上层电网仿真计算应用模块为具体用户应用，其通过MPI函数接口完成数据和计算程序在机群计算节点之间的分发和计算；所述实时MPICH模块通过对传统MPICH进行实时化处理，用于提供一种在同一节点多个进程间或不同节点多个进程间的实时通讯机制；所述实时GM模块包括GM函数库GM Library、驱动程序GMDriver和Myrinet控制程序GM MCP三部分，实时GM模块能够截获Myrinet硬件的实时中断，并负责接收和处理该硬件实时中断。