一种基于FPGA的变电站仿真模型并行解法

为降低变电站培训仿真系统的建设成本,研究一种基于可编程逻辑器件(field-programmable gate array,FPGA)的变电站仿真模型并行解法。在分析梯形法和因子表法求解仿真模型的基础上,设计一种以乘–除–加运算为基本粒度的并行计算平台。为方便地进行消去节点排序和消去任务分配,用单线图描述变电站结构,并给出节点消去计算量与节点度之间的关系。为缩短仿真模型的求解时间,采用基于最小视在消去计算量的消去节点安排方法,以及等待方式与替代方式相结合的消去任务分配方法。实践表明,采用所提出的并行计算平台和任务分配策略,一个具有88?4个节点的变电站一次系统能以50?s仿真步长在一块EP3C120上运行。