報告書番号

H13005

タイトル（和文）

電力系統瞬時値解析プログラムの開発（その７）― 回路部品の内部状態更新処理の並列化によるXTAPの高速化 ―

タイトル（英文）

Development of an Electromagnetic Transient Analysis Program for Power Systems(Part 7): Fast Simulations by Parallelization of Updating Process of Circuit Components

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

電力系統の瞬時値解析に対するニーズの高まりを背景に，当所では電力系統瞬時値解析プログラムXTAPの開発を進めている。最近では，解析対象となる回路の大規模化などにより，計算時間の高速化が求められている。計算時間の大半は，回路方程式を解く求解過程と，各回路部品の内部状態を更新する内部状態更新過程が占める。本報告では，XTAPが回路方程式の導出に用いているスパースタブロー法が有している，各回路部品の内部状態更新を独立に行うことができる特徴を活用して，内部状態更新過程を並列に処理する手法を提案している。提案手法を，逐次計算を行う従来手法と比較した結果，内部状態更新に時間を要する線路モデルが多く含まれる解析回路では，4並列で最大で2.3倍の高速化が達成できた。

概要 （英文）

Due to high demand for electromagnetic transient (EMT) analysis of power systems, CRIEPI has been developing XTAP, eXpandable Transient Analysis Program. For EMT analysis programs, faster simulations are always desired, since circuits to be simulated are becoming larger and larger. The computation time of an EMT simulation is mainly occupied by the two processes, the solution of circuit equations and the internal-state update of circuit components. Out of the two processes, this report proposes a method which parallelizes the internal-state update of circuit components aiming at faster simulations. XTAP uses the sparse tableau approach for the formulation of circuit equations, and it allows the update of each circuit component to be carried out independently. It has been shown that the proposed parallelization method achieves 2.3-times faster computation with four CPU cores for a case with a large number of transmission line models which require relatively heavy internal-state updates, when compared with conventional sequential computation.

報告者

キーワード