(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221072470 5.2 (22)申请日 2022.06.24 (71)申请人 南方电网科 学研究院有限责任公司 地址 510663 广东省广州市萝岗区科 学城 科翔路11号J1栋3、 4、 5楼及J3 栋3楼 (72)发明人 郭天宇　郭琦　黄立滨　郭海平　 卢远宏　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 彭东威 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 13/42(2006.01) G06F 113/04(2020.01) (54)发明名称 电磁暂态仿真中列降阶模型的执行时间计 算方法和装置 (57)摘要 本申请公开了电磁暂态仿真中列降阶模型 的执行时间计算方法和装置， 通过对电磁暂态实 时仿真的等值电导矩阵进行列降阶处理， 生成对 应的列降阶模 型。 根据等值电导矩阵或列降阶模 型， 确定所述等值电导矩阵中含有非零电导的总 行数、 所述等值电导矩阵的行非零电导最大数和 所述等值电导矩阵包含的非零电导总数。 结合电 磁暂态实时仿真的相关参数， 依次确定列降阶模 型的数据传输时间， 列降阶模型的存储访问时间 以及列降阶模 型的数据运算时间， 最终确定列降 阶模型的执行时间。 本申请可对列降阶后等值电 导矩阵的执行时间进行计算， 量化列降阶后模型 的计算性能， 对电力系统的电磁暂态实时仿真提 供支撑。 权利要求书3页 说明书15页 附图2页 CN 115238465 A 2022.10.25 CN 115238465 A 1.一种电磁暂态仿真中列降阶模型的执 行时间计算方法， 其特 征在于， 包括： 对电磁暂态实时仿真的等值电导矩阵进行列降阶处理， 生成对应的列降阶模型， 所述 等值电导矩阵为 n阶方阵且n 为整数； 根据所述等值电导矩阵或所述列降阶模型， 确定所述等值电导矩阵中含有非零电导的 总行数、 所述等值电导矩阵的行非零电导最大数和所述等值电导矩阵包含的非零电导总 数， 所述行非零电导 最大数为所述 等值电导矩阵各 行包含的非零电导数量中的最大 数； 根据所述等值电导矩阵中含有非零电导的总行数、 所述等值电导矩阵的行非零电导最 大数和所述等值电导矩阵的阶数， 结合 获取得到的所述电磁暂态实时仿真的浮点数单位存 储空间、 整数单位存储空间、 PCIe传输带宽和基于PCIe传输数据的固有延时， 确定所述列降 阶模型的数据传输时间； 根据所述等值电导矩阵中含有非零电导的总行数和所述等值电导矩阵的行非零电导 最大数， 结合获取得到的所述电磁暂态实时仿真的浮点数单位存储空间、 整数单位存储空 间、 线程数、 全局存储器总带宽和全局存储器时钟周期， 确定所述列降阶模型的存储访问时 间； 根据所述等值电导矩阵包含的非零电导总数， 结合获取得到所述电磁 暂态实时仿真中 CPU单核执行一次单精度浮点数四则运算的浮点运算单位时间， 确定所述列降阶模型 的数 据运算时间； 基于所述数据传输时间、 所述存储访 问时间和所述数据运算时间， 确定所述等值电导 矩阵列降阶处 理后对应生成的列降阶模型的执 行时间。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 根据 所述等值电导矩阵中含有非零电导的 总行数、 所述等值电导矩阵的行非零电导最大数和所述等值电导矩阵的阶数， 结合获取得 到的所述电磁暂态实时仿真的浮点数单位存储空间、 整数单位存储空间、 PCIe传输带宽和 基于PCIe传输数据的固有延时， 确定所述列降阶模型的数据传输时间的计算公式为： 其中， tDT为列降阶模型的数据传输时间； p为等值电导矩阵中含有非零电导的总行数； q 为等值电导矩阵的行非零电导最大数； n为等值电导矩阵的阶数； Sf为电磁暂态实时仿真的 浮点数单位存储空间； Sz为电磁暂态实时仿真的整数单位存储空间； W为电磁暂态实时仿真 中PCIe传输带宽； tPCIe为电磁暂态实时仿真中基于PCIe传输数据的固有延时。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 根据所述等值电导矩阵， 确定所述等值电 导矩阵中含有非零电导的总行 数， 包括： 对所述等值电导矩阵的各行进行非零电导检测， 将检测到存在非零电导的行的判断因 子确定为1， 将未检测到非零电导的行的判断因子确定为0； 对所述等值电导矩阵中各行对应的判断因子求和， 并将求和结果确定为所述等值电导 矩阵中含有非零电导的总行 数。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 根据所述等值电导矩阵， 确定所述等值电 导矩阵包 含的非零电导总数的计算公式为：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115238465 A 2其中， m为等值电导矩阵包含的非零电导总数； ai为等值电导矩阵中非零电导数量为i的 行数； n为等值电导矩阵的阶数。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 对电磁 暂态实时仿真的等值电导矩阵进行 列降阶处 理， 生成对应的列降阶模型的通式为： 其中， E为列降阶模型的非零电导矩阵； e11为等值电导矩阵第一个含有非零电导的行中 的第一个非零电导； e12为等值电导矩阵中第一个含有非零电导的行中的第二个非零电导； e1q为等值电导矩阵中第一个含有非零电导的行中的第q个非零电导； p为等值电导矩阵中含 有非零电导的总行数； q为等值电导矩阵的行非零电导最大数； 对于E中含有的非零电导数 量小于q个的行， 行中不 足的元素设置为0， E的p行中至少有一行含有q个非零元素， 至多有p 行含有q个非零元 素； O为列降阶模型的列坐标矩阵； o11为e11在等值电导矩阵中的对应的列坐标； opq为epq在 等值电导矩阵中的对应的列坐标； 当E中的元 素为0时， O中与之对应的列坐标也设置为0； N为列降阶模型的行坐标矩阵； n1为E中第一行元素在等值电导矩阵中对应的行坐标； np 为E中第p行 元素在等值电导矩阵中对应的行坐标。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 根据所述列降阶模型， 确定所述等值电导 矩阵包含的非零电导总数， 包括： 将所述列降阶模型的E中各行所包含的非零电导数量之和， 确定为所述等值电导矩阵 包含的非零电导总数。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 根据 所述等值电导矩阵中含有非零电导的 总行数和所述等值电导矩阵的行非零电导最大数， 结合 获取得到的所述电磁暂态实时仿真 的浮点数单位存储空间、 整数单位存储空间、 线程数、 全局存储器总带宽和全局存储器时钟 周期， 确定所述列降阶模型的存 储访问时间的计算公式为： 其中， tSA为列降阶模型的存储访问时间； p为等值电导矩阵中含有非零电导的总行数； q权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115238465 A 3