(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 202210724701.4 (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 电磁暂态仿真中混合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混合降阶模 型的执行时间计算方法和装置， 依据预先设定的 混合降阶阈值， 混合降阶生 成对应的混合降阶模 型。 根据所述等值电导矩阵或所述混合降阶模 型， 确定所述等值电导矩阵的溢出非零电导总 数、 所述等值电导矩阵中含有非零电导的总行数 以及所述等值电导矩阵包含的非零电导总数， 依 次确定所述 混合降阶模型的数据传输时间、 存储 访问时间以及数据运算时间， 最终确定混合降阶 模型的执行时间。 本申请可根据等值电导矩阵或 混合降阶完成后形成的混合降阶模型确定执行 时间， 对降阶后生成的混合降阶模 型的性能进行 衡量， 量化混合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4页 说明书16页 附图2页 CN 115238464 A 2022.10.25 CN 115238464 A 1.一种电磁暂态仿真中混合降阶模型的执 行时间计算方法， 其特 征在于， 包括： 依据预先设定的混合降阶阈值， 对电磁暂态实时仿真的等值电导矩阵进行混合降阶处 理， 生成对应的混合降阶模型， 所述混合降阶阈值大于零且小于所述等值电导矩阵各行包 含的非零电导数量中的最大 数， 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混合降阶模型， 确定所述等值电导矩阵的溢出非零电导 总数、 所述等值电导矩阵中含有非零电导的总行数以及所述等值电导矩阵包含的非零电导 总数， 所述溢出非零电导总数为所述等值电导矩阵中各行分别超过预先设定的混合降阶阈 值的非零电导数量的数量和； 根据所述等值电导矩阵的溢出非零电导总数、 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阶数和所述混合降阶阈值， 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， 确定所述混合降阶模型的数据传输时间； 根据所述等值电导矩阵的溢出非零电导总数、 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阶数和所述混合降阶阈值， 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， 确定所述混合降阶模型的存 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， 确定所述混合降阶模型 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 矩阵混合降阶处 理后对应生成的混合降阶模型的执 行时间。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 根据 所述等值电导矩阵的溢出非零电导总 数、 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阶数和所述混合降 阶阈值， 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 定所述混合降阶模型的数据传输时 间的计算公式为： 其中， tDT为混合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为预先设定的混合降阶阈值； s为等值电导矩阵的溢出非零电导总数； 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 所述等值电导矩阵的溢出非零电导总 数、 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阶数和所述混合降 阶阈值， 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， 确定所述混合降阶模型的存储访问 时间的计算公式为：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115238464 A 2其中， tSA为混合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为预先设定的混合降阶阈值； S为等值电导矩阵的溢出非零电导总数； 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； BW为电磁暂 态实时仿真 的全局存储器总带宽； BS为电磁暂态实时仿真的线程数， 1<BS<q； T为电磁暂态 实时仿真的全局存 储器时钟周期； C EILING为向上 取整运算。 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， 确定所述混合降阶模型的数据运 算时间的计算公式为： 其中， tC为混合降阶模型的数据运算时间； m为等值电导矩阵包含的非零电导总数； tf为 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。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 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混合降阶处理后对应生成的混合降阶模型 的执行时间， 包括： 将所述数据传输时间、 所述存储访 问时间和所述数据运算时间的和， 确定为所述等值 电导矩阵混合降阶处 理后对应生成的混合降阶模型的执 行时间。 6.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 混合降阶处 理， 生成对应的混合降阶模型的通式为： 其中， E为混合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为等值电导矩阵权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115238464 A 3