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MATEX:一种用于配电网络瞬态仿真的分布式框架

计算工程、金融与科学 2016-11-17 v1 分布式、并行与集群计算 数值分析

摘要

我们提出MATEX,一种用于配电网络(PDNs)瞬态仿真的分布式框架。MATEX利用矩阵指数核与Krylov子空间近似来求解线性电路微分方程。首先,基于电流源分解将整个仿真任务划分为子任务,以降低计算开销。然后这些子任务被分配到不同计算节点并并行处理。在每个节点内,在仿真开始时的矩阵分解后,执行自适应时间步长求解器而无需额外的矩阵重新分解。MATEX通过有理Krylov子空间方法克服了先前基于矩阵指数的电路仿真器的刚性阻碍,从而以更小的Krylov子空间基维度实现更大步长,并高度加速整体计算。MATEX优于传统的固定和自适应时间步长方法,例如对于IBM电网基准测试,相较固定时间步长的梯形框架实现了约13倍的加速。

关键词

引用

@article{arxiv.1511.04519,
  title  = {MATEX: A Distributed Framework for Transient Simulation of Power Distribution Networks},
  author = {Hao Zhuang and Shih-Hung Weng and Jeng-Hau Lin and Chung-Kuan Cheng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1511.04519},
  year   = {2016}
}

备注

ACM/IEEE DAC 2014. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1505.06699