全纯嵌入方法的计算复杂性分析及并行优化策略在提高效率方面的应用

《IEEE Potentials》：Computational Complexity Analysis of the Holomorphic Embedding Method and Parallel Optimization Strategies for Improving Efficiency

　　

摘要：

全纯嵌入（HE）方法在电力流分析中受到了广泛关注。然而，关于其与传统的牛顿-拉夫森（NR）方法相比的计算效率，目前尚无定论。本文对HE方法的计算复杂性进行了全面分析，重点关注了矩阵分解、高阶幂级数计算和帕德逼近等关键步骤。首先对这些步骤进行了理论研究，随后利用Numba实现了多核并行计算以提高性能。通过对包含300到25,000个节点的测试系统进行案例研究，评估了加速计算的并行策略。结果表明，HE方法的计算效率显著提高，证明了其在大规模电力流计算中的可扩展性和实际应用价值。本研究为HE方法在电力系统分析中的更广泛采用提供了理论和实践基础。