CN109656635A - 基于平台和插件的电力仿真应用软件组装开发方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于平台和插件的电力仿真应用软件组装开发方法及系统，属于电网数字仿真技术领域。构建组装式开发平台，所述组装式开发平台包括：平台管理模块和平台程序库；根据不同的电网应用场景，根据平台约定的插件构建方式，构建平台应用模块插件形成插件库；定义平台状态配置文件Platform.xml，管理平台应用模块插件在指定的平台状态下可用，从而建立平台与插件的关系。本发明基于上述发明内容所述方法进行特定场景的电力仿真应用软件开发，实现了对已有成果的应用级的复用，核心代码不需要修改，只需要进行接口开发和界面开发及配置文件编写即可实现系统构建。
Description
技术领域
本发明涉及电网数字仿真技术领域，并且更具体地，涉及一种基于平台和插件的电力仿真应用软件组装开发方法及系统。
背景技术
近年来，我国电力工业的快速发展，随着高比例可再生能源的大规模并网，使我国大电网互联后形成的交直流混合电网运行工况日趋复杂，给调度、运行、规划等部门工作人员带来了巨大挑战。为保证大电网安全和可靠运行，电网数据仿真分析技术一直是首选的事前预判和事故重演的手段，如在我国各级电网公司中应用较为广泛的PSASP、ADPSS、BPA等电网仿真分析工具。我国也一直把研发高实用性的电力仿真应用软件作为建设世界一流电网的重要战略方向之一。
但鉴于电力行业的专业性较强，研发一款高实用性的电力仿真应用软件需要花费巨大的成本，包括：时间和人财物等成本。如PSASP从95年开始研发Windows版至今已超过20年历史。ADPSS、BPA等从研发至今也均已超过10年历史，期间的投入是巨大的，由此可见研发专业性较强的行业软件成本之巨大。但目前上述应用软件在全国各省市、地区电力规划、生产调度运行、科研教育等领域仍广泛使用，说明其核心功能在行业具有非常高认可度，具有继续维护和使用的价值。
但随着大量新的业务需求和应用场景不断涌现，依赖新的技术不断推动现有产品持续迭代和衍生出新产品是一个公司的价值所在。随着智能设备的普及，用户也愈发注重软件系统的人机交互友好性。因此，如何在现已积累的成果和技术基础上，快速研发新的适应不同应用场景的电力仿真应用软件，是本专利所描述的问题核心之所在。
发明内容
本发明的目的在于解决各种电网仿真系统应用级的复用问题，通过应用级的复用实现电网仿真应用软件的快速开发，而提出了一种基于平台和插件的电力仿真应用软件组装开发方法，本发明方法包括：
构建组装式开发平台，所述组装式开发平台包括：平台管理模块和平台程序库，
所述平台管理模块以单例模式负责平台资源的统一调配，并对平台构件和平台插件进行统一管理，
所述平台程序库是根据不同的电网应用场景，将现有仿真应用软件中可复用的模块以系统共通库的形式集成到平台形成的构件库；
根据不同的电网应用场景，根据平台约定的插件构建方式，构建平台应用模块插件形成插件库；
定义平台状态配置文件Platform.xml，管理平台应用模块插件在指定的平台状态下可用，从而建立平台与插件的关系。
可选的，可复用的模块包括：数据库模块、仿真计算内存数据库模块、图形库模块、系统配置模块和潮流、暂稳、短路、小干扰、静态安全分析等电网通用计算模块。
可选的，应用模块插件中可实现的功能包括：界面功能和计算调用功能，所述计算调用功能是以多线程方式的计算程序调用接口。
可选的，界面功能分为：一般性面板、对话框面板、电网图形面板、按钮区面板和自由按钮。
可选的，构建平台管理模块程序库具体包括：
在平台中定义平台管理类PlatformEnvironment，所述平台管理类PlatformEnvironment以单例模式定义，包括：定义平台属性、成员函数和信号；
在平台中声明插件接口用于平台识别插件应用；
在平台定义插件配置信息类PluginsConfigItem用于加载插件应用及管理插件配置信息；
将其它仿真应用软件中的可复用模块封装为系统共通库使用。
可选的，构建平台插件应用形成插件库，包括：
创建一个动态链接库；
在动态链接库中定义一个类，并继承自基类QObject，并实现平台声明的插件接口；
为插件定义一个配置文件config.xml；
插件数量可以是0个，也可以是多个，将生成的插件文件存放到平台指定的插件库目录下即可被平台识别和加载。
可选的，建立平台与插件的关系，包括：
SystemState系统状态节点定义平台具备的系统状态列表；
PluginConfig插件配置信息节点定义任意一个插件在不同状态下的是否有效，当任意一个插件necessary＝"1"时，标识该插件在所有系统状态下均有效；
当任意一个插件在多个系统状态下都可用时，状态名用“|”隔开；
ButtonPanel按钮面板节点定义一个按钮面板，所述按钮面板中的按钮来源是插件中config.xml中配置的按钮。
本发明还提出了一种基于平台和插件的电力仿真应用软件组装开发系统，本发明系统包括：
构建平台模块，构建组装式开发平台，所述组装式开发平台包括：平台管理模块和平台程序库，
所述平台管理模块以单例模式负责平台资源的统一调配，并对平台构件和平台插件进行统一管理，
所述平台程序库是根据不同的电网应用场景，将现有仿真应用软件中可复用的模块以系统共通库的形式集成到平台形成的构件库；
建立平台插件模块，根据不同的电网应用场景，根据平台约定的插件构建方式，构建平台应用模块插件形成插件库；
建立关系模块，定义平台状态配置文件Platform.xml，管理平台应用模块插件在指定的平台状态下可用，从而建立平台与插件的关系。
本发明基于上述发明内容所述方法进行特定场景的电力仿真应用软件开发，实现了对已有成果的应用级的复用，核心代码不需要修改，只需要进行接口开发和界面开发及配置文件编写即可实现系统构建。
平台管理模块需要单独开发，负责整个开发平台系统的资源统一调配，并依据平台状态配置文件Platform.xml定义系统状态，之后基于系统状态实现对插件的管理。
插件开发时需要实现基于平台声明的接口，才能被平台识别。实现插件时可以依赖于平台提供的构件开发具体功能，在插件中实现界面开发，也可在插件中实现计算模块的调用。
本发明的发明效果包括：
实现了对已有电网仿真成果的应用级复用问题，极大节约了开发成本。
降低了整个应用系统的耦合度，有利于不同功能的并行开发。平台和构件之间是以动态链接库的方式耦合；插件可以基于构件开发，也可以不依赖任何构件开发，构件不依赖任何插件；插件和平台间是运行时动态加载，即插即用，插件不存在不影响平台的使用。
开发的应用系统可进行灵活升级和扩展。升级时，在保证接口不变的情况下直接替换动态链接库文件即可；扩展时可以直接扩展新的构件，也可按平台接口实现新的插件，对已有功能不存在任何影响。
可以很容易扩展至有相同需求的行业、领域，可以极大减轻系统研发和系统维护人员的负担。
附图说明
图1为本发明一种基于平台和插件的电力仿真应用软件组装开发方法流程图；
图2为本发明一种基于平台和插件的电力仿真应用软件组装开发系统结构图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
本发明提供了一种基于平台和插件的电力仿真应用软件组装开发方法，如图1所示，包括：
构建组装式开发平台，所述组装式开发平台包括：平台管理模块和平台程序库，
所述平台管理模块以单例模式负责平台资源的统一调配，并对平台构件和平台插件进行统一管理，
所述平台程序库是根据不同的电网应用场景，将现有仿真应用软件中可复用的模块以系统共通库的形式集成到平台形成的构件库；可复用的模块包括：数据库模块、仿真计算内存数据库模块、图形库模块、系统配置模块和潮流、暂稳、短路、小干扰、静态安全分析等电网通用计算模块。
构建平台管理模块程序库具体包括：
在平台中定义平台管理类PlatformEnvironment，所述平台管理类PlatformEnvironment以单例模式定义，包括：定义平台属性、成员函数和信号；
在平台中声明插件接口用于平台识别插件应用；
在平台定义插件管理类PluginsConfigItem用于加载插件应用及管理插件配置信息；
将其它仿真应用软件中的可复用模块封装为系统共通库使用。
根据不同的电网应用场景，根据平台约定的插件构建方式，构建平台应用模块插件形成插件库；应用模块插件中可实现的功能包括：界面功能和计算调用功能，所述计算调用功能是以多线程方式的计算程序调用接口。界面功能分为：一般性面板、对话框面板、电网图形面板、按钮区面板和自由按钮。
构建平台插件应用形成插件库，包括：
创建一个动态链接库；
在动态链接库中定义一个类，并继承自基类QObject，并实现平台声明的插件接口；
为插件定义一个配置文件config.xml；
插件数量可以是0个，也可以是多个，将生成的插件文件存放到平台指定的插件库目录下即可被平台识别和加载。
定义平台状态配置文件Platform.xml，管理平台应用模块插件在指定的平台状态下可用，从而建立平台与插件的关系。
建立平台与插件的关系，包括：
SystemState系统状态节点定义平台具备的系统状态列表；
PluginConfig插件配置信息节点定义任意一个插件在不同状态下的是否有效，当任意一个插件necessary＝"1"时，标识该插件在所有系统状态下均有效；
当任意一个插件在多个系统状态下都可用时，状态名用“|”隔开；
ButtonPanel按钮面板节点定义一个按钮面板，所述按钮面板中的按钮来源是插件中config.xml中配置的按钮。
本发明还提供了一种基于平台和插件的电力仿真应用软件组装开发系统200，如图2所示，包括：
构建平台模块201，构建组装式开发平台，所述组装式开发平台包括：平台管理模块和平台程序库，
所述平台管理模块以单例模式负责平台资源的统一调配，并对平台构件和平台插件进行统一管理，
所述平台程序库是根据不同的电网应用场景，将现有仿真应用软件中可复用的模块以系统共通库的形式集成到平台形成的构件库；
建立平台插件模块202，根据不同的电网应用场景，根据平台约定的插件构建方式，构建平台应用模块插件形成插件库；
建立关系模块203，定义平台状态配置文件Platform.xml，管理平台应用模块插件在指定的平台状态下可用，从而建立平台与插件的关系。
本发明基于上述发明内容所述方法进行特定场景的电力仿真应用软件开发，实现了对已有成果的应用级的复用，核心代码不需要修改，只需要进行接口开发和界面开发及配置文件编写即可实现系统构建。
平台管理模块需要单独开发，负责整个开发平台系统的资源统一调配，并依据平台状态配置文件Platform.xml定义系统状态，之后基于系统状态实现对插件的管理。
插件开发时需要实现基于平台提供的接口，才能被平台识别。实现插件时可以依赖于平台提供的构件开发具体功能，在插件中实现界面开发，也可在插件中实现计算模块的调用。
本发明实现了对已有电网仿真成果的应用级复用问题，极大节约了开发成本。
本发明降低了整个应用系统的耦合度，有利于不同功能的并行开发。平台和构件之间是以动态链接库的方式耦合；插件可以基于构件开发，也可以不依赖任何构件开发，构件不依赖任何插件；插件和平台间是运行时动态加载，即插即用，插件不存在不影响平台的使用。
本发明开发的应用系统可进行灵活升级和扩展。升级时，在保证接口不变的情况下直接替换动态链接库文件即可；扩展时可以直接扩展新的构件，也可按平台接口实现新的插件，对已有功能不存在任何影响。
本发明可以很容易扩展至有相同需求的行业、领域，可以极大减轻系统研发和系统维护人员的负担。
Claims (8)
1.一种基于平台和插件的电力仿真应用软件组装开发方法，所述方法包括：
构建组装式开发平台，所述组装式开发平台包括：平台管理模块和平台程序库，
所述平台管理模块以单例模式负责平台资源的统一调配，并对平台构件和平台插件进行统一管理，
所述平台程序库是根据不同的电网应用场景，将现有仿真应用软件中可复用的模块以系统共通库的形式集成到平台形成的构件库；
根据不同的电网应用场景，根据平台约定的插件构建方式，构建平台应用模块插件形成插件库；
定义平台状态配置文件Platform.xml，管理平台应用模块插件在指定的平台状态下可用，从而建立平台与插件的关系。
2.根据权利要求1所述的方法，所述的可复用的模块包括：数据库模块、仿真计算内存数据库模块、图形库模块、系统配置模块和潮流、暂稳、短路、小干扰、静态安全分析等电网通用计算模块。
3.根据权利要求1所述的方法，所述的应用模块插件中可实现的功能包括：界面功能和计算调用功能，所述计算调用功能是以多线程方式的计算程序调用接口。
4.根据权利要求1所述的方法，所述的界面功能分为：一般性面板、对话框面板、电网图形面板、按钮区面板和自由按钮。
5.根据权利要求1所述的方法，所述的构建平台管理模块程序库具体包括：
在平台中定义平台管理类PlatformEnvironment，所述平台管理类PlatformEnvironment以单例模式定义，包括：定义平台属性、成员函数和信号；
在平台中声明插件接口用于平台识别插件应用；
在平台定义插件配置信息类PluginsConfigItem用于加载插件应用及管理插件配置信息；
将其它仿真应用软件中的可复用模块封装为系统共通库使用。
6.根据权利要求1所述的方法，所述的构建平台插件应用形成插件库，包括：
创建一个动态链接库；
在动态链接库中定义一个类，并继承自基类QObject，并实现平台声明的插件接口；
为插件定义一个配置文件config.xml；
插件数量可以是0个，也可以是多个，将生成的插件文件存放到平台指定的插件库目录下即可被平台识别和加载。
7.根据权利要求1所述的方法，所述的建立平台与插件的关系，包括：
SystemState系统状态节点定义平台具备的系统状态列表；
PluginConfig插件配置信息节点定义任意一个插件在不同状态下的是否有效，当任意一个插件necessary＝"1"时，标识该插件在所有系统状态下均有效；
当任意一个插件在多个系统状态下都可用时，状态名用“|”隔开；
ButtonPanel按钮面板节点定义一个按钮面板，所述按钮面板中的按钮来源是插件中config.xml中配置的按钮。
8.一种基于平台和插件的电力仿真应用软件组装开发系统，所述系统包括：
构建平台模块，构建组装式开发平台，所述组装式开发平台包括：平台管理模块和平台程序库，
所述平台管理模块以单例模式负责平台资源的统一调配，并对平台构件和平台插件进行统一管理，
所述平台程序库是根据不同的电网应用场景，将现有仿真应用软件中可复用的模块以系统共通库的形式集成到平台形成的构件库；
建立平台插件模块，根据不同的电网应用场景，根据平台约定的插件构建方式，构建平台应用模块插件形成插件库；
建立关系模块，定义平台状态配置文件Platform.xml，管理平台应用模块插件在指定的平台状态下可用，从而建立平台与插件的关系。
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