CN110007901A - 一种集团级风电监控平台的开发系统及其运行方法及开发方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种集团级风电监控平台的开发系统及其运行方法及开发方法，属于风电管理领域。目前，还没有针对集团级风电监控平台的开发系统和方法开展相关研究。集团级风电监控平台包括服务器端和风场端；服务器端包括：算法库，历史数据库，内存数据库，服务器端通讯模块，服务管理类模块，服务线程类模块，可视化模块，数据库管理模块；服务器端通讯模块实现与风场端的通讯，以及接收服务器端的通讯请求；风场端包括风场端通讯模块，风场端通讯模块实现与服务器端的通讯，向服务器端发送数据。本发明设计合理、系统简单、具备可操作性。

Description

一种集团级风电监控平台的开发系统及其运行方法及开发 方法

技术领域

本发明涉及一种集团级风电监控平台的开发系统及其运行方法及开发方法，属于风电管理领域。

背景技术

“软件定制开发平台”在一些发达国家是为大、中、小公司所广泛采用的一种软件开发形式，在企业管理软件占有40%左右的市场份额，而在我国，由于经济环境和传统管理方式的不同，定制软件还是一种新生事物，不被广大客户所认同。实际上，大多数企业由于自身的历史和业务状况，对于软件系统会有自身特殊的要求，尤其是在企业的行业个性化需求和企业自身独有的个性化需求方面显得格外迫切，而市场上的通用软件有很多，但是一方面价格可能对一些企业来说难以承受，另一方面功能只是利用套装软件的管理思路及模式，完全是让客户按照软件的业务流程进行现实管理的流程化套用，根本不考虑兼顾到企业的行业及内部个性化需求，这样就造成了软件在上线和使用过程中存在着相当严重的“水土不服”的现象，市场上有太多的软件失败案例，都是因为此种原因造成的，因此不少企业在经历过失败的案例后，纷纷转向定制开发，具体地说，定制开发就是根据企业的具体情况、具体要求来进行设计软件系统，提供相应的个性化开发服务。随着企业信息化水平的提高，已经有很多企业意识到了使用专用软件可以大大提高资金使用率、提高员工的工作效率、降低成本、同现有业务接轨。

软件开发平台是以遵循软件工程的相关规范为基础，以CMM相关质量控制方法为核心思想，对定制开发平台的全过程控制与管理。而不是常规式的“瀑布式” 开发模式，以帮助公司现实的管理提升和业务快速发展扩张的需要。

开发平台是指以某种编程语言或者某几种编程语言为基础，开发出来的一个软件，而这软件不是一个最终的软件产品，它是一个二次开发软件框架，用户可以在这个产品上进行各种各样的软件产品的开发，并且在这个产品上进行开发的时候，不需要像以往的编程方式那样编写大量的代码，而是只需要进行一些简单的配置，或者是写极少量的代码便可以完成一个业务系统的开发工作。方便开发的工具，诸如eclipse、jbuilder、VC++等等一系列的开发工具便出现在了市面上，这些工具的出现，大大方便了开发人员的编程工作和提高了设备运行的效率，减少了编程人员很多不必要的麻烦。

但是，随着时间的推移，编程人员发现，即使有这么好的开发工具，在开发的过程中，依然要写很多很多的代码，而且仔细的分析来看，很多代码基本上都是重复的编写，功能大同小异。

开发基于面向集团级风电监控工程应用的软件是一个工作量较大的系统工程，需要多个项目开发小组的共同协作，或者需要多个开发单位共同协作。软件中的高级算法需要涉及实际风电场中的相关数据和一些风电系统的基础算法。实际服务器端的相关数据出于安全性的考虑不能随意拷贝，而同一类型的基础算法，采用不同的方式，得出相应的计算结果也有较大的差别。所以在开发集团级风电监控平台软件时，保证数据的安全性和密封性、基础算法的统一性是十分有必要的。同时，开发基于面向集团级风电监控平台工程应用的软件，采用传统的集中式开发方式，或是项目开发小组（单位）在某地共同进行开发，针对这种情况开发的成本过高，或是各项目小组完成相应的算法后，集中到一起再将算法整合，整个软件需要进行大量修改，耗时较长，所以传统的集中开发并不可行。

基于上述情况，集团级风电监控平台工程应用迫切需要一种新的软件开发模式，来适应新形势，使得在软件能够在保证数据的安全性和密封性、基础算法的统一性的前提下，支持开发机构进行异地开发，不必拘束于、集中于一地开发的现实条件。这种异地进行算法研发的分布式开发方式，避免了传统开发方式交互性差且控制复杂、开发和维护成本高等缺点，实现了缩短开发周期和提高代码重用性的目的。但是现有技术中尚无针对集团级风电监控平台系统算法的分布式的开发方式，目前绝大部分开发的电力系统算法都是针对事先约定的特定运行环境进行算法的研发，或是修改传统开发方式开发的算法成果的接口后移植到其他平台架构，像这样限在某种开发环境进行的定制和修改的开发方式，耗费较多的时间，很难满足最终用户需要。

分布式开发：整体布局，分部推进。

目前还没有针对集团级风电监控平台的开发系统和方法开展相关研究。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理、系统简单、具备可操作性的集团级风电监控平台的开发系统及其运行方法及开发方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种集团级风电监控平台的开发系统，其特征在于，包括服务器端和风场端；

所述服务器端包括：算法库，历史数据库，内存数据库，服务器端通讯模块，服务管理类模块，服务线程类模块，可视化模块，数据库管理模块；算法库实现存储集团级风电监控平台的算法，历史数据库实现存储集团级风电监控平台的拓扑数据，内存数据库实现缓存集团级风电监控平台的算法计算所需要的风场配置数据、算法中间结果的数据和输出的计算结果数据；服务器端通讯模块实现与风场端的通讯，以及接收服务器端的通讯请求，服务管理类模块实现对服务进行管理，包括线程的产生、管理和取消；服务线程类模块实现完成计算任务，以及解析、生成通讯报文，该模块采用每服务、每线程的运行模式，即每一个服务对应一个独立的线程；可视化模块实现数据的显示，显示方式包括数据的列表显示方式、图文显示方式、表格显示方式；数据库管理模块实现管理服务器端的数据，数据包括配置参数、集团级风电监控平台的拓扑数据和计算结果数据；

所述风场端包括风场端通讯模块，风场端通讯模块实现与服务器端的通讯，向服务器端发送数据。

所述的集团级风电监控平台的开发系统的运行方法包括以下步骤：

步骤1、对软件运行平台进行启动，完成初始化操作，初始化的内容为判断集团级风场监控平台拓扑数据是否存在以及判断加载软件所需的配置文件是否存在，若均存在则执行步骤2，否则发出错误提醒；

步骤2、平台的服务器端通讯模块监听来自风场端通讯模块的连接请求，风场端通过服务器端的地址和端口号向服务器端发出连接请求，建立通讯连接；

步骤3、服务器端的可视化模块加载系统配置文件，启动数据库管理工具，并将数据库中的配置参数传递给可视化模块，由服务器端通讯模块向风场端发送通讯请求的数据报文，该报文包括计算所需的风场的基础拓扑数据；

步骤4、服务线程类模块解析通讯报文，根据风场端发送的数据报文进行计算，其中计算过程中的中间数据存储在内存数据库中；

步骤5、服务器端服务管理类模块将线程关闭；

步骤6、服务器端通讯模块将计算的数据进行解析，可视化模块加载解析后的数据并进行显示。

在步骤4中，服务线程类模块解析通讯报文，根据风场端发送的数据报文要求进行计算，包括：

1）、加载计算所需的风场拓扑数据的线程资源，保存连接的句柄；

2）、对格式的通讯报文进行解析，得到报文内容；

3）、根据步骤1）中计算功能要求来调用平台中对应的算法函数，完成服务器端要求的集团风场监控平台的计算；

4）、将步骤1）计算的结果发送至服务器端通讯模块。

所述的集团级风电监控平台的开发系统的开发方法包括以下步骤：

步骤1、构建具有通信功能的基础软件平台，包含服务器端和风场端；

步骤2、软件算法的分布式开发，算法开发团队通过服务器端调用基础数据及基础算法进行高级算法的开发研究；

步骤3、按照每个算法的功能对算法进行分类，用于后续开发的功能需求的调用；

步骤4、建立集团级风场监控平台系统中服务器端的算法库，制定统一的调用接口和访问接口；

步骤5、制定统一的计算服务流程；

步骤6、完善算法的数据管理，优化人机交互体验；

步骤7、对平台的成果进行汇总，通过将开发的相关高级算法整合移植到软件服务器端，使软件的功能完整化，实现最终的面向集团级风场监控平台分析的算法的开发。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、系统紧凑，实用性强，适合集团风电监控平台开发管理使用，具备可操作性，实践证明是一种很好的方法。

2、具备科学性。

3、保证了数据的安全性。

4、可操作性强，将成熟算法集中在服务端算法库中，需要时按照算法实现的功能直接调用，不用再重复写代码。

5、基于这些成熟算法开发的高级算法具备更优良性能。

6、向导性强，提高了算法的使用效率。

7、具有广泛适用性。

附图说明

图1是本发明实施例中集团级风电监控平台的开发系统的监控平台开发路线图。

图2是本发明实施例中集团级风电监控平台的开发系统的基本算法路径图。

图3是本发明实施例中集团级风电监控平台的开发系统的基本构架图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图3.

图1为监控平台开发流程。开始开发，构建基本平台，开发算法，将基本算法按照功能分类存储，按照功能调用基本算法开发高级算法，将利用网络在不同空间开发的算法合成，构建平台，结束开发。

图2为基本算法计算示例，由历史数据库和内存数据库通过接口调用数据，启动计算，获取结果再存入历史数据库和内存数据库。循环这一过程。

历史数据库使用数据库，并且定义了通用的接口，方便函数调用。将历史数据库接口封装，隐藏历史数据库的属性和实现细节，仅公开接口，控制在程序中属性的读取和修改的访问级别。封装后可以增强数据的安全性，通过外部接口以特定的访问权限使用类的成员进行数据的访问，可以简化编程。

内存数据库就是将数据放在内存中操作的数据库。相对于磁盘，内存的数据读写速度要高出几个数量级，将数据保存在内存中相比从磁盘上访问能够极大地提高应用的性能。同时，内存数据库抛弃了磁盘数据管理的传统方式，基于全部数据都在内存中重新设计了体系结构，并且在数据缓存、快速算法、并行操作方面也进行了相应的改进，所以数据处理速度比传统数据库的数据处理速度要快很多。

图3为集团级风电监控平台的开发系统的基本构架图。包含图文分析、表格分析、列表分析、故障分析、状态分析等。

本实施例中，集团级风电监控平台的开发系统，包括集团级风电监控平台的服务器端和风场端；

服务器端包括：算法库，历史数据库，内存数据库，服务器端通讯模块，服务管理类模块，服务线程类模块，可视化模块，数据库管理模块；算法库实现存储集团级风电监控平台的算法，历史数据库实现存储集团级风电监控平台的拓扑数据，内存数据库实现缓存集团级风电监控平台的算法计算所需要的风场配置数据、算法中间结果的数据和输出的计算结果数据；服务器端通讯模块实现与风场端的通讯，以及接收服务器端的通讯请求，服务管理类模块实现对服务进行管理，包括线程的产生、管理和取消；服务线程类模块实现完成计算任务，以及解析、生成通讯报文，该模块采用每服务、每线程的运行模式，即每一个服务对应一个独立的线程；可视化模块实现数据的显示，显示方式包括数据的列表显示方式、图文显示方式、表格显示方式；数据库管理模块实现管理服务器端的数据，数据包括配置参数、集团级风电监控平台的拓扑数据和计算结果数据；

风场端包括风场端通讯模块，风场端通讯模块实现与服务器端的通讯，向服务器端发送数据。

服务管理类模块用于对服务进行管理，即事件的分发管理，包括线程的产生、管理和销毁。例如，当有连接请求事件发生时，事件分发器首先判断是什么时间，根据时间分配线程，事件分发模块检测到连接事件发生，并根据事件类型将连接事件分发给相应的事件处理模块。

服务线程类模块负责事件的处理，即实现完成计算任务，解析、生成通讯报文等功能。

可视化模块用于实现数据的显示，显示方式包括数据的列表显示方式、图文显示方式、表格显示方式。

本实施例中，集团级风电监控平台的开发系统的运行方法包括以下步骤：

步骤1、对软件运行平台进行启动，完成初始化操作，初始化的内容为判断集团级风场监控平台拓扑数据是否存在以及判断加载软件所需的配置文件是否存在，若均存在则执行步骤2，否则发出错误提醒；

步骤2、平台的服务器端通讯模块监听来自风场端通讯模块的连接请求，风场端通过服务器端的地址和端口号向服务器端发出连接请求，建立通讯连接；

步骤3、服务器端的可视化模块加载系统配置文件，启动数据库管理工具，并将数据库中的配置参数传递给可视化模块，由服务器端通讯模块向风场端发送通讯请求的数据报文，该报文包括计算所需的风场的基础拓扑数据；

步骤4、服务线程类模块解析通讯报文，根据风场端发送的数据报文进行计算，其中计算过程中的中间数据存储在内存数据库中；

步骤5、服务器端服务管理类模块将线程关闭；

步骤6、服务器端通讯模块将计算的数据进行解析，可视化模块加载解析后的数据并进行显示。

在步骤4中，服务线程类模块解析通讯报文，根据风场端发送的数据报文要求进行计算，包括：

1）、加载计算所需的风场拓扑数据的线程资源，保存连接的句柄；

2）、对格式的通讯报文进行解析，得到报文内容；

3）、根据步骤1）中计算功能要求来调用平台中对应的算法函数，完成服务器端要求的集团风场监控平台的计算；

4）、将步骤1）计算的结果发送至服务器端通讯模块。

本实施例中，集团级风电监控平台的开发系统的开发方法包括以下步骤：

步骤1、构建具有通信功能的基础软件平台，包含服务器端和风场端；

步骤2、软件算法的分布式开发，算法开发团队通过服务器端调用基础数据及基础算法进行高级算法的开发研究；

步骤3、按照每个算法的功能对算法进行分类，用于后续开发的功能需求的调用；

步骤4、建立集团级风场监控平台系统中服务器端的算法库，制定统一的调用接口和访问接口；

步骤5、制定统一的计算服务流程；

步骤6、完善算法的数据管理，优化人机交互体验；

步骤7、对平台的成果进行汇总，通过将开发的相关高级算法整合移植到软件服务器端，使软件的功能完整化，实现最终的面向集团级风场监控平台分析的算法的开发。

虽然本发明以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种集团级风电监控平台的开发系统，其特征在于，包括服务器端和风场端；

所述服务器端包括：算法库，历史数据库，内存数据库，服务器端通讯模块，服务管理类模块，服务线程类模块，可视化模块，数据库管理模块；算法库实现存储集团级风电监控平台的算法，历史数据库实现存储集团级风电监控平台的拓扑数据，内存数据库实现缓存集团级风电监控平台的算法计算所需要的风场配置数据、算法中间结果的数据和输出的计算结果数据；服务器端通讯模块实现与风场端的通讯，以及接收服务器端的通讯请求，服务管理类模块实现对服务进行管理，包括线程的产生、管理和取消；服务线程类模块实现完成计算任务，以及解析、生成通讯报文，该模块采用每服务、每线程的运行模式，即每一个服务对应一个独立的线程；可视化模块实现数据的显示，显示方式包括数据的列表显示方式、图文显示方式、表格显示方式；数据库管理模块实现管理服务器端的数据，数据包括配置参数、集团级风电监控平台的拓扑数据和计算结果数据；

所述风场端包括风场端通讯模块，风场端通讯模块实现与服务器端的通讯，向服务器端发送数据。

2.一种如权利要求1所述的集团级风电监控平台的开发系统的运行方法，其特征在于，所述运行方法包括以下步骤：

步骤1、对软件运行平台进行启动，完成初始化操作，初始化的内容为判断集团级风场监控平台拓扑数据是否存在以及判断加载软件所需的配置文件是否存在，若均存在则执行步骤2，否则发出错误提醒；

步骤2、平台的服务器端通讯模块监听来自风场端通讯模块的连接请求，风场端通过服务器端的地址和端口号向服务器端发出连接请求，建立通讯连接；

步骤3、服务器端的可视化模块加载系统配置文件，启动数据库管理工具，并将数据库中的配置参数传递给可视化模块，由服务器端通讯模块向风场端发送通讯请求的数据报文，该报文包括计算所需的风场的基础拓扑数据；

步骤4、服务线程类模块解析通讯报文，根据风场端发送的数据报文进行计算，其中计算过程中的中间数据存储在内存数据库中；

步骤5、服务器端服务管理类模块将线程关闭；

步骤6、服务器端通讯模块将计算的数据进行解析，可视化模块加载解析后的数据并进行显示。

3.根据权利要求2所述的集团级风电监控平台的开发系统的运行方法，其特征在于，在步骤4中，服务线程类模块解析通讯报文，根据风场端发送的数据报文要求进行计算，包括：

1）、加载计算所需的风场拓扑数据的线程资源，保存连接的句柄；

2）、对格式的通讯报文进行解析，得到报文内容；

3）、根据步骤1）中计算功能要求来调用平台中对应的算法函数，完成服务器端要求的集团风场监控平台的计算；

4）、将步骤1）计算的结果发送至服务器端通讯模块。

4.一种如权利要求1所述的集团级风电监控平台的开发系统的开发方法，其特征在于，所述开发方法包括以下步骤：

步骤1、构建具有通信功能的基础软件平台，包含服务器端和风场端；

步骤2、软件算法的分布式开发，算法开发团队通过服务器端调用基础数据及基础算法进行高级算法的开发研究；

步骤3、按照每个算法的功能对算法进行分类，用于后续开发的功能需求的调用；

步骤4、建立集团级风场监控平台系统中服务器端的算法库，制定统一的调用接口和访问接口；

步骤5、制定统一的计算服务流程；

步骤6、完善算法的数据管理，优化人机交互体验；

步骤7、对平台的成果进行汇总，通过将开发的相关高级算法整合移植到软件服务器端，使软件的功能完整化，实现最终的面向集团级风场监控平台分析的算法的开发。