SoftwareX 7（2018）34软件更新OpenIPSL：开放实例电力系统库-更新1.5至Maxime Baudettea，Marcelo Castrob，Tin Rabuzina，Jan Laveniusa，Tetiana Bogodorovad，Luigi Vanfrettic，*a瑞典斯德哥尔摩皇家理工学院b巴西Juiz de Fora联邦Juiz de Fora大学Rensselaer Polytechnic Institute，Troy，NY，美国D 乌克兰天主教大学应用科学学院，乌克兰ar t i cl e i nf o文章历史记录：2017年12月4日收到2018年1月11日收到修订版2018年1月11日接受关键词：Modelica电力系统仿真电力系统建模a b st ra ct本文介绍了在OpenIPSL中实现的最新改进。OpenIPSL是iTesla Power Systems Library（iPSL）的一个分支，由iPSL的一些原始开发人员这个分支增强功能包括对现有模型的改进、添加新的三阶段模型包以及通过持续集成实现自动化测试。代码元数据代码元数据描述请填写此栏当前代码版本v1.5.0此代码版本使用的代码/存储库的永久链接https://github.com/ElsevierSoftwareX/SOFTX-D-17-00098法律代码许可证MPL 2.0使用git的代码版本控制系统使用Modelica的软件代码语言、工具和服务编译要求、操作环境依赖性Modelica标准库（MSL）、Modelica IDE和相应的C编译器如果可用，链接到开发人员文档/手册http://openipsl.readthedocs.io/en/latest问题支持电子邮件luigi. gmail.com1. 介绍最初的iTesla Power Systems Library（iPSL）是在iTesla项目期间开发的Modelica库[1]。在iTesla项目完成后，作者决定独立开发具有其他模型的库原文DOI：http://dx.doi.org/10.1016/j.softx.2016.05.001。* 通讯作者。电子邮件地址：baudette@kth.se（M. Baudette），luigi. gmail.com（L. Vanfretti）。https://doi.org/10.1016/j.softx.2018.01.0022352-7110和 功 能 。 因 此 ， 该 项 目 被 分 支 到 开 放 实 例 电 力 系 统 库（OpenIPSL）中.这个新图书馆的主要目标是提供一个更适合研究和教学活动的框架，目的是建立一个透明的开发方法。因此，与项目未来发展相关的讨论以及所有改进都使用GitHub托管平台提供的内置功能在线记录（例如，错误跟踪器、文档）。此外，还编写了介绍性教程，现已编入文件，可作为在线储存库的发行版查阅。这些都是建立iPSL未能培育的用户和开发者社区的重要一可在ScienceDirect上获得目录列表SoftwareX期刊主页：www.elsevier.com/locate/softxM. Baudette等人/ SoftwareX 7（2018）34-3635在OpenIPSL中进行的第一次修改是删除不能正常运行的模型 ， 以 及 缺 乏 文 档 的 模 型 其 余 的 模 型 被 更 新 为 完 全 兼 容OpenModel-ica[2]，为电力系统动态仿真提供免费的替代方案（以及完全此版本中包含的其他改进包括对现有代码进行因子化，利用Modelica语言的面向对象语法添加新模型并构建软件工具，以方便项目的未来维护。还添加了用于展示更新模型的测试模型。这些模型是小规模的网络模型，可用于验证每个组件此外，该库还更新了本文中介绍的两个全新功能首先，我们在第2节中提出了一个三相建模的接口，该接口是在Taranto等人的工作之后实现的。该接口允许将使用OpenIPSL构建的正序传输网络模型与三相配电网络模型相结合。第二，我们在第3节中提出了一个自动化测试的实现。这种实现基于持续集成软件技术[4]，可以促进和加速高质量代码的开发。2. MonoTri：三相模型该库是为了使用相量（即，正序列）建模方法。这是大规模高压输电网络模型的最常见范例，其中平衡条件的假设是有效的。因此，正序相量的使用简化了电网的建模，同时保留了其最重要的特性。然而，这种方法并不适合对更容易出现不平衡状况的配电网络进行建模。在这种情况下，需要三相模型完整三相模型的计算负担，包括网络的“传输”和“分配”部分的建 模 在 [3] 中 提 出 的 解 决 方 案 这 是 通 过 实 现 一 个 接 口 组 件MonoTriTransformer来实现的，它将三相模型与库中的其余组件连接起来。请注意，与联合仿真方法或其他接口[5]不同，该接口具有物理意义，明确建模电压和电流因此，MonoTri模型实际上是系统物理模型的重要组成部分，该 实 现 目 前 在 库 中 的 一 个 单 独 的 Modelica 它 包 含MonoTriTransformer、一组三相元件模型和一些示例模型。使用IEEE四节点测试馈线[7]和IEEE 14总线模型，该实现与Simulight[6]中的原始实现成功验证，结果已提交出版[8]。3. 持续集成实施作者参与了原始iPSL项目的开发，并经历了在没有特殊组织或不同责任的情况下合作的局限性这促使团队采用基于完善的软件开发方法的新软件开发实践主要目标是提高库中的代码质量，重点是修复Fig. 1. CI方法。现有的非编译模型，同时促进合作，包括一个更大的开发团队，以促进围绕项目的持久在软件开发中提高代码质量的常用方法是执行系统的代码测试和代码审查。通过采用行为守则并严格遵守，可以手动执行该任务。然而，这一解决办法很容易被绕过，因为它只依赖于捐助者的诚意持续集成方法通过关注频繁的、较小的和有针对性的贡献来解决这个问题，这些贡献不断地合并到持续集成服务提供了一组工具来自动化代码测试，从而通过自动处理重复性任务来促进代码审查任务。开发的解决方案是使用Travis CI [4]实现的，配置为对整个库进行模型检查，以验证模型是否符合Modelica语法。测试环境是使用自定义Docker镜像构建的，其中包含安装在GNU/Linux发行版下的Open- Modelica和Python。存储库被配置为针对每个新的pull- requested提交触发Travis CI;运行测试，并且在一个模型未通过测试的情况下，向存储库报告错误，同时阻止合并pull-request。最后，存储库还被配置为要求维护团队的至少一个成员对提交的拉取请求进行审查3.1. 模型回归测试的扩展如上所述，该解决方案部署在存储库中，并在现有代码库中带来了更好的代码质量。例如，这是带来OpenModelica兼容性的主要原因。此外，还可以通过使用时域模拟的第二阶段来改进测试，以实现行为验证（即回归测试）。36米。Baudette等人/ SoftwareX 7（2018）34OpenIPSL中新模型的开发通过软件对软件验证进行了验证，方法是将时间动态模拟与参考工具（例如，PSS/E，PSAT）[9]。在将模型包含到库中之前，对每个新开发的模型手动执行此任务。目标是自动完成软件到软件确认过程，并在代码检查阶段后执行。所得到的测试和验证方法如图1所示。对原型实现进行了调查，结果报告在[10]中。4. 结论OpenIPSL项目作为一个独立的初始化的开始，允许开发团队实现本文中提出的新功能此外，一个重要的努力已经投入到提高现有模型的代码质量。因此，生成的库更容易维护。这一新版本的工作还包括改善社区进入图书馆的机会通过教程的开发而产生的文档旨在培养一个持久的用户和开发人员社区，并期望使库在这条线上，即将到来的开发工作将集中在实现更多的自动化测试，以继续在协作过程中的简化工作致谢衷心感谢部分作者和Dietmar Winkler（挪威，美国海军）的自愿捐款感谢以下资助机构的支持：挪威传输系统运营商Stat- nett SF和欧盟资助的FP7项目iTesla。Luigi Vanfretti的工作主要由美国国家科学基金会和能源部的ERC计划支持，NSF奖号为EEC-1041877。其他美国政府和工业赞助商的CUCIDO研究也表示感谢。引用[1] iTesla ： 用 于 大 面 积 电 力 系 统 安 全 的 创 新 工 具 http ：dx.doi.org/10.1109/pesgm.2014.6939447。网址http://www.itesla-project.eu/。[2] [10]李文，李文.OpenModelica建模、仿真和软件开发环境。Simul Notes Eur2005;（45）：8-16.[3] Marinho J ， Taranto G. 混 合 三 相 单 相 潮 流 公 式 。 IEEE Trans Power Syst2008;23（3）：1063-70.http://dx.doi.org/10www.example.com.1109/tpwrs.2008.922567。[4] [10]张晓刚，张晓刚.开源项目中持续集成的使用、成本和收益In：Proc. 31stIEEE/ACM int. conf. automated software engineering; 2016. p. 426-37[5] Jalili-Marandi V，Ayres FJ，Ghahremani E，Belanger J，Lapointe V.输电和配电系统的实时动态仿真工具。2013年IEEE电力能源学会大会。IEEE; 2013年。得双曲正切值. doi.org/10.1109/pesmg.2013.6672734网站。[6] Assis TML，Taranto GN，Falcao DM，Manzoni A.分布式发电存在下的配电网长期和短期动态模拟。2006年IEEE电力工程学会年会。IEEE; 2006年。http://dx.doi.org/10.1109/PES.2006.1709545网站。[7] Kersting WH.径向配电试验馈线。输入：程序（猫。No.01CH37194）2001IEEE 电 力 工 程 学 会 冬 季 会 议 ， 卷 。 2; 2001 年 。 p. 908-12http://dx.doi.org/10.1109/PESW.2001.916993网站。[8] Fernandes M de C，de Oliveira JG，Vanfretti L，Baudette M，Tomim MA.基于modelica的单相/三相混合系统建模与仿真。In：VII simpósio brasileirode sistemas elétricos ， Niterói ， RJ ， Brazil; 2018 [submitted-ted forpublication].[9] Zhang M，Baudette M，Lavenius J，Løvlund S，Vanfretti L.北欧tsos动态模拟常用电力系统元件模型的Modelica第56章：你是我的女人模型林雪平大学电子出版社; 2015.第105-12页。http://dx.doi的网站。org/10.3384/ecp15119105。[10] 放大图片作者：J.电力系统模型库持续集成工作流程的实现In：2017 IEEE PESgen. meet; 2017.
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