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论文接受在2003年IEEE博洛尼亚PowerTech会议，6月23-26日，意大利博洛尼亚举行

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面向对象的方法来开发和集成图形用户界面和电源系统框架

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构造 - 为电力系统分析开发的计算系统的尺寸和复杂性已经增加。该软件的大多数使用旧的编程技术和过程语言，如FORTRAN和PASCAL。面向对象技术已经获得广泛接受，以克服传统软件开发的不灵活性，例如为不同程序员团队开发的软件的维护，更新和集成。本文介绍了图形用户界面（GUI）的设计和实现以及其与用于开发配电系统分析软件包的电源系统框架的集成。 GUl和电源系统框架都是使用C 中的面向对象编程（OOP）开发的。 OOP范例的选择是由于其模块化的末端分层结构，并且还能够更容易地集成，维护和重用。在电气设施中使用的软件和图形界面的示例示出了所提出的方法

索引术语 - 面向对象的编程，图形用户界面，电源系统仿真。

I.引言

电力系统领域需要一套软件来支持规划和运行的活动。在上个世纪，大量的计算系统已经开发用于电力系统设计（负载流），模拟（瞬态稳定性），分析（模态分析），规划（可靠性）和训练（恢复模拟器）。能源管理系统（EMS）和配电管理系统（DMS）是设计用于实时监测和控制电力系统的计算机程序的例子。这些系统的升级和维护的主要问题是用于开发它们的方法，它们基本上基于面向功能的软件开发。

现在，还有很多软件包使用旧编程技术。有时，不同的团队（在不同的城市甚至国家）开发复杂的软件，这些团队通常不可能完全了解所有软件部分的所有细节。在这个意义上，面向对象设计[1]和编程[2]是支持软件开发的新范例。面向对象编程方法允许更容易的集成，因为团队仅需要知道功能软件模块的接口。此外，电力系统不是静态的，并且以不同的方式继续增长和改变。

在全球电力系统的私有化和放松管制的过程中出现了另外的挑战，并且对于将文本和图形能力结合成一个包的简单实用的接口的需求正在对软件设计和概念进行深刻的改变。一种提供解决所有这些特征的希望的方法是面向对象范例。

面向电源系统程序开发有许多优点，例如：更容易编写可重用的代码;对象的使用使得设计者和程序员能够对诸如电力能量系统的组件的复杂系统建模;程序员可以快速修改程序代码。这些特性允许更有效的软件开发过程[1-2]。

如今，面向对象编程已广泛用于电力系统开发。应用包括数据库管理[3-4，GUI设计[5-6]，电力系统建模[7-8]，电力系统模拟[9-11]，电力潮流[12-13]和教育工具开发[14-15]。

本文演示了功能并探讨面向对象编程以集成图形用户界面和分布分析算法。应用于分布实用程序的图形分布分析包用于说明本文。

Ⅱ.面向对象的概述

有几个关于面向对象建模（OOM）和编程（OOP）的参考文献[I-2]，因此在本节中提出了OOM和OOP的简要概述。
面向对象编程是一种基于称为面向对象建模（OOM）的建模方法的软件编程技术，其将世界视为一组交互和交换信息的对象。 在面向对象的系统中的主要思想是对象，它可以定义为一个实体，它包含了描述现实世界对象的状态和与之相关联的动作的属性。 每个对象都有一组定义对象状态的属性（称为属性）和一组定义对象在另一个对象或其自身中执行的操作的属性（称为方法）。

具有相同属性和方法集的对象被分组在类中。 类是包含对象定义的数据结构（用户定义的类型）。 对象是类实例（来自类的变量声明），并且是真实或抽象实体的计算表示[1-2]。
从对象建模的角度看，对象之间有五种类型的关系，即：继承，封装，多态，重载和聚合。 这些类型描述如下。

A.继承

A类可以继承另一个类的特性，并添加自己的修改。 （这可能意味着对其功能的约束或添加）。这些类可以有“Children”，也就是说，一个类可以从另一个类创建。 原始或父类称为超类（或基类）。 子类称为结合类（或派生类）。 图1显示了UML（统一建模语言）的继承表示。

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B.包封

封装是一个原则，关于隐藏接口的实现细节。 它是尽可能少地揭示接口的内部工作原理。

C.多态性

多态性意味着一个对象可以具有由其参数列表区分的具有相同名称的不同方法。 差异对象也可以具有相同名称和参数列表的方法。

D.过载

来自子类的对象可以重写在其超类中定义的方法。

E.聚合

对象可以是一组其他对象。 图2显示了UML聚合表示。

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Ⅲ.电力系统F W W O R K

实施电力系统框架以提供计算基础，以便支持电力系统分析应用。

OOM的第一和更多的功能性是功率系统拓扑结构的特征。 所有结构，设备，布置和系统互连必须使用此功能进行描述和管理。 拓扑描述介绍了电力系统在物理，

该模型可以分为两个层次：第一是组成区域，变电站和传输线，第二包括变电站设备和每个变电站的设备。 用于表示第一SEE（电能系统）水平的类图在图3中示出，并且SEE类的声明在图4中示出。

class SEE

i

private :

• --- Identification ---

char StrID [MAX-STR-ID] ;

• --- Base Area of SEE ---

AREA *AreaOO;

• --- List of SEE Electric Island ---

lstlt;ILHAgt; IstIlha;

• --- Status of Configurator ---

word confd-stat; word confd-lock;

public :

// --- Constructor/Destructor ---

SEE (char* -strID);

-SEE (void);

protected:

//--- Internal Structure Manipulation ---

ILHA* create (void);

void destroy (ILHA* -PtrILHA);

void add (ILHA* -PtrILHA); void del (ILHA* PtrILHA);

void fusion (ILHA* amp;:PtrILHAl, ILHA* amp;-PtrILHA2);

//--- Classes Friend (protected area access) ---

friend class SUBEST;

public:

//--- Access ---

AREA* area (void) I return AreaOO; ILHA* ilha (word -ndx = 1) [ return

lstIlha.loc(-ndx); 1

word maxilha (void) I return 1stIlha.max; )

//--- Finds ---

• --- Finds (uteis) ---

BARMTO* fbarmto (char* -strID); BARMTO* fbarmto (word -ID);

• --- Identification ---

char* dscr (void) { return strID; )

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