《電力系統(tǒng)仿真超算云平臺接口規(guī)范》

T/CECXXXXX—XXXX

ICS

T/CEC

中國電力企業(yè)聯(lián)合會團體標準

T/CECXXXXX—XXXX

代替Q/GDWXXXX—XXXX

電力系統(tǒng)仿真超算云平臺軟件接口規(guī)范

（征求意見稿）

SoftwareInterfaceSpecificationofPowerSystemSimulationSupercomputing

CloudPlatform

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XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

中國電力企業(yè)聯(lián)合會發(fā)布

電力系統(tǒng)仿真超算云平臺軟件接口規(guī)范

1

1范圍

本標準規(guī)定了電力系統(tǒng)仿真超算云平臺與仿真計算軟件、人機交互軟件之間的接口標準。

本標準適用于與電力系統(tǒng)仿真超算云平臺建設(shè)和應(yīng)用相關(guān)的電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)、科研單位以及其他供應(yīng)

商。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

DL/T890.301-2004/IEC61970-301:2003能量管理系統(tǒng)應(yīng)用程序接口（EMS-API）第301篇：公

共信息模型(CIM)基礎(chǔ)

QGDW215-2008電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)標記語言――E語言規(guī)范

GB38755電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導則

GB/T36572-2018電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全防護導則

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

電力系統(tǒng)仿真超算云平臺PowerSystemSimulationSupercomputingCloudPlatform

支持異地多用戶以可計量網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模式開展電力系統(tǒng)聯(lián)合仿真分析與研究的高性能分布式并行計

算平臺。

3.2

超算云網(wǎng)關(guān)SupercomputingCloudGateway

電力系統(tǒng)仿真超算云平臺的資源、任務(wù)總控調(diào)度網(wǎng)關(guān)服務(wù)。

3.3

超算云調(diào)度服務(wù)SupercomputingCloudDispatchingService

電力系統(tǒng)仿真超算云平臺的資源、任務(wù)分控調(diào)度服務(wù)。

3.4

超算云數(shù)據(jù)服務(wù)SupercomputingCloudDataService

電力系統(tǒng)仿真超算云平臺的數(shù)據(jù)存儲和處理服務(wù)。

3.5

超算云計算節(jié)點SupercomputingCloudNode

電力系統(tǒng)仿真超算云平臺的仿真計算服務(wù)節(jié)點。

3.6

超算云人機交互軟件SupercomputingCloudHuman-ComputerInteractionSoftware

電力系統(tǒng)仿真超算云平臺的人機可視化交互軟件。

3.7

T/CECXXXXX—XXXX

超算云仿真計算軟件SupercomputingCloudSimulationCalculationSoftware

電力系統(tǒng)仿真超算云平臺的仿真計算軟件。

4縮略語

下列縮略語適用于本文件。

PSASP：電力系統(tǒng)分析綜合程序PowerSystemAnalysisSoftwarePackage

BPA：美國邦納維爾電力局BonnevillePowerAdministration

ADPSS：電力系統(tǒng)全數(shù)字仿真裝置AdvancedDigitalPowerSystemSimulator

CPU：中央處理器CentralProcessingUnit

IP：網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議InternetProtocol

MPI：消息傳遞接口Message-PassingInterface

REST：表述性狀態(tài)傳遞RepresentationalStateTransfer

5超算云平臺接口

5.1超算云平臺

5.1.1架構(gòu)

超算云平臺應(yīng)具備開放式架構(gòu)與標準化接口，如圖1所示：

a）平臺由網(wǎng)關(guān)、調(diào)度服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)以及計算節(jié)點組成；

b）平臺提供數(shù)據(jù)托管、遠程計算、數(shù)據(jù)交換服務(wù)；

c）平臺支持與多套仿真計算軟件進行交互；

d）平臺支持包括協(xié)同運行方式計算、ADPSS人機交互軟件；

e）平臺支持多個廠商、多種類型、多個版本仿真計算軟件，具體為：

1）多個廠商包括PSASP、BPA；

2）多種類型包括機電暫態(tài)穩(wěn)定、靜態(tài)電壓穩(wěn)定、小干擾穩(wěn)定、短路電流、機電-電磁混合仿真；

3）多個版本包括同一廠商相同類型的仿真計算軟件版本。

3

圖1超算云平臺開放式架構(gòu)與標準化接口

5.1.2發(fā)布更新

超算云平臺軟件發(fā)布更新應(yīng)按照平臺軟件發(fā)布管理流程，完成各環(huán)節(jié)審批后再發(fā)布更新。

5.1.3任務(wù)調(diào)度

超算云平臺應(yīng)支持超算多機多核環(huán)境下多任務(wù)并行與分網(wǎng)并行計算：

a）平臺支持基于CPU核的任務(wù)全動態(tài)調(diào)度服務(wù)；

b）平臺支持多機多進程分布式并行執(zhí)行機電仿真、機電-電磁混合仿真計算服務(wù)；

c）平臺由調(diào)度服務(wù)管控不同類型分網(wǎng)并行所用的CPU核資源；

d）平臺支持跨節(jié)點MPI分網(wǎng)并行計算。

5.1.4任務(wù)數(shù)據(jù)信息

任務(wù)數(shù)據(jù)信息應(yīng)符合表3的規(guī)定。

表3任務(wù)數(shù)據(jù)信息（PCCPFile）

序號屬性名稱屬性英文名類型單位說明

1文件大小sizeinteger——

2提交時間timeinteger——

3工程編號projectIDinteger—唯一

4任務(wù)類型protypeinteger——

5任務(wù)等級levelinteger—1高優(yōu)先級，2正常優(yōu)先級

6發(fā)送方主機IPsIpaddressinteger——

7提交用戶名userNamestring——

8授權(quán)簽名licensestring——

9源文件名sFileNamestring——

10目標文件名dFileNamestring——

11發(fā)送方進程名sProccessNamestring——

12存放基準目錄basePathstring——

13任務(wù)總數(shù)taskNuminteger——

14已完成任務(wù)數(shù)taskNumFinishinteger——

15已分配任務(wù)數(shù)taskNumDistinteger——

16超時任務(wù)數(shù)taskNumTimeoutinteger——

17失敗任務(wù)數(shù)taskNumFailedinteger——

18單任務(wù)所占核數(shù)taskCoreNuminteger——

19任務(wù)總超時時間timeoutintegers—

20任務(wù)提交狀態(tài)statusinteger——

5.1.5主機信息

主機信息應(yīng)符合表4的規(guī)定。

表4主機信息（HostInfo）

序號屬性名稱屬性英文名類型單位說明

1主機編號HostIDinteger—唯一

2節(jié)點類型timeinteger——

3主機名HostNamestring——

T/CECXXXXX—XXXX

4CPU核總數(shù)CoreTotalinteger——

5磁盤總量DiskTotalintegerK—

6內(nèi)存總量MemTotalintegerK—

7主機IP地址ipinteger——

8已使用核數(shù)CoreUsedinteger——

9磁盤使用量DiskUsedintegerK—

10內(nèi)存使用量MemUsedintegerK—

11正在計算任務(wù)信息ProjectTaskInfostring—包含工程編號，任務(wù)編號，多任務(wù)“；”間隔

主機信息最新更新

12InfoUpdateTimestring——

時間

5.1.6結(jié)果文件信息

結(jié)果文件信息應(yīng)符合表5的規(guī)定。

表5結(jié)果文件信息（PCCPResult）

序號屬性名稱屬性英文名類型單位說明

1結(jié)果狀態(tài)statusinteger——

2結(jié)果產(chǎn)生時間timeinteger——

3計算節(jié)點IP地址sIpaddressinteger——

4工程編號projectIDinteger——

5任務(wù)號taskIDinteger——

6文件大小fileSizeinteger——

7單任務(wù)所占核數(shù)taskCoreNuminteger——

結(jié)果文件所在目錄string

8fileName——

名字

5.1.7計算過程信息

計算過程信息應(yīng)符合表6的規(guī)定。

表6計算過程信息（NodeProcessInfo）

序號屬性名稱屬性英文名類型單位說明

1計算節(jié)點IP地址node_ipstring——

2工程編號projectIDinteger——

3計算任務(wù)號taskIDinteger——

4啟動計算標記startedinteger—0未啟動，1已經(jīng)啟動開始計算

5進度值process_valueinteger—省去%號，如30表示完成了30%

5.1.8平臺信息

平臺信息應(yīng)符合表7的規(guī)定。

表7平臺信息（PlatformNodesInfo）

5

序號屬性名稱屬性英文名類型單位說明

1計算節(jié)點數(shù)量nodesNuminteger——

2總核數(shù)coresTotalinteger——

3已用核數(shù)coresUsedinteger——

4計算節(jié)點列表calNodeListstring—“；”間隔

5超算云網(wǎng)關(guān)名稱attemperNameinteger——

6超算云網(wǎng)關(guān)IP地址attemperIpstring——

7信息更新時間updateTimestring——

5.2平臺接口

5.2.1控制交互

超算云平臺調(diào)用仿真計算軟件應(yīng)支持命令行啟動和常駐進程信號交互兩種方式：

a）命令行啟動交互方式：在每次計算啟動時以命令行方式啟動仿真計算軟件，計算結(jié)束后退出仿

真計算軟件；

b）常駐進程信號交互方式：在計算節(jié)點初始化時啟動仿真計算軟件形成常駐計算進程，通過信號

方式與常駐進程進行交互，具體交互包括：

1）信號是進程間通信機制中唯一的異步通信機制；

2）平臺作為父進程向常駐計算進程發(fā)送SIGUSR1信號啟動計算，等待接收計算進程信號；

3）平臺收到計算進程SIGUSR1信號，表示計算正常結(jié)束且結(jié)果穩(wěn)定；

4）平臺收到計算進程SIGUSR2信號，表示計算異常結(jié)束或結(jié)果不穩(wěn)定，需上傳結(jié)果信息文件。

5.2.2數(shù)據(jù)交互

超算云平臺與仿真計算程序數(shù)據(jù)信息交互應(yīng)采用文件交換接口，利用E格式規(guī)范規(guī)定各類仿真計算

軟件的輸入輸出文件格式，其中包括E格式任務(wù)數(shù)據(jù)輸入與E格式計算結(jié)果輸出。

6仿真計算軟件接口

6.1仿真計算軟件

仿真計算軟件應(yīng)滿足以下要求：

a）軟件類型包括機電仿真、機電-電磁混合仿真；

b）軟件支持分網(wǎng)并行，包括本地分網(wǎng)并行和跨節(jié)點分網(wǎng)并行；

c）軟件按照節(jié)點分裂分網(wǎng)和傳輸線分網(wǎng)對電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進行分網(wǎng)并行，將子網(wǎng)作為分網(wǎng)并行的獨

立計算單元；

d）將設(shè)置的單故障或單計算類型作為進行機電仿真的獨立計算單元；

e）每一個獨立計算單元調(diào)用獨立的CPU核進行仿真計算；

6.2軟件接口

仿真計算軟件接口應(yīng)符合以下規(guī)定：

a）軟件放到計算節(jié)點指定文件目錄中進行統(tǒng)一管理和維護；

b）軟件被調(diào)用參數(shù)符合表8的規(guī)定；

c）軟件任務(wù)分配信息符合表9的規(guī)定。

表8仿真計算軟件程序調(diào)用參數(shù)

序號屬性名稱屬性英文名類型單位說明

1計算數(shù)據(jù)目錄全路徑arg1string——

2子任務(wù)號arg2integer——

T/CECXXXXX—XXXX

3項目任務(wù)號arg3integer——

4任務(wù)所需CPU核數(shù)arg4integer——

多個IP地址以逗號“,”間隔；若arg4取值1，

5超算云計算節(jié)點IP地址arg5string

則該字段為仿真計算軟件程序宿主機IP地址。

表9任務(wù)分配信息TaskList

序號屬性名稱屬性英文名類型單位說明

1仿真計算軟件程序名稱cal_namestring——

2超時時間nTimeOutintegers—

1—機電暫態(tài)；2—本地分網(wǎng)混合仿真類型；3

3計算類型cal_typeinteger—

—本地或跨節(jié)點分網(wǎng)混合仿真。

4單任務(wù)所用CPU核數(shù)sTaskCPUinteger——

5子任務(wù)任務(wù)號subTaskNointeger——

6計算目錄cal_pathstring任務(wù)數(shù)據(jù)所在目錄相對路徑

7人機交互軟件接口

7.1人機交互軟件

7.1.1接入許可

人機應(yīng)用軟件接入許可應(yīng)滿足以下要求：

a）實名制申請獲得仿真超算云平臺訪問帳號和密碼；

b）獲得帳號和密碼后，申請人對該帳號使用負責；

c）若是第三方系統(tǒng)接入，綁定系統(tǒng)接入服務(wù)器IP地址。

7.1.2開發(fā)調(diào)試

人機應(yīng)用軟件開發(fā)調(diào)試應(yīng)滿足以下要求：

a）使用超算云平臺的人機應(yīng)用軟件按照超算云平臺人機交互軟件接口規(guī)范進行軟件開發(fā)；

b）開發(fā)完成后，人機應(yīng)用軟件應(yīng)在超算云平臺測試環(huán)境完成功能聯(lián)調(diào)，方可在生產(chǎn)環(huán)境部署實施。

7.2服務(wù)接口

7.2.1一般要求

人機交互軟件接口公共服務(wù)應(yīng)滿足以下要求：

a）人機交互軟件提供的接口服務(wù)類型為REST；

b）人機交互軟件提供的接口服務(wù)包括表10所列清單中的服務(wù)。

表10人機交互軟件接口服務(wù)清單

序號服務(wù)接口名稱服務(wù)接口英文名說明

1用戶登錄驗證CheckUser驗證有效用戶，并返回用戶憑證。

2創(chuàng)建任務(wù)NewDistInfo用于創(chuàng)建計算任務(wù)。

3提交計算文件Files_Calupload用于提交二進制流計算數(shù)據(jù)壓縮包。

7

4啟動計算CommitTask用于在超算云平臺啟動計算任務(wù)。

5查詢?nèi)蝿?wù)狀態(tài)GetCalStatusInfo用于查詢計算狀態(tài)信息。

6下載計算結(jié)果Files_caldownload用于下載計算二進制流結(jié)果文件。

7.2.2用戶登錄認證

人機交互軟件用戶登錄認證接口服務(wù)應(yīng)滿足以下要求：

a）提交用戶帳號信息進行有效性驗證，驗證通過后，取得用戶憑證信息；

b）用戶登陸認證參數(shù)符合表11規(guī)定。

表11用戶登陸驗證信息

序號屬性中文名屬性英文名類型單位說明

1用戶名UserNamestring—有效用戶賬號信息

2密碼UserPasswordstring—有效用戶密碼信息，經(jīng)MD5加密

7.2.3創(chuàng)建任務(wù)

人機交互軟件創(chuàng)建任務(wù)接口服務(wù)應(yīng)滿足以下要求：

a）創(chuàng)建任務(wù)請求信息中包括用戶憑證信息；

b）創(chuàng)建任務(wù)參數(shù)符合表12、表13、表14規(guī)定。

表12任務(wù)信息

序號屬性中文名屬性英文名類型單位說明

批處理任務(wù)信息DistInfoobject—任務(wù)對象，數(shù)據(jù)存放在RequestBody中，具體

1

內(nèi)容見表11批處理任務(wù)參數(shù)說明

2客戶端版本ClientVersionstring—用于校驗psasp、psd、psmodel版本號

表13批處理任務(wù)參數(shù)說明

序號屬性中文名屬性英文名類型單位說明

1批處理任務(wù)名稱CaseNamestring—任務(wù)名稱

2批處理任務(wù)描述CaseDescstring—任務(wù)描述

子任務(wù)信息CaseInfosobject—任務(wù)包含的作業(yè)信息數(shù)組，具體內(nèi)容見表12

3

子任務(wù)參數(shù)說明

4計算類型DataTypeinteger—計算數(shù)據(jù)類型

5計算數(shù)據(jù)來源DataSourceinteger—計算數(shù)據(jù)來源

6計算程序版本號CalculateVersioninteger—計算程序版本號

表14子任務(wù)參數(shù)說明

序號屬性中文名屬性英文名類型單位說明

1暫穩(wěn)作業(yè)IDStIdlong—暫穩(wěn)作業(yè)ID

2暫穩(wěn)作業(yè)名稱StNamestring—暫穩(wěn)作業(yè)名稱

3潮流作業(yè)IDLfIdlong—潮流作業(yè)ID，無依賴潮流可為空

4潮流作業(yè)名稱LfNamestring—潮流作業(yè)名稱，無依賴潮流可為空

5暫穩(wěn)作業(yè)描述StDescstring—暫穩(wěn)作業(yè)描述

6子任務(wù)IDTaskIdinteger—taskList文件中的子任務(wù)ID

7.2.4提交計算文件

人機交互軟件提交計算文件接口服務(wù)應(yīng)滿足以下要求：

T/CECXXXXX—XXXX

a）提交計算文件請求信息中包括用戶憑證信息；

b）提交計算文件請求信息中包括壓縮后的計算數(shù)據(jù)二進制流文件內(nèi)容；

c）提交計算文件參數(shù)符合表15規(guī)定。

表15提交計算文件參數(shù)說明

序號屬性中文名屬性英文名類型單位說明

1文件名稱StIdstring—上傳文件壓縮包名字

2批處理作業(yè)IDDistCaseIdlong—批處理作業(yè)ID

7.2.5啟動計算

人機交互軟件啟動計算接口服務(wù)應(yīng)滿足以下要求：

a）啟動計算請求信息中包括用戶憑證信息；

b）啟動計算參數(shù)符合表16規(guī)定。

表16啟動計算參數(shù)說明

序號屬性中文名屬性英文名類型單位說明

1批處理作業(yè)IDDistCaseIdlong—批處理作業(yè)ID

2啟動時間StartTime