Kořeny programu MODES sahají do počátku 80. let. Pro řešení disertační práce "Příspěvek k řešení dynamické stability synchronního stroje" na ČVUT Praha byl třeba prostředek pro porovnání různých druhů modelů. Byl programován v jazyce BASIC na stolním kalkulátoru Hewlett Packard.
S potřebou řešit otázky stability vícestrojové soustavy byl program převeden do
jazyka FORTRAN na malý počítač SM4. Současně byl zdokonalován algoritmus
řešení. Od "klasické" Eulerovy metody se přešlo k přesnější metodě Runge Kutta.
Zásadním zlomem ve vývoji programu bylo zavedení osobních počítačů,
což umožnilo grafické uživatelské rozhraní a použití programu ve výuce studentů
na elektrotechnické fakultě ČVUT. Toto využití vyžadovalo maximální možnou
jednoduchost ovládání programu. Tento základní rys programu pak
zůstal zachován a dále je rozvíjen spolu s robustností programu, tj. schopností
řešit zadání chybných vstupních dat a nestandardní situace.
Robustnost programu umožňuje provádět první krok výpočtů pouze na
základě znalosti ustáleného stavu. Dynamická data je schopen program nahradit
standardními bloky, modely a parametry.
Vzhledem k relativně málo výkonné technice, s kterou se program používal,
bylo nutné rozvíjet výpočetní metodu. Od pomalé Runge Kuttovy se přešlo k
lichoběžníkové metodě s proměnným integračním krokem, která byla dále
zdokonalena tak, aby optimálně vyhovovala soustavě algebraicko - diferenciálních
rovnic, popisujících přechodné děje v elektrizační soustavě. Současně byla rozšiřována
a zdokonalována knihovna hotových modelů prvků ES, tak aby odpovídala praktickým
potřebám (pokrývala celé výkonové rozpětí budících a pohonných systémů naší ES
a později propojených soustav CENTREL) a současně vyhovovala světovým standardům
(doporučení IEEE). To umožnilo simulaci širokého spektra přechodných dějů od
"klasické" dynamické stability až po dlouhodobou dynamiku, včetně pomalých
tepelných a regulačních dějů.
Zdrojem poučení a inspirace pro vlastní tvorbu a vývoj programu MODES
byla možnost pracovat s jinými programy typu síťového simulátoru - od KUST (VNIEE Moskva),
přes EUROSTAG (EdF a TRACTEBEL) až po PSS/E (PTI USA). Zapojení do úkolu "Dlouhodobá dynamika"
CIGRE umožnilo otestování schopností programu ve srovnání s devíti programy z Evropy, USA a Japonska.
Předposledním vývojovým skokem bylo využití schopností procesorů třídy 386 a vyšší společně
s výkonnými překladači. To umožnilo značně zvýšit výkonnost 32bitového programu MODES 2.2.
díky využití chráněného režimu těchto procesorů a celé rozšířené paměti počítače.
Zatím posledním vývojovým skokem je převod programu na platformu WINDOWS. To umožňuje využít
nových přístupů, kterými je dynamické alokování paměti a dynamicky linkované knihovny.
Dynamické alokování paměti umožňuje modelovat soustavy, jejichž velikost (počet uzlů,
větví, bloků a dynamických modelů) je omezena prakticky jen velikostí paměti počítače.
Využití dynamicky linkované knihovny (DLL) je dvojí. Jednak může mít program MODES formu
DLL a může být volán klientskou aplikací přes jednotné rozhraní. Jednak samotný program
může volat DLL, které obsahují dynamické modely budících a pohonných systémů, vytvořených
uživatelem. Tím se rozvíjí další rys víceúčelovost a otevřenost s využitím definovaného funkčního rozhraní.
Od roku 1990 je program šířen na komerční úrovni. V současné době má licenční smlouvy na používání programu
10 podnikatelských organizací a jedna vysoká škola. Kromě toho se program bezplatně používá pro výuku a
výzkum na několika vysokých školách v České republice i zahraničí.
Snadnější přístup k informacím (dokumentace programu, odpovědi na časté otázky, publikace,
novinky a inovace, události) a šíření programu (download) umožňují webové stránky.
|