Renewable Energy Simulation: Buildup for NREL System Advisor Model, from GitHub to Desktop

前言

The System Advisor Model (SAM)是美国NREL开发的一款开源软件，用于可再生能源的技术和经济分析。其源代码公布在GitHub，需要使用者自行下载编译各组件。SAM拥有GUI，也提供安装包。本文将详细介绍如何从0开始搭建Windows平台下的SAM。

本文的系统环境如下：

01 资源位置

GitHub源码：https://github.com/NREL/SAM
官方详细说明书：https://github.com/NREL/SAM/wiki/Windows-Build-Instructions
（本文基本上是对官网说明书的翻译和注释）

02 配置编译环境

2-1 配置IDE

安装 Microsoft Visual Studio 2019 Community
需要C++、Python、Linux with C++，如果之前没有的组件，需要启动Visual Studio Installer进行添加：


P.S. 若VS Installer下载慢，可在网络设置中关闭IPV6选项

2-2 配置wxWidgets

按照官网所述，这是一个Cross-Platform GUI Library（跨平台图形用户界面库）。SAM仅支持3.1.5版本的wxWidgets。

下载链接：https://github.com/wxWidgets/wxWidgets/releases/download/v3.1.5/wxWidgets-3.1.5.zip

下载后解压，用VS2019打开目录下的wxWidgets-3.1.5\build\msw\wx_vc16.sln文件，注意一定是“vc16”而不是别的文件！
打开后，在VS界面内，分别选择配置和平台分别为Debug、x64
和Release、x64
生成解决方案（CTRL+SHIFT+B） （共进行两次生成）

生成成功后，在wxWidgets-3.1.5\build\msw路径下可以看到vc_x64_mswu和vc_z64_mswud文件夹，其中有很多.pch文件。

2-3 安装CMake

在https://cmake.org/download/下载CMake安装包，运行exe，安装时务必勾选“添加到系统路径”选项

2-4 配置编译Google Test

下载地址：https://github.com/google/googletest.git

下载完成后，解压，在googletest-main/googletest目录下新建一个build文件夹；

打开Cmake/bin文件夹下的cmake-gui.exe，在Cmake GUI的源码路径和生成目标路径分别选择googletest-main文件夹和googletest-main/googletest/build文件夹，如下

点击Configure，若出现红色标记的变量，继续点击Configure，直至出现Configure Done，然后点击Generate进行生成。生成完毕后，可以在googletest-main\googletest\build\googletest路径下找到gtest.sln这个sln文件，说明生成成功。

以VS2019打开gtest.sln，对项目进行生成。与2-2节所述相同，需要选择环境x64，分别以Debug和Release配置进行两次生成。

随后可以在googletest-main\build\lib目录下找到Debug和Release两个文件夹，说明生成成功。

03 配置SAM依赖的各模块

3-1 复制源码目录

在完成上述环境配置后，下载LK、WEX等项目。

首先在磁盘中建立一个母文件夹（此处命名sam_dev），用来存放将LK、WEX、SSC、SAM的文件。将解压后的lk-patch等三个文件夹放入母文件夹sam_dev。

https://github.com/nrel/lk
https://github.com/nrel/wex
https://github.com/nrel/ssc
https://github.com/nrel/sam

以第一个LK（Language Kit）为例，首先进入github中该项目的资源处，点击Code–Download ZIP，下载该项目的压缩包

然后向sam_dev母文件夹中解压。
四个压缩包全部下载解压完毕后如下所示
然后将四个文件夹分别改名，如下：

3-2 配置环境变量

在Windows高级系统设置中为四个文件夹创建环境变量（在桌面右键单击“计算机”–属性–高级系统设置–环境变量）。变量名和路径如上表所示。注意：做这一步之前，关闭Visual Studio和任何Windows控制台/Powershell

配置完毕的四个环境变量如下：

此外，还需要按照下表配置另外四个环境变量，变量名和路径如下：

（第四个CMAKEBUILDDIR，需要先在母文件夹中新建一个build子文件夹）

全部配置完，如下：

04 以Cmake编译SAM

在sam_dev母文件夹创建文本文档，向txt中添加内容：

option(SAM_SKIP_TOOLS "Skips the sdktool and tcsconsole builds" OFF)
option(SAM_SKIP_TESTS "Skips building tests" OFF)
option(SAMAPI_EXPORT "Export of ssc binaries to the SAM_api directory; for Unix, compile ssc libraries for SAM_api" ON)
option(SAM_SKIP_AUTOGEN "Skips the automatic regeneration of SAMAPI files from export_config" ON)cmake_minimum_required(VERSION 3.19)Project(system_advisor_model VERSION 1.0.0)add_subdirectory(lk)
add_subdirectory(wex)
add_subdirectory(ssc)
add_subdirectory(sam)

此时母文件夹如下

以管理员身份运行Windows控制台/Powershell（Win+X或者Win+R然后输入cmd）
先索引到build文件夹的目录，输入cd+空格+路径，例如
路径可在文件夹的属性菜单中查看。

随后输入如下代码，并回车：

cmake -G "Visual Studio 16 2019" -DCMAKE_CONFIGURATION_TYPES="Debug;Release" -DCMAKE_SYSTEM_VERSION=10 -DSAM_SKIP_AUTOGEN=OFF ..

开始编译SAM。控制台出现Generating Done之后，表明编译完成。

在sam_dev/build文件目录下找到system_advisor_model.sln文件，以VS打开。在菜单栏选择“生成——批生成”

在对话框中勾选如下两项，点击生成。

（如果全部生成，会十分耗费时间。仅勾选SAM两项的生成耗时已经非常长了。）

生成成功。

测试SAM

打开路径sam_dev\SAM\deploy\x64，运行SAM.exe，带有GUI的SAM应用程序界面如下。

至此，SAM桌面应用程序配置完毕。

FxL edited on Mar 11, 2022