增加在excel中设置参数的功能。

2025-12-26 00:28:07 +08:00
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--- a/excel_reader.py
+++ b/excel_reader.py
@@ -9,8 +9,9 @@ Excel数据读取模块

 import pandas as pd
 import numpy as np
-from typing import Dict, List, Optional, Tuple
+from typing import Dict, List, Optional, Tuple, Any
 import os
+from storage_optimization import SystemParameters


 def validate_excel_data(df: pd.DataFrame, data_type: str = "8760") -> bool:
@@ -52,13 +53,79 @@ def validate_excel_data(df: pd.DataFrame, data_type: str = "8760") -> bool:
    return True


-def read_excel_data(file_path: str, sheet_name: str = 0) -> Dict[str, List[float]]:
+def read_system_parameters(file_path: str) -> SystemParameters:
+    """
+    从Excel文件读取系统参数
+    
+    Args:
+        file_path: Excel文件路径
+        
+    Returns:
+        SystemParameters对象
+        
+    Raises:
+        FileNotFoundError: 文件不存在
+        ValueError: 参数格式错误
+    """
+    # 检查文件是否存在
+    if not os.path.exists(file_path):
+        raise FileNotFoundError(f"文件不存在：{file_path}")
+    
+    try:
+        # 读取参数工作表
+        df_params = pd.read_excel(file_path, sheet_name='参数')
+        
+        # 验证参数工作表格式
+        required_columns = ['参数名称', '参数值', '参数说明']
+        missing_columns = [col for col in required_columns if col not in df_params.columns]
+        
+        if missing_columns:
+            raise ValueError(f"参数工作表缺少必需的列：{missing_columns}")
+        
+        # 提取参数值
+        params_dict = {}
+        for _, row in df_params.iterrows():
+            param_name = row['参数名称']
+            param_value = row['参数值']
+            
+            # 跳过空行
+            if pd.isna(param_name) or pd.isna(param_value):
+                continue
+                
+            # 转换参数值
+            try:
+                if isinstance(param_value, str):
+                    # 尝试转换为浮点数
+                    param_value = float(param_value)
+                params_dict[param_name] = param_value
+            except (ValueError, TypeError):
+                raise ValueError(f"参数 '{param_name}' 的值 '{param_value}' 不是有效的数值")
+        
+        # 创建SystemParameters对象
+        return SystemParameters(
+            max_curtailment_wind=params_dict.get('最大弃风率', 0.1),
+            max_curtailment_solar=params_dict.get('最大弃光率', 0.1),
+            max_grid_ratio=params_dict.get('最大上网电量比例', 0.2),
+            storage_efficiency=params_dict.get('储能效率', 0.9),
+            discharge_rate=params_dict.get('放电倍率', 1.0),
+            charge_rate=params_dict.get('充电倍率', 1.0),
+            max_storage_capacity=params_dict.get('最大储能容量', None)
+        )
+        
+    except Exception as e:
+        print(f"读取参数工作表失败，使用默认参数：{str(e)}")
+        # 如果参数工作表不存在或读取失败，返回默认参数
+        return SystemParameters()
+
+
+def read_excel_data(file_path: str, sheet_name: str = 0, include_parameters: bool = True) -> Dict[str, List[float]]:
    """
    从Excel文件读取8760小时数据
    
    Args:
        file_path: Excel文件路径
        sheet_name: 工作表名称或索引，默认为第一个工作表
+        include_parameters: 是否同时读取系统参数
        
    Returns:
        包含所有数据的字典
@@ -96,7 +163,8 @@ def read_excel_data(file_path: str, sheet_name: str = 0) -> Dict[str, List[float
            thermal_output = thermal_output * 365
            load_demand = load_demand * 365
        
-        return {
+        # 构建返回结果
+        result = {
            'solar_output': solar_output,
            'wind_output': wind_output,
            'thermal_output': thermal_output,
@@ -105,6 +173,17 @@ def read_excel_data(file_path: str, sheet_name: str = 0) -> Dict[str, List[float
            'original_length': len(df)
        }
        
+        # 如果需要读取参数
+        if include_parameters:
+            try:
+                result['system_parameters'] = read_system_parameters(file_path)
+                print("成功读取系统参数")
+            except Exception as e:
+                print(f"读取系统参数失败，使用默认参数：{str(e)}")
+                result['system_parameters'] = SystemParameters()
+        
+        return result
+        
    except Exception as e:
        raise ValueError(f"读取Excel文件失败：{str(e)}")

@@ -173,15 +252,66 @@ def create_excel_template(file_path: str, data_type: str = "8760"):
    with pd.ExcelWriter(file_path, engine='openpyxl') as writer:
        df.to_excel(writer, sheet_name='数据', index=False)
        
+        # 添加参数工作表
+        parameters_df = pd.DataFrame({
+            '参数名称': [
+                '最大弃风率',
+                '最大弃光率', 
+                '最大上网电量比例',
+                '储能效率',
+                '放电倍率',
+                '充电倍率',
+                '最大储能容量'
+            ],
+            '参数值': [
+                0.1,    # 最大弃风率
+                0.1,    # 最大弃光率
+                0.2,    # 最大上网电量比例
+                0.9,    # 储能效率
+                1.0,    # 放电倍率
+                1.0,    # 充电倍率
+                ''       # 最大储能容量（空表示无限制）
+            ],
+            '参数说明': [
+                '允许的最大弃风率（0.0-1.0）',
+                '允许的最大弃光率（0.0-1.0）',
+                '允许的最大上网电量比例（0.0-∞，只限制上网电量）',
+                '储能充放电效率（0.0-1.0）',
+                '储能放电倍率（C-rate，>0）',
+                '储能充电倍率（C-rate，>0）',
+                '储能容量上限（MWh，空表示无限制）'
+            ],
+            '取值范围': [
+                '0.0-1.0',
+                '0.0-1.0', 
+                '≥0.0',
+                '0.0-1.0',
+                '>0',
+                '>0',
+                '>0或空'
+            ],
+            '默认值': [
+                '0.1',
+                '0.1',
+                '0.2', 
+                '0.9',
+                '1.0',
+                '1.0',
+                '无限制'
+            ]
+        })
+        parameters_df.to_excel(writer, sheet_name='参数', index=False)
+        
        # 添加说明工作表
        description_df = pd.DataFrame({
-            '项目': ['数据说明', '数据类型', '时间范围', '单位', '注意事项'],
+            '项目': ['数据说明', '数据类型', '时间范围', '单位', '注意事项', '参数说明'],
            '内容': [
                description,
                f'{data_type}小时电力数据',
                f'1-{hours}小时',
                'MW (兆瓦)',
-                '所有数值必须为非负数'
+                '所有数值必须为非负数',
+                '系统参数请在"参数"工作表中修改'
            ]
        })
        description_df.to_excel(writer, sheet_name='说明', index=False)
@@ -228,6 +358,70 @@ def analyze_excel_data(file_path: str) -> Dict[str, float]:
        return {}


+def validate_system_parameters(params: SystemParameters) -> Dict[str, Any]:
+    """
+    验证系统参数的有效性
+    
+    Args:
+        params: SystemParameters对象
+        
+    Returns:
+        验证结果字典
+    """
+    validation_result = {
+        'valid': True,
+        'errors': [],
+        'warnings': []
+    }
+    
+    # 检查弃风率
+    if not (0.0 <= params.max_curtailment_wind <= 1.0):
+        validation_result['valid'] = False
+        validation_result['errors'].append(f"弃风率必须在0.0-1.0之间，当前值：{params.max_curtailment_wind}")
+    
+    # 检查弃光率
+    if not (0.0 <= params.max_curtailment_solar <= 1.0):
+        validation_result['valid'] = False
+        validation_result['errors'].append(f"弃光率必须在0.0-1.0之间，当前值：{params.max_curtailment_solar}")
+    
+    # 检查上网电量比例
+    if not (0.0 <= params.max_grid_ratio):
+        validation_result['valid'] = False
+        validation_result['errors'].append(f"上网电量比例必须为非负值，当前值：{params.max_grid_ratio}")
+    
+    # 检查储能效率
+    if not (0.0 < params.storage_efficiency <= 1.0):
+        validation_result['valid'] = False
+        validation_result['errors'].append(f"储能效率必须在0.0-1.0之间，当前值：{params.storage_efficiency}")
+    
+    # 检查放电倍率
+    if params.discharge_rate <= 0:
+        validation_result['valid'] = False
+        validation_result['errors'].append(f"放电倍率必须大于0，当前值：{params.discharge_rate}")
+    
+    # 检查充电倍率
+    if params.charge_rate <= 0:
+        validation_result['valid'] = False
+        validation_result['errors'].append(f"充电倍率必须大于0，当前值：{params.charge_rate}")
+    
+    # 检查储能容量上限
+    if params.max_storage_capacity is not None and params.max_storage_capacity <= 0:
+        validation_result['valid'] = False
+        validation_result['errors'].append(f"储能容量上限必须大于0，当前值：{params.max_storage_capacity}")
+    
+    # 添加警告信息
+    if params.storage_efficiency < 0.8:
+        validation_result['warnings'].append("储能效率较低，可能影响系统性能")
+    
+    if params.max_curtailment_wind > 0.3 or params.max_curtailment_solar > 0.3:
+        validation_result['warnings'].append("弃风弃光率较高，可能造成能源浪费")
+    
+    if params.max_grid_ratio > 0.5:
+        validation_result['warnings'].append("上网电量比例较高，可能影响电网稳定性")
+    
+    return validation_result
+
+
 def main():
    """主函数，演示Excel数据读取功能"""
    print("=== Excel数据读取模块演示 ===")
@@ -255,11 +449,39 @@ def main():
        print(f"光伏出力前10小时：{data['solar_output'][:10]}")
        print(f"风电出力前10小时：{data['wind_output'][:10]}")
        print(f"负荷需求前10小时：{data['load_demand'][:10]}")
+        
+        # 演示参数读取
+        if 'system_parameters' in data:
+            params = data['system_parameters']
+            print(f"\n系统参数：")
+            print(f"  最大弃风率: {params.max_curtailment_wind}")
+            print(f"  最大弃光率: {params.max_curtailment_solar}")
+            print(f"  最大上网电量比例: {params.max_grid_ratio}")
+            print(f"  储能效率: {params.storage_efficiency}")
+            print(f"  放电倍率: {params.discharge_rate}")
+            print(f"  充电倍率: {params.charge_rate}")
+            print(f"  最大储能容量: {params.max_storage_capacity}")
+            
+            # 验证参数
+            validation = validate_system_parameters(params)
+            if validation['valid']:
+                print("[OK] 参数验证通过")
+            else:
+                print("[ERROR] 参数验证失败:")
+                for error in validation['errors']:
+                    print(f"  - {error}")
+            
+            if validation['warnings']:
+                print("[WARNING] 参数警告:")
+                for warning in validation['warnings']:
+                    print(f"  - {warning}")
+        
    except Exception as e:
        print(f"读取失败：{str(e)}")
    
    print("\n=== 演示完成 ===")
    print("模板文件已创建，您可以根据实际数据修改Excel文件。")
+    print("系统参数可以在Excel的'参数'工作表中直接修改。")


 if __name__ == "__main__":