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测试Excel参数设置功能

该程序演示如何修改Excel参数工作表中的参数，并验证参数是否被正确读取。

作者: iFlow CLI
创建日期: 2025-12-25
"""

import sys
import os
sys.path.append(os.path.join(os.path.dirname(__file__), '..', 'src'))

import pandas as pd
from excel_reader import read_excel_data, validate_system_parameters
from storage_optimization import optimize_storage_capacity


def test_parameter_modification():
    """测试参数修改功能"""
    print("=== 测试Excel参数设置功能 ===\n")
    
    # 1. 读取原始参数
    print("1. 读取原始Excel参数...")
    original_data = read_excel_data('data_template_24.xlsx', include_parameters=True)
    original_params = original_data['system_parameters']
    
    print("原始参数:")
    print(f"  最大弃风率: {original_params.max_curtailment_wind}")
    print(f"  最大弃光率: {original_params.max_curtailment_solar}")
    print(f"  最大上网电量比例: {original_params.max_grid_ratio}")
    print(f"  储能效率: {original_params.storage_efficiency}")
    print(f"  放电倍率: {original_params.discharge_rate}")
    print(f"  充电倍率: {original_params.charge_rate}")
    print(f"  最大储能容量: {original_params.max_storage_capacity}")
    
    # 2. 使用原始参数进行优化
    print("\n2. 使用原始参数进行储能容量优化...")
    original_result = optimize_storage_capacity(
        original_data['solar_output'],
        original_data['wind_output'],
        original_data['thermal_output'],
        original_data['load_demand'],
        original_params
    )
    
    print(f"原始参数优化结果:")
    print(f"  所需储能容量: {original_result['required_storage_capacity']:.2f} MWh")
    print(f"  弃风率: {original_result['total_curtailment_wind_ratio']:.3f}")
    print(f"  弃光率: {original_result['total_curtailment_solar_ratio']:.3f}")
    print(f"  上网电量比例: {original_result['total_grid_feed_in_ratio']:.3f}")
    
    # 3. 修改Excel参数
    print("\n3. 修改Excel参数...")
    
    # 创建测试用的参数DataFrame
    new_params_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': [
            0.15,   # 增加弃风率
            0.12,   # 增加弃光率
            0.25,   # 增加上网电量比例
            0.85,   # 降低储能效率
            1.2,    # 增加放电倍率
            1.2,    # 增加充电倍率
            1000.0  # 设置储能容量上限
        ],
        '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'
        ]
    })
    
    # 读取原始Excel文件
    with pd.ExcelFile('data_template_24.xlsx') as xls:
        data_df = pd.read_excel(xls, sheet_name='数据')
        description_df = pd.read_excel(xls, sheet_name='说明')
    
    # 保存修改后的Excel文件
    with pd.ExcelWriter('data_template_24_modified.xlsx', engine='openpyxl') as writer:
        data_df.to_excel(writer, sheet_name='数据', index=False)
        new_params_df.to_excel(writer, sheet_name='参数', index=False)
        description_df.to_excel(writer, sheet_name='说明', index=False)
    
    print("已创建修改后的Excel文件: data_template_24_modified.xlsx")
    print("修改后的参数:")
    print(f"  最大弃风率: 0.15 (原: {original_params.max_curtailment_wind})")
    print(f"  最大弃光率: 0.12 (原: {original_params.max_curtailment_solar})")
    print(f"  最大上网电量比例: 0.25 (原: {original_params.max_grid_ratio})")
    print(f"  储能效率: 0.85 (原: {original_params.storage_efficiency})")
    print(f"  放电倍率: 1.2 (原: {original_params.discharge_rate})")
    print(f"  充电倍率: 1.2 (原: {original_params.charge_rate})")
    print(f"  最大储能容量: 1000.0 (原: {original_params.max_storage_capacity})")
    
    # 4. 读取修改后的参数
    print("\n4. 读取修改后的参数...")
    modified_data = read_excel_data('data_template_24_modified.xlsx', include_parameters=True)
    modified_params = modified_data['system_parameters']
    
    print("修改后的参数读取结果:")
    print(f"  最大弃风率: {modified_params.max_curtailment_wind}")
    print(f"  最大弃光率: {modified_params.max_curtailment_solar}")
    print(f"  最大上网电量比例: {modified_params.max_grid_ratio}")
    print(f"  储能效率: {modified_params.storage_efficiency}")
    print(f"  放电倍率: {modified_params.discharge_rate}")
    print(f"  充电倍率: {modified_params.charge_rate}")
    print(f"  最大储能容量: {modified_params.max_storage_capacity}")
    
    # 5. 验证修改后的参数
    validation = validate_system_parameters(modified_params)
    if validation['valid']:
        print("[OK] 修改后的参数验证通过")
    else:
        print("[ERROR] 修改后的参数验证失败:")
        for error in validation['errors']:
            print(f"  - {error}")
    
    if validation['warnings']:
        print("[WARNING] 修改后的参数警告:")
        for warning in validation['warnings']:
            print(f"  - {warning}")
    
    # 6. 使用修改后的参数进行优化
    print("\n5. 使用修改后的参数进行储能容量优化...")
    modified_result = optimize_storage_capacity(
        modified_data['solar_output'],
        modified_data['wind_output'],
        modified_data['thermal_output'],
        modified_data['load_demand'],
        modified_params
    )
    
    print(f"修改后参数优化结果:")
    print(f"  所需储能容量: {modified_result['required_storage_capacity']:.2f} MWh")
    print(f"  弃风率: {modified_result['total_curtailment_wind_ratio']:.3f}")
    print(f"  弃光率: {modified_result['total_curtailment_solar_ratio']:.3f}")
    print(f"  上网电量比例: {modified_result['total_grid_feed_in_ratio']:.3f}")
    print(f"  容量限制是否达到: {modified_result['capacity_limit_reached']}")
    
    # 7. 对比结果
    print("\n6. 结果对比:")
    print(f"储能容量变化: {original_result['required_storage_capacity']:.2f} -> {modified_result['required_storage_capacity']:.2f} MWh")
    print(f"弃风率变化: {original_result['total_curtailment_wind_ratio']:.3f} -> {modified_result['total_curtailment_wind_ratio']:.3f}")
    print(f"弃光率变化: {original_result['total_curtailment_solar_ratio']:.3f} -> {modified_result['total_curtailment_solar_ratio']:.3f}")
    print(f"上网电量比例变化: {original_result['total_grid_feed_in_ratio']:.3f} -> {modified_result['total_grid_feed_in_ratio']:.3f}")
    
    print("\n=== 测试完成 ===")
    print("Excel参数设置功能测试成功！")
    print("用户可以通过修改Excel文件中的'参数'工作表来调整系统参数。")


if __name__ == "__main__":
    test_parameter_modification()