#!/usr/bin/env python3
"""
测试弃风弃光逻辑的脚本
验证"先弃光，当达到最大弃光比例后，再弃风，弃风不限"的逻辑是否正确实现
"""

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

from storage_optimization import calculate_energy_balance, SystemParameters

def test_curtailment_logic():
    """测试弃风弃光逻辑"""
    
    # 创建测试数据
    # 24小时的简单场景：前12小时负荷低，后12小时负荷高
    solar_output = [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 5.0, 4.0, 3.0, 2.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0]
    wind_output = [5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0]  # 恒定的风电出力
    thermal_output = [2.0] * 24  # 恒定的火电出力
    load_demand = [1.0] * 12 + [15.0] * 12  # 前12小时低负荷，后12小时高负荷
    
    # 设置系统参数
    params = SystemParameters(
        max_curtailment_wind=0.1,   # 弃风率限制10%（但实际上弃风不受限制）
        max_curtailment_solar=0.2,  # 弃光率限制20%
        max_grid_ratio=0.1,         # 上网电量比例限制10%
        storage_efficiency=0.9,
        discharge_rate=1.0,
        charge_rate=1.0
    )
    
    # 计算能量平衡
    storage_capacity = 10.0  # 10MWh储能容量
    result = calculate_energy_balance(
        solar_output, wind_output, thermal_output, load_demand, params, storage_capacity
    )
    
    # 分析结果
    total_solar_potential = sum(solar_output)
    total_wind_potential = sum(wind_output)
    total_curtailed_solar = sum(result['curtailed_solar'])
    total_curtailed_wind = sum(result['curtailed_wind'])
    
    actual_solar_curtailment_ratio = total_curtailed_solar / total_solar_potential if total_solar_potential > 0 else 0
    actual_wind_curtailment_ratio = total_curtailed_wind / total_wind_potential if total_wind_potential > 0 else 0
    
    print("弃风弃光逻辑测试结果:")
    print(f"总光伏出力: {total_solar_potential:.2f} MWh")
    print(f"总风电出力: {total_wind_potential:.2f} MWh")
    print(f"弃光量: {total_curtailed_solar:.2f} MWh ({actual_solar_curtailment_ratio:.2%})")
    print(f"弃风量: {total_curtailed_wind:.2f} MWh ({actual_wind_curtailment_ratio:.2%})")
    print(f"弃光率限制: {params.max_curtailment_solar:.2%}")
    print(f"弃风率限制: {params.max_curtailment_wind:.2%} (实际不受限制)")
    
    # 验证逻辑
    print("\n验证结果:")
    solar_constraint_ok = actual_solar_curtailment_ratio <= params.max_curtailment_solar + 0.01  # 允许1%误差
    print(f"弃光率是否在限制范围内: {'通过' if solar_constraint_ok else '未通过'}")
    
    # 弃风应该不受限制，所以不需要检查约束
    print("弃风不受限制: 通过")
    
    # 检查弃风弃光的时间分布
    print("\n弃风弃光时间分布:")
    for hour in range(24):
        if result['curtailed_solar'][hour] > 0 or result['curtailed_wind'][hour] > 0:
            print(f"  小时 {hour:2d}: 弃光={result['curtailed_solar'][hour]:.2f}MW, 弃风={result['curtailed_wind'][hour]:.2f}MW")
    
    return solar_constraint_ok

def test_solar_curtailment_priority():
    """测试弃光优先逻辑"""
    
    # 创建极端测试场景：大量盈余电力
    solar_output = [10.0] * 24  # 高光伏出力
    wind_output = [10.0] * 24   # 高风电出力
    thermal_output = [0.0] * 24  # 无火电
    load_demand = [1.0] * 24    # 极低负荷
    
    # 设置系统参数
    params = SystemParameters(
        max_curtailment_wind=0.1,   # 弃风率限制10%（但实际上弃风不受限制）
        max_curtailment_solar=0.1,  # 弃光率限制10%
        max_grid_ratio=0.0,         # 不允许上网电量
        storage_efficiency=0.9,
        discharge_rate=1.0,
        charge_rate=1.0
    )
    
    # 计算能量平衡
    storage_capacity = 5.0  # 5MWh储能容量
    result = calculate_energy_balance(
        solar_output, wind_output, thermal_output, load_demand, params, storage_capacity
    )
    
    # 分析结果
    total_solar_potential = sum(solar_output)
    total_wind_potential = sum(wind_output)
    total_curtailed_solar = sum(result['curtailed_solar'])
    total_curtailed_wind = sum(result['curtailed_wind'])
    
    actual_solar_curtailment_ratio = total_curtailed_solar / total_solar_potential if total_solar_potential > 0 else 0
    actual_wind_curtailment_ratio = total_curtailed_wind / total_wind_potential if total_wind_potential > 0 else 0
    
    print("\n弃光优先逻辑测试结果:")
    print(f"总光伏出力: {total_solar_potential:.2f} MWh")
    print(f"总风电出力: {total_wind_potential:.2f} MWh")
    print(f"弃光量: {total_curtailed_solar:.2f} MWh ({actual_solar_curtailment_ratio:.2%})")
    print(f"弃风量: {total_curtailed_wind:.2f} MWh ({actual_wind_curtailment_ratio:.2%})")
    print(f"弃光率限制: {params.max_curtailment_solar:.2%}")
    
    # 验证弃光是否优先
    solar_at_limit = abs(actual_solar_curtailment_ratio - params.max_curtailment_solar) < 0.01
    print(f"\n弃光是否达到限制: {'是' if solar_at_limit else '否'}")
    
    # 验证弃风是否在弃光达到限制后才发生
    wind_curtailment_exists = total_curtailed_wind > 0
    print(f"是否存在弃风: {'是' if wind_curtailment_exists else '否'}")
    
    if solar_at_limit and wind_curtailment_exists:
        print("通过 弃光优先逻辑正确：先弃光达到限制，然后弃风")
        return True
    else:
        print("未通过 弃光优先逻辑可能存在问题")
        return False

if __name__ == "__main__":
    print("开始测试弃风弃光逻辑...")
    
    test1_result = test_curtailment_logic()
    test2_result = test_solar_curtailment_priority()
    
    if test1_result and test2_result:
        print("\n通过 所有测试通过，弃风弃光逻辑实现正确")
    else:
        print("\n未通过 部分测试失败，需要检查逻辑实现")