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multi_energy_complementarity/docs/CURTAILMENT_LOSS_FEATURES.md
2025-12-27 17:57:38 +08:00

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# 弃电损失量功能增强文档
## 修改概述
在用户要求下,对 `main.py` 文件的 Excel 输出功能进行了增强,新增了**弃电损失量**相关的统计和输出。
## 主要修改内容
### 1. 统计结果工作表增强
`export_results_to_excel` 函数的 `stats_df` 中新增了以下指标:
| 新增指标 | 说明 | 单位 |
|---------|------|------|
| 总弃风电量 | 全部时间的弃风量总和 | MWh |
| 总弃光电量 | 全部时间的弃光量总和 | MWh |
| 总弃电量 | 弃风量 + 弃光量 | MWh |
| 弃电损失比例 | 总弃电量 / 总潜在发电量 | % |
**代码位置**[`main.py:374-377`](main.py:374-377)
```python
# 计算弃电损失量
total_curtail_wind = sum(result['curtailed_wind'])
total_curtail_solar = sum(result['curtailed_solar'])
total_curtail_energy = total_curtail_wind + total_curtail_solar
# 计算总潜在发电量
total_potential_generation = sum(solar_output) + sum(wind_output) + sum(thermal_output)
curtailment_loss_ratio = (total_curtail_energy / total_potential_generation * 100) if total_potential_generation > 0 else 0
```
### 2. 运行数据工作表增强
`data_df` 中新增了以下列:
| 新增列名 | 说明 | 计算方式 |
|---------|------|----------|
| 弃电损失量(MW) | 每小时的弃电损失量 | 弃风量 + 弃光量 |
| 累计弃电量(MWh) | 从开始到当前的累计弃电量 | 逐小时累加弃电损失量 |
**代码位置**[`main.py:323-348`](main.py:323-348)
```python
# 计算弃电损失量(弃风+弃光)
curtailment_loss = [result['curtailed_wind'][i] + result['curtailed_solar'][i] for i in range(len(result['curtailed_wind']))]
# 计算累计弃电损失量
cumulative_curtailment = []
cumulative = 0
for loss in curtailment_loss:
cumulative += loss
cumulative_curtailment.append(cumulative)
```
## 功能特点
### 1. 完整的弃电损失分析
- **小时级分析**`弃电损失量(MW)` 提供每小时的弃电情况
- **累计分析**`累计弃电量(MWh)` 提供弃电的累积趋势
- **总量统计**:总弃风量、总弃光量、总弃电量的完整统计
- **比例分析**:弃电损失比例,评估系统效率
### 2. 数据一致性保证
- 运行数据中的累计弃电量 = 统计结果中的总弃电量
- 弃电损失量 = 弃风量 + 弃光量(逐小时匹配)
- 所有计算基于原始优化结果,确保数据一致性
### 3. 用户友好的输出
- Excel文件中清晰的工作表分类
- 中文列名,便于理解
- 合理的单位标注MW用于功率MWh用于能量
## 输出效果
### 统计结果工作表示例
```
指标 | 数值
-------------------|------------------
总弃风电量 | 12.50 MWh
总弃光电量 | 8.30 MWh
总弃电量 | 20.80 MWh
弃电损失比例 | 2.34%
```
### 运行数据工作表新增列
```
小时 | 弃风量(MW) | 弃光量(MW) | 弃电损失量(MW) | 累计弃电量(MWh)
-----|-----------|-----------|---------------|--------------
1 | 0.5 | 0.3 | 0.8 | 0.8
2 | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 1.4
3 | 0.0 | 0.5 | 0.5 | 1.9
... | ... | ... | ... | ...
```
## 使用说明
1. **运行程序**`python main.py --excel data.xlsx`
2. **查看结果**在生成的Excel文件中查看"统计结果"和"运行数据"工作表
3. **分析弃电**
- 统计结果:了解总体弃电情况和损失比例
- 运行数据:分析逐小时弃电模式和累计趋势
## 技术细节
### 计算公式
- **弃电损失量** = 弃风量 + 弃光量
- **累计弃电量** = Σ(弃电损失量) (逐小时累加)
- **弃电损失比例** = (总弃电量 / 总潜在发电量) × 100%
- **总潜在发电量** = 光伏总出力 + 风电总出力 + 火电总出力
### 数据来源
- 基于 `storage_optimization.py` 中的 `result` 字典
- 使用 `curtailed_wind``curtailed_solar` 数据
- 确保与优化算法结果完全一致
## 兼容性
- ✅ 向后兼容:不影响原有功能
- ✅ Excel格式保持原有文件结构
- ✅ 时间尺度支持24小时和8760小时数据
- ✅ 数据精度:保持原有计算精度
## 验证
创建了测试文件 `test_main_modifications.py` 用于验证功能正确性:
- 验证Excel文件导出成功
- 检查新增列是否正确添加
- 验证数据计算的一致性
- 确认统计结果的准确性
## 总结
此次修改成功地在Excel输出中增加了完整的弃电损失量分析功能为用户提供了更详细和直观的弃电情况分析工具有助于优化储能系统配置和运行策略。