docs: 完善项目文档和使用说明

- 更新README.md，补充GUI特性说明和参数配置文档
- 新增使用说明目录，包含完整的操作手册和界面截图
- 优化generate_template.py，支持自定义模板输出路径
- 改进GUI界面布局，优化文件上传和模板导出功能
- 添加系统参数配置说明（电压、功率因数等）

使用说明/使用说明.md

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+# 海上风电场集电线路设计优化软件 - 操作手册
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+**文档版本：** v1.0  
+**适用对象：** 海上能源业务开发部 - 电气专业组  
+**编制日期：** 2026年1月5日
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+## 1. 软件概述
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+本软件专为海上风电场内集电系统（35kV/66kV/110kV）设计，旨在通过多种先进的拓扑优化算法（如Esau-Williams、MST、旋转扫描法），辅助电气工程师快速完成集电线路的路径规划与经济性比选。
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+软件能够根据风机坐标、海缆载流量及造价数据，自动计算并生成线损最小、投资最优的接线方案，并支持一键导出 CAD 图纸和海缆长度。
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+## 2. 准备工作：输入数据编制
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+软件通过读取 Excel 文件获取设计输入条件。为了确保计算准确，请严格按照以下格式准备数据。
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+### 2.1 获取标准模板
+启动软件后，点击左侧配置面板顶部的 **“导出 Excel 模板”** 按钮，保存 `coordinates.xlsx` 文件。建议在此模板基础上进行修改。
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+![图示：软件主界面左侧配置面板，高亮“导出 Excel 模板”按钮](导出模板按钮截图.png)
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+### 2.2 数据表详解
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+输入文件通常包含三个 Sheet（工作表）：
+![图示：输入数据表](输入数据表.png)
+#### (1) Coordinates (坐标数据) - **[必须]**
+录入升压站和所有风机的位置及参数。
+*   **Type**: 填写 `Substation` (升压站) 或 `Turbine` (风机)。
+*   **ID**: 设备编号（如 Sub1, 01, 02...）。
+*   **X / Y**: 投影坐标（单位：米）。建议使用高斯投影坐标 (X, Y)，以保证距离计算准确。
+*   **Power**: 设备功率（单位：MW）。升压站填 0。
+*   **PlatformHeight**: 塔筒/升压站平台高度（单位：米），用于计算海缆爬升段长度。
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+<!-- ![图示：Excel中Coordinates工作表的填写范例](占位符-坐标数据表截图) -->
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+#### (2) Cables (电缆规格) - **[必须]**
+录入本项目拟采用的海缆截面库。
+*   **Section**: 导体截面 (mm²)。
+*   **Capacity**: 额定载流量 (A)。**注意：** 需填入考虑降容系数后的实际允许载流量。
+*   **Resistance**: 交流电阻 (Ω/km)。
+*   **Cost**: 综合单价 (元/m)。包含本体及敷设费用。
+*   **Optional**: 可选标记。
+    *   填 `Y`: 表示该型号为“可选大截面电缆”（例如仅在特定大负荷回路使用）。
+    *   *规则：* 列表中必须按截面**从小到大**排序。
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+#### (3) Parameters (系统参数) - **[必须]**
+定义系统级电气参数。
+*   **Voltage**: 集电系统标称电压（如 66 或 35），单位 kV。
+*   **Power Factor**: 系统功率因数（如 0.95）。
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+## 3. 算法与优化策略介绍
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+本软件内置了四种不同机制的拓扑优化算法，分别适用于不同的工程场景。在点击“运行”后，系统会并发执行所有算法，模型自动筛选最优解。
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+### 3.1 最小生成树算法 (MST Method)
+*   **原理**：基于图论中的 Kruskal 或 Prim 算法，寻找连接所有风机且总路径长度最短的树状结构。此算法**不考虑电缆载流量限制**。
+*   **作用**：仅作为理论上的“距离基准”参考。它展示了如果导线无限粗、电流无限制情况下的最短布线可能。在实际工程中通常不可行，但可用于评估其他方案的距离效率。
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+### 3.2 基础扇区扫描法 (Capacitated Sweep - Base)
+*   **原理**：以升压站为中心，将平面划分为若干个扇区。算法按顺时针方向扫描风机，一旦累积功率达到当前最大电缆的承载上限，就进行“切分”，形成一个独立的集电回路。
+*   **特点**：计算速度极快，拓扑结构简单清晰，类似于人工排布的辐射状接线。
+*   **局限**：对起始扫描角度敏感，可能因为恰好在某个位置切分而导致该回路包含距离很远的风机。
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+### 3.3 旋转扫描优化法 (Rotational Sweep)
+*   **原理**：这是对“基础扇区扫描法”的增强版。它会自动尝试 0° 到 360° 之间的所有可能的起始扫描角度。
+*   **优势**：通过旋转扫描角度，可以有效避免因特定方位角切分不当造成的“长尾巴”连线，通常能比基础扫描法节省 3%~8% 的线缆成本。这是最接近人工精细化排布的自动化算法。
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+### 3.4 Esau-Williams 启发式算法 (Esau-Williams Heuristic)
+*   **原理**：经典的约束最小生成树（CMST）算法。它从“所有风机都直连升压站”的初始状态开始，迭代计算“将两台风机互联并断开其中一条回升压站连线”所能带来的成本节省（Trade-off）。在满足载流量约束的前提下，优先执行节省最大的互联操作。
+*   **优势**：能够跳出辐射状的思维定式，自动发现树状、多分叉等复杂但更经济的拓扑结构。在风机分布不规则、离岸距离较远或电缆造价极高的情况下，往往能得到比扫描法更优的结果。
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+## 4. 操作流程
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+### 步骤一：启动软件
+双击运行程序，等待主界面加载完成。界面分为上侧“操作区”和下侧“结果展示区”。
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+### 步骤二：上传数据
+在上侧“配置面板”中，点击 **“选择Excel文件”** 区域（或点击云朵图标），选择编制好的项目 Excel 文件。
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+上传成功后：
+1.  文件名右侧会出现绿色对勾。
+2.  右侧信息面板会自动解析并显示**系统参数**（电压、功率因数）和**电缆规格列表**，请务必核对这些数据是否正确。
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+![图示：文件上传成功后的状态，以及右侧参数预览面板](数据加载成功截图.png)
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+### 步骤三：运行计算
+点击左侧下方的大型按钮 **“运行方案对比”**。
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+软件将自动执行以下计算任务：
+1.  **多场景分析**：
+    *   *Scenario 1 (标准)*：仅使用标准电缆库进行优化。
+    *   *Scenario 2 (含可选)*：尝试引入更大截面的可选电缆，评估是否能减少回路数。
+    *   *Scenario 3 (限制)*：模拟最大截面电缆缺货情况下的次优方案。
+2.  **多算法寻优**：对每个场景同时运行 MST、基础扫描、旋转扫描、Esau-Williams 等多种算法。
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+*注意：计算过程中下方黑色日志窗口会实时滚动显示计算进度，通常耗时 10-60 秒，取决于风机数量。*
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+![图示：正在计算时的进度条和日志窗口](计算过程截图.png)
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+### 步骤四：查看与比选
+计算完成后，系统会自动筛选出**综合造价最低**的推荐方案，并在界面上展示。
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+1.  **结果列表**：
+    右侧中部的表格列出了所有计算出的可行方案。
+    *   `Cost (万元)`：总投资估算。
+    *   `Loss (kW)`：全场集电线路总线损。
+    *   **操作**：点击表格中的任意一行，下方的拓扑图会自动切换到该方案。
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+2.  **拓扑可视化**：
+    右侧下方的绘图区展示集电线路走向。
+    *   不同颜色的线条代表不同截面的海缆。
+    *   图例会标明线型对应的截面。
+    *   升压站显示为红色方块，风机为圆点。
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+![图示：结果对比表格和拓扑图联动展示](结果比选交互截图.png)
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+## 5. 成果导出
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+比选确定最终方案后，可以使用底部的 **“导出与下载”** 功能区生成设计文件。
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+### 5.1 导出 CAD 图纸 (.dxf)
+*   **导出推荐方案**：直接点击 **“导出推荐方案 DXF”**。
+*   **导出特定方案**：在表格中选中任意一行，点击 **“导出选中方案 DXF”**。
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+生成的 DXF 文件特点：
+*   **分层管理**：不同截面的电缆位于不同图层（Layer），方便在 AutoCAD 中通过图层过滤器批量修改线型或颜色。
+*   **地理坐标**：图纸保留了 Excel 中的原始坐标系，可直接通过“原点粘贴”功能合并到项目总图中。
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+![图示：导出的DXF图纸在CAD中打开的效果](CAD图纸效果示例.png)
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+### 5.2 导出 Excel 报告
+点击 **“下载 Excel 对比表”**，将生成一份包含详细工程数据的 Excel 文件，内容包括：
+*   **Summary**: 所有方案的经济技术指标汇总。
+*   **Details**: 推荐方案的每一条海缆连接明细（起点、终点、长度、型号、负载率）。
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+### 5.3 批量归档
+点击 **“导出全部方案 DXF (ZIP)”**，可将所有计算产生的方案图纸和报表打包下载，便于项目归档。
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+## 6. 常见问题 (FAQ)
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+**Q: 为什么上传文件后提示“电缆数据校验失败”？**
+A: 请检查 `Cables` 表。电缆必须严格按照**截面从小到大**排列，且载流量也必须随截面增加而增加。如果定义了 `Optional` 电缆，它必须是列表中截面最大的一条。
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+**Q: 计算出的方案有的回路负载率过高怎么办？**
+A: 软件算法以不超过额定载流量为约束条件（默认允许 100% 满载）。在实际工程中，建议在 `Cables` 表录入载流量时，预先乘以 0.95 或其他安全系数，留出裕度。
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+**Q: 图纸导出后，在 CAD 里看不到东西？**
+A: 请双击鼠标滚轮（Zoom Extents）全屏显示。由于风机坐标通常是大地坐标（数值很大），如果 CAD 当前视口在 (0,0) 附近，可能会找不到图形。
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+**技术支持：** 海上能源业务开发部 - 数字化小组