UnitCommitment_Trajectory_Test/pmax-preprocessing.jl

# preprocessing.jl
# Part 1: 直接从JSON提取Pmax，按 90% 位置计算阈值，对前x%合格机组写入轨迹约束，并重排机组列表输出 JSON_v1
# Part 2: 读取 JSON_v1，对重排后的前10%和10%~20%机组修改 Minimum uptime (h)，输出 JSON_v2

using JSON
using CodecZlib 

# ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
# Part 1: 生成 JSON_v1 (添加起停轨迹约束)
# 输入:
#   json_path    : 原始JSON路径
#   top_pct      : 添加曲线的比例，默认前10%
#   output_path  : 输出的 JSON_v1 路径
# 输出:
#   JSON_v1 路径（字符串）
# ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
function add_trajectory_curves(
    json_path::String;
    top_pct::Float64 = 0.10,
    output_path::String = replace(json_path, ".json" => "-part1.json"),
)
    # ── 读取原始JSON ─────────────────────────────────────────────────────────
    json_data = open(json_path) do io
        if endswith(json_path, ".gz")
            decompressor = GzipDecompressorStream(io)
            JSON.parse(decompressor)
        else
            JSON.parse(io)
        end
    end

    generators = json_data["Generators"]

    # 仅处理含 "Minimum uptime (h)" 字段的机组
    thermal_names = filter(
        u -> haskey(generators[u], "Minimum uptime (h)"),
        collect(keys(generators))
    )
    n_total = length(thermal_names)

    # ── 1. 提取每个机组的 Pmax 和 Pmin ───────────────────────────────────────
    # 直接读取 "Production cost curve (MW)" 数组的第一个值(Pmin)和最后一个值(Pmax)
    Pmax_dict = Dict{String, Float64}()
    Pmin_dict = Dict{String, Float64}()
    
    for u in thermal_names
        curve_mw = generators[u]["Production cost curve (MW)"]
        Pmin_dict[u] = Float64(curve_mw[1])
        Pmax_dict[u] = Float64(curve_mw[end])
    end

    # ── 2. 计算下界阈值 (Threshold) ──────────────────────────────────────────
    # 将全网 Pmax 降序排列，取 90% 位置的值
    all_pmax_desc = sort(collect(values(Pmax_dict)), rev=true)
    idx_90 = max(1, ceil(Int, n_total * 0.90))
    pmax_90_val = all_pmax_desc[idx_90]
    
    # 阈值 = max(10, 降序第90%位置的值)
    threshold = max(10.0, pmax_90_val)

    println("── Part 1: 筛选与约束添加 ──")
    println("  热机组总数: $n_total")
    println("  Pmax 降序第 90% 位置 (第 $idx_90 名) 的值: $pmax_90_val")
    println("  Pmax 筛选下界阈值 (Threshold): $threshold")

    # ── 3. 主干排序：主键 Minimum uptime 降序，次键 Pmax 降序 ───────────────
    sort!(
        thermal_names,
        by  = u -> (
            get(generators[u], "Minimum uptime (h)", 0.0), # 主键：降序
            Pmax_dict[u]                                   # 次键：降序
        ),
        rev = true,
    )

    # ── 4. 顺延挑选并重组数组供 Part 2 使用 ──────────────────────
    qualified_units = String[]
    disqualified_units = String[]

    for u in thermal_names
        if Pmax_dict[u] >= threshold
            push!(qualified_units, u)
        else
            push!(disqualified_units, u)
        end
    end

    # 核心重组逻辑：合格的排在最前面(保持原相对顺序)，淘汰的全部扔到末尾
    # 这样 Part 2 按照索引 1~n_top 和 n_top+1~n_second 去读时，拿到的全都是合格机组
    reordered_units = vcat(qualified_units, disqualified_units)

    # ── 5. 确定名额并向合格的前 n_top 台机组写入轨迹曲线 ─────────────────────
    n_top = max(1, ceil(Int, n_total * top_pct))
    
    # 防止合格机组总数少于 n_top 的极端情况
    actual_top_count = min(n_top, length(qualified_units))

    println("\n── 选中并添加轨迹的机组名单 (前 10% 名额: $n_top) ──")
    for u in reordered_units[1:actual_top_count]
        uptime = get(generators[u], "Minimum uptime (h)", 0)
        pmax   = Pmax_dict[u]
        pmin   = Pmin_dict[u]

        # 写入 Startup / Shutdown curve
        generators[u]["Startup curve (MW)"]  = [pmin / 2.0, pmin]
        generators[u]["Shutdown curve (MW)"] = [pmin, pmin / 2.0]

        println("  [写入轨迹] $(rpad(u,10)) Uptime=$uptime  Pmax=$(round(pmax, digits=2))  Pmin=$(round(pmin, digits=2))")
    end

    println("\n── 被 Pmax 阈值淘汰的机组 (展示前几位) ──")
    for u in disqualified_units[1:min(5, length(disqualified_units))]
        uptime = get(generators[u], "Minimum uptime (h)", 0)
        pmax   = Pmax_dict[u]
        println("  [不足下界] $(rpad(u,10)) Uptime=$uptime  Pmax=$(round(pmax, digits=2)) < 阈值 $threshold")
    end

    # ── 6. 将重组后的结果存入元数据，交接给 Part 2 ───────────────────────────
    json_data["_sorted_thermal_units"] = reordered_units

    # ── 7. 写出 JSON_v1 ──────────────────────────────────────────────────────
    open(output_path, "w") do f
        JSON.print(f, json_data, 4)
    end
    println("\nPart 1 完成 → 输出保存至: $output_path")

    return output_path
end


# ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
# Part 2: 生成 JSON_v2 (修改 Minimum uptime)
# (注：此处代码根据需求完全保持原样，未做任何核心逻辑改动，无缝衔接 Part 1)
# ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
function modify_min_uptime(
    json_v1_path::String;
    top_pct::Float64 = 0.10,
    output_path::String = replace(json_v1_path, "-part1.json" => "-part2.json"),
)
    # 读取 JSON_v1
    json_data = JSON.parsefile(json_v1_path)
    generators = json_data["Generators"]

    # 读取 Part 1 保存的重排结果
    haskey(json_data, "_sorted_thermal_units") ||
        error("缺少 _sorted_thermal_units 元数据，请先运行 Part 1（add_trajectory_curves）")

    sorted_units = json_data["_sorted_thermal_units"]
    n_total = length(sorted_units)

    # 计算两个区间的索引边界
    n_top    = max(1, ceil(Int, n_total * top_pct))
    n_second = min(n_total, ceil(Int, n_total * top_pct * 2))

    println("\n── Part 2: Uptime 修改 ──")
    println("  机组总数: $n_total")
    println("  前10%区间:    1 ~ $n_top")
    println("  10%~20%区间: $(n_top+1) ~ $n_second")

    skipped_top    = String[]
    skipped_second = String[]
    modified_top   = String[]
    modified_second= String[]

    # ── 处理前 10% 机组 ──────────────────────────────────────────────────────
    for u in sorted_units[1:n_top]
        uptime = get(generators[u], "Minimum uptime (h)", 1)
        if uptime <= 5
            generators[u]["Minimum uptime (h)"] = uptime * 3
            push!(modified_top, u)
            println("[10% 区间 | ×3 修改] $u  uptime: $uptime → $(uptime*3)")
        else
            push!(skipped_top, u)
            println("    [10% 区间 | 跳过]    $u  uptime=$uptime > 5，不修改")
        end
    end

    # ── 处理 10% ~ 20% 机组 ──────────────────────────────────────────────────
    if n_top < n_second
        for u in sorted_units[n_top+1:n_second]
            uptime = get(generators[u], "Minimum uptime (h)", 1)
            if uptime <= 5
                generators[u]["Minimum uptime (h)"] = uptime * 2
                push!(modified_second, u)
                println("[20% 区间 | ×2 修改] $u  uptime: $uptime → $(uptime*2)")
            else
                push!(skipped_second, u)
                println("    [20% 区间 | 跳过]    $u  uptime=$uptime > 5，不修改")
            end
        end
    end

    # ── 删除元数据字段，不写入最终 JSON_v2 ──────────────────────────────────
    delete!(json_data, "_sorted_thermal_units")

    # ── 写出 JSON_v2 ────────────────────────────────────────────────────────
    open(output_path, "w") do f
        JSON.print(f, json_data, 4)
    end

    println("\nPart 2 完成 → 输出保存至: $output_path")
    println("  前10%  已修改(×3): $(length(modified_top)) 个")
    println("  前10%  已跳过(>5): $(length(skipped_top)) 个")
    println("  10~20% 已修改(×2): $(length(modified_second)) 个")
    println("  10~20% 已跳过(>5): $(length(skipped_second)) 个")

    return output_path
end