CN104156890A - 一种风电并网方案决策方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风电并网方案决策方法，它包括：步骤1、确定经济性指标；步骤2、确定电网可靠性指标；步骤3、确定电网风险指标；步骤4、确定电压波动评价指标，它包括母线电压分布指数、系统电压分布指数、母线电压保持指数、系统电压保持指数；步骤5、确定电网的安全指标；步骤6、通过层次分析法计算各个指标的权重值；步骤7、最终计算出综合评估值，选择最大综合评估值的方案为风电并网方案；本发明解决了现有技术由于指标体系不完善，使得经济性评价结果不全面；以及随着大规模风电的并网，由于其随机性和间歇性引起的电压波动情况，导致现有技术选择的并网方案未能考虑电网的电压波动问题，影响电网安全可靠运行等问题。
Description
技术领域
本发明属于电网规划设计技术领域，尤其涉及一种风电并网方案决策方法。
背景技术
目前全球风电发展迅猛，截至2012年底，全球累计风电装机容量达到了282.5GW。我国风能资源丰富，分布广泛，主要集中于东北、华北、西北和沿海地区。截至2013年底，我国累计装机容量达到9141万千瓦，累计并网装机容量已达到7758万千瓦；由于风电的随机性和间歇性，大规模风电并网对并网点周围的电能质量、稳定性、输送通道潮流、周围机组控制、区域电网运行都产生了不同程度的影响；选择合理的风电并网方案是电力系统规划过程中的一项重要组成部分，合理的风电并网方案既能够保证电力系统安全可靠运行，又能够获得最大的经济效益和社会效益；目前对于不同的风电并网方案的决策选择大多采用建立指标体系的方法进行评价，从可靠性、经济性、系统稳态和暂态稳定性等方面选取指标，对方案进行评价；现有的经济性评价并未考虑到风电场和电网的边界成本，使得经济性评价结果不全面。并且随着大规模风电的并网，电压问题是最突出的问题之一，现有的评价指标未考虑到风电并网后，由于其随机性和间歇性引起的电压波动情况，导致选出的并网方案未能考虑电网的电压波动问题，影响电网安全可靠运行。
发明内容
本发明要解决的技术问题： 提供一种风电并网方案决策方法，以解决现有技术确定风电并网方案采用建立指标体系的方法进行评价，由于指标体系不完善，使得经济性评价结果不全面；以及随着大规模风电的并网，由于其随机性和间歇性引起的电压波动情况，导致现有技术选择的并网方案未能考虑电网的电压波动问题，影响电网安全可靠运行等问题。
本发明技术方案：
一种风电并网方案决策方法，它包括下述步骤：
步骤1、确定经济性指标，经济性指标包括风电场和电网的总成本指标和总效益指标，其中风电场和电网的总成本指标包括风电场的成本和电网成本，总效益指标包括风电场的效益和电网效益；
步骤2、确定电网可靠性指标，电网可靠性指标包括电力不足时间概率LOLP，缺电时间期望LOLE，电量不足期望EENS；
步骤3、确定电网风险指标，它包括稳态风险指标和暂态风险指标，稳态风险指标包含失负荷风险、过负荷风险和电压越限；暂态风险指标包含功角失稳风险、电压失稳风险和频率偏移风险；
步骤4、确定电压波动评价指标，它包括母线电压分布指数、系统电压分布指数、母线电压保持指数、系统电压保持指数；
步骤5、确定电网的安全指标，所述电网的安全指标包括500kV主变N-1校验通过率、220kV主变N-1校验通过率、500kV线路N-1校验通过率和220kV线路N-1校验通过率；
步骤6、通过层次分析法计算各个指标的权重值；
步骤7、最终计算出综合评估值，选择最大综合评估值的方案为风电并网方案。
步骤1所述风电场的成本为C wind ：
式中：C cons 为风电场折合每年的初始建设成本，C w1为风电场建设单位建设成本，单位Yuan/kW，Pcapacity为风电场装机容量，i表示银行利率，表示风电场的寿命年限，为等效年值系数，C op 为风电场运行成本，C w2为风电场投产后单位运行成本，单位Yuan/kWh，W wind 为风电场实际上网电量;
步骤1所述电网的成本为Cgrid，表达式表示为：
式中：C se 是电网公司购电成本，C g,tr 是新增线路和新增变电站间隔建设费用，C voltage 是调压成本，C loss 是新增网损成本，C res 是备用成本，C g,dl 是调峰成本；其中：
式中：是第l条线路的一次性建设费用，T l 是第l条线路的寿命年数，i是银行利率，
是第m个变电站间隔的建设费用；
式中：表示第k个调压设备的安装调试成本， 表示第k个调压设备的运行年限；
式中：表示平均负荷水平，表示风电接入后电网网损率，表示风电接入前电网网损率，p表示用户侧电价；
式中：为风电总装机容量，为风电出力预测误差，为一年中负荷高峰时段小时数，
为单位备用成本；
式中：表示调峰系数，表示常规机组装机容量，表示常规机组实际年发电量；
步骤1所述的风电场的效益为：
式中：I wind 为风电场收益，B 1，B 2分别为风电场上网电价与国家新能源补贴；
步骤1中所述的电网效益为：
式中：I grid 为电网公司由于接纳风电引起的收益，p为用户侧售电价格，B 3为政府向电网公司提供系能源补贴，W wind 为实际的上网电量。
步骤2所述的电力不足时间概率LOLP的计算公式为：式中：N为系统随机状态的数目；FLOLP为与LOLP对应的试验函数；所述的缺电时间期望LOLE计算公式为：式中：T为研究期间的总时长；电量不足期望EENS计算公式为：式中：C(Xi)为随机状态Xi下负荷削减量。
步骤3所述的失负荷风险表达式为：
式中：P(E j )表示第j个故障状态发生的概率；S ev (E j ,L i )表示在状态j的条件下，母线i失去负荷的严重程度；
所述的过负荷风险表达式为：
式中，P(E j )表示第j个故障状态发生的概率，S ev (E j ,L i )表示在状态j的条件下，支路i过负荷的严重程度；
所述的电压越限用表达式表示为：
式中，P(E j )表示第j个故障状态发生的概率，S ev (E j ,V i )表示在状态j的条件下，母线i电压越限的严重程度;
所述的功角失稳风险表达式表示为：
式中：P(E j )表示第j个故障状态发生的概率；Sev(E j , L i )表示在状态j的条件下，发电机i功角失稳的严重程度；
所述的电压失稳风险表达式表示为：
式中：P(E j )表示第j个故障状态发生的概率；Sev(E j , L i )表示在状态j的条件下，母线i电压失稳的严重程度；
所述的频率偏移风险用表达式表示为：
式中：P(E j )表示第j个故障状态发生的概率；Sev(E j , L i )表示在状态j的条件下，频率偏移的严重程度。
步骤4所述的母线电压分布指数用表达式表示为：
式中，U i 为第i次电压观测值，为电压平均值，m为样本容量；
所述的系统电压分布指数用表达式表示为：
式中：Ψ表示除平衡节点外的系统母线集合，N表示集合Ψ中母线总数；
所述的母线电压保持指数表达式表示为：
式中：C(Ω)表示集合Ω中元素的个数，m为样本容量，式中α表示对电压波动范围的限制阈值；
所述的系统电压保持指数用表达式表示为：
式中：Ψ表示除平衡节点外的系统母线集合，N表示集合Ψ中母线总数。
步骤5所述的500kV主变N-1校验通过率表达式表示为：；220kV主变N-1校验通过率TN220，用表达式表示为：；500kV线路N-1校验通过率LN500，用表达式表示为：；220kV线路N-1校验通过率LN220，用表达式表示为：。
本发明的有益效果：
本发明通过建立风电并网的综合评价体系，结合层次分析法，确定风电并网最优方案，相对现有电网综合评价体系，本发明加入了了风电场和电网的成本和效益，较为详细的考虑了电网的成本，包括购电成本、新增线路和变电站间隔建设费用、调压成本、新增网损成本、用成本和调峰成本，解决了现有技术在确定风电并网方案时没有考虑整个系统经济性的问题；同时本发明重点考虑了大规模风电并网，由于其随机性和间歇性引起的电压波动问题，引入四个电压波动评价指标，从局部和整体对风电并网的电压波动情况进行确定，解决了现有技术选择的并网方案未能考虑电网电压波动的问题，此外，本发明还建立了系统可靠性、系统风险和系统安全性的评价参数，从多个角度评价风电并网方案的优劣，使得风电并网方案的决策体系更为全面，选出的最终方案能够保证电力系统的安全可靠经济运行；本发明考虑到电网运行风险和边界成本，使之相对现有技术更为全面和安全可靠，本发明解决了现有技术确定风电并网方案采用建立指标体系的方法进行评价，由于指标体系不完善，使得经济性评价结果不全面；以及随着大规模风电的并网，由于其随机性和间歇性引起的电压波动情况，导致现有技术选择的并网方案未能考虑电网的电压波动问题，影响电网安全可靠运行等问题。
具体实施方式：
一种风电并网方案决策方法，它包括下述步骤：
步骤1、确定经济性指标，经济性指标包括风电场和电网的总成本指标和总效益指标，其中风电场和电网的总成本指标包括风电场的成本和电网成本，总效益指标包括风电场的效益和电网效益；
步骤2、确定电网可靠性指标，电网可靠性指标包括电力不足时间概率LOLP，缺电时间期望LOLE，电量不足期望EENS；
步骤3、确定电网风险指标，它包括稳态风险指标和暂态风险指标，稳态风险指标包含失负荷风险、过负荷风险和电压越限；暂态风险指标包含功角失稳风险、电压失稳风险和频率偏移风险；
步骤4、确定电压波动评价指标，它包括母线电压分布指数、系统电压分布指数、母线电压保持指数、系统电压保持指数；
步骤5、确定电网的安全指标，所述电网的安全指标包括500kV主变N-1校验通过率、220kV主变N-1校验通过率、500kV线路N-1校验通过率和220kV线路N-1校验通过率；
步骤6、通过层次分析法计算各个指标的权重值；
步骤7、最终计算出综合评估值，选择最大综合评估值的方案为风电并网方案。
下面对本发明进一步进行描述：
建立风电场与电网的经济性指标，电网的可靠性指标、电网的风险指标、电网的电压波动评价指标和电网的安全性指标作为风电并网的多方案决策指标。其中经济性指标包括风电场和电网的总成本指标和总效益指标。其中风电场和电网的总成本指标包括风电场的成本和电网成本，总效益指标包括风电场的效益和电网效益。
1） 风电场的成本包括风电场初期建设成本和风电场运行维护费用，则风电场的成本为C wind ，用表达式表示为：
式中：C cons 为风电场折合每年的初始建设成本，C w1为风电场建设单位建设成本，单位Yuan/kW，Pcapacity为风电场装机容量，i表示银行利率，表示风电场的寿命年限，为等效年值系数。C op 为风电场运行成本，C w2 为风电场投产后单位运行成本，单位Yuan/kWh，W wind 为风电场实际上网电量。
2）电网的成本包括三部分，一是风电的购电成本；二是风电接网费用，包括变电站线路一次成本和调压成本；三是运行成本，包括新增网损成本和辅助服务成本，其中辅助服务成本包括备用成本和调峰成本。则电网的成本为C grid ，用表达式表示为：
式中：C se 是电网公司购电成本，C g,tr 是新增线路和新增变电站间隔建设费用，C voltage 是调压成本，C loss 是新增网损成本，C res 是备用成本，C g,dl 是调峰成本。其中：
式中：是第l条线路的一次性建设费用，T l 是第l条线路的寿命年数，i是银行利率，
是第m个变电站间隔的建设费用。
式中：表示第k个调压设备的安装调试成本， 表示第k个调压设备的运行年限。
式中：表示平均负荷水平，表示风电接入后电网网损率，表示风电接入前电网网损率，p表示用户侧电价。
式中：为风电总装机容量，为风电出力预测误差，为一年中负荷高峰时段小时数，为单位备用成本。
式中：表示调峰系数，表示常规机组装机容量，表示常规机组实际年发电量。
3）风电场的收益来源于上网发电和国家给予的新能源补贴，则风电场的效益为I wind ，用表达式表示为：
式中：I wind 为风电场收益，B 1，B 2分别为风电场上网电价与国家新能源补贴。
4）风电带给电网公司的收益分为两部分，一是通过向用户售电获得收益，二是通过国家新能源补贴获得收益，则电网的收益为I grid ，用表达式表示为：
式中：I grid 为电网公司由于接纳风电引起的收益，p为用户侧售电价格，B 3为政府向电网公司提供系能源补贴，W wind 为实际的上网电量。
2. 所述的电网可靠性指标包括电力不足时间概率LOLP，缺电时间期望LOLE，电量不足期望EENS。
1）电力不足时间概率指研究期间内可用发电容量不满足负荷需要量，造成停电的概率值，用表达式表示为：
式中：N为系统随机状态的数目；F LOLP 为与LOLP对应的试验函数，由系统的随机状态X i 按下式决定。
2）缺电时间期望指研究期间内可用发电容量不能满足负荷需要量的小时数，用表达式表示为：
式中：T为研究期间的总时长。
3）电量不足期望指研究期间内由于发电设备停运造成负荷停电而少供的电量，用表达式表示为：
式中：C(X i )为随机状态X i 下负荷削减量。
3. 本发明的电网风险指标包括稳态风险指标和暂态风险指标。其中，稳态风险指标包含失负荷风险、过负荷风险和电压越限；暂态风险指标包含功角失稳风险、电压失稳风险和频率偏移风险。
1）失负荷风险反映系统故障造成失负荷这一风险，失负荷风险为R Loss ，用表达式表示为：
式中：P(E j )表示第j个故障状态发生的概率；S ev (E j , L i )表示在状态j的条件下，母线i失去负荷的严重程度。
2）过负荷风险反映电力系统故障造成元件潮流超出其安全值的可能性和严重程度，过负荷风险为R OL ，用表达式表示为：
式中，P(E j )表示第j个故障状态发生的概率，S ev (E j , L i )表示在状态j的条件下，支路i过负荷的严重程度。
3）电压越线风险反映电力系统故障造成系统母线电压偏离额定值的可能性和严重程度，电压越线风险为R OU ，用表达式表示为：
式中，P(E j )表示第j个故障状态发生的概率，S ev (E j , V i )表示在状态j的条件下，母线i电压越限的严重程度。
4）功角失稳风险反映系统故障造成发电机之间的功角摇摆，导致系统暂态失稳的可能性和严重程度，功角失稳风险为R Oδ ，用表达式表示为：
式中：P(E j )表示第j个故障状态发生的概率；Sev(E j , L i )表示在状态j的条件下，发电机i功角失稳的严重程度。
5）电压失稳风险反映系统故障，系统电压失稳的可能性和严重程度，电压失稳风险为R VC ，用表达式表示为：
式中：P(E j )表示第j个故障状态发生的概率；Sev(E j , L i )表示在状态j的条件下，母线i电压失稳的严重程度。
6）频率偏移风险反映系统故障后，发电机频率偏移的可能性和严重程度，频率偏移风险为R of ，用表达式表示为：
式中：P(E j )表示第j个故障状态发生的概率；Sev(E j , L i )表示在状态j的条件下，频率偏移的严重程度。
4. 本发明的电压波动评价指标包括母线电压分布指数、系统电压分布指数、母线电压保持指数、系统电压保持指数。
1）母线电压分布指数反映风电并网后，母线电压的波动幅度，则母线电压分布指数为BVDI，用表达式表示为：
式中，U i 为第i次电压观测值，为电压平均值，m为样本容量。
2）系统电压分布指数反映风电并网后，系统电压的波动幅度，则系统电压分布指数为SVDI，用表达式表示为：
式中：Ψ表示除平衡节点外的系统母线集合，N表示集合Ψ中母线总数。
3）母线电压保持指数反映风电并网后，母线电压维持在并网前电压值附近的概率，则母线电压保持指数为BVRI，用表达式表示为：
式中：C(Ω)表示集合Ω中元素的个数，m为样本容量，式中α表示对电压波动范围的限制阈值。
4）系统电压保持指数反映风电并网后，系统电压维持在并网前电压值附近的概率，则系统电压保持指数为SVRI，用表达式表示为：
式中：Ψ表示除平衡节点外的系统母线集合，N表示集合Ψ中母线总数。
5. 本发明的安全性指标包括500kV主变N-1校验通过率、220kV主变N-1校验通过率、500kV线路N-1校验通过率和220kV线路N-1校验。
1）500kV主变N-1校验通过率T N500，用表达式表示为：
2）220kV主变N-1校验通过率T N220，用表达式表示为：
3）500kV线路N-1校验通过率L N500，用表达式表示为：
4）220kV线路N-1校验通过率L N220，用表达式表示为：
本发明的综合评价方法采用层次分析法，其步骤包括如下。
1）建立层次结构模型，分别是目标层、准则层和指标层。目标层是风电并网方案综合评估值；准则层包括风电场及电网经济性(A)、电网可靠性(B)、电网风险(C)、电网电压波动(D)和电网安全性(E)；指标层包括风电场成本(A 1(归一化值，下同))、风电场效益(A 2)、电网成本(A 3)、电网效益(A 4)、电力不足时间概率(B 1)、缺电时间期望(B 2)、电量不足期望(B 3)、失负荷风险(C 1)、过负荷风险(C 2)、电压越限风险(C 3)、功角失稳风险(C 4)、电压失稳风险(C 5)、频率偏移风险(C 6)、母线电压分布指数(D 1)、系统电压分布指数(D 2)、母线电压保持指数(D 3)、系统电压保持指数(D 4)、500kV主变N-1校验通过率(E 1)、220kV主变N-1校验通过率(E 2)、500kV线路N-1校验通过率(E 3)和220kV线路N-1校验通过率(E 4)。
2）指标的分类和归一化处理
效益型指标：指标的数值越大越好。其中效益型指标有风电场效益(A 2)、电网效益(A 4)、500kV主变N-1校验通过率(E 1)、220kV主变N-1校验通过率(E 2)、500kV线路N-1校验通过率(E 3)和220kV线路N-1校验通过率(E 4)。
成本型指标：指标的数值越小越好。其中成本型指标有风电场成本(A 1) 、电网成本(A 3)、电力不足时间概率(B 1)、缺电时间期望(B 2)、电量不足期望(B 3)、失负荷风险(C 1)、过负荷风险(C 2)、电压越限风险(C 3)、功角失稳风险(C 4)、电压失稳风险(C 5)、频率偏移风险(C 6)、母线电压分布指数(D 1)、系统电压分布指数(D 2)、母线电压保持指数(D 3)、系统电压保持指数(D 4)。
效益型指标归一化处理，公式如下所示：
其中是第i个方案第j个指标的归一化值，是第i个方案第j个指标的原始值，n是方案的个数。
成本型指标归一化处理，可令，再用效益型指标归一化公式处理即可。
3）层次分析法(AHP)确定准则层和指标层各指标权重
第一步：构造准则层、经济性指标层、可靠性指标层、风险指标层、电压波动评价指标层和安全性指标层的判断矩阵，构造方法如下：
假设准则层中元素x与下一层A 1,…,A m 有联系，构造判断矩阵如下：
其中a ij 表示对x而言，A i 相对A j 的重要程度的数值表现。
通常可取1，2，3，…，9以及它们的倒数，其数值重要度定义表2如下表所示。
其数值次要度定义如下表所示
由上面两个表格给出的重要定义可知，在判断矩阵中有a ij >0，a ii =1，，且只需给出个判断数。
第二步：层次单排序
由于评价对象多是复杂的系统，不同的专家在确定元素间相对重要性时存在不可避免的片面性，即使有九级标度也不一定能保证判断矩阵都具有完全的一致性，当这种不一致的程度较大时，就可能使得计算结果出现错误，因此需要通过一致性检验来检查同一层次各指标的权重之间是否存在矛盾。可以通过计算一致性比例C.R.(Consistency Ratio)来检查一致性检验是否通过，一致性比例的计算公式如下所示。
式中C.I.(Consistency Index)是判断矩阵一致性的指标，其计算公式如下所示。
R.I. (Random Index)为平均随机一致性指标，其取值规则如表所示。
当时则可认为构造的判断矩阵具有满意的一致性，否则需要重新调整判断矩阵，直至具有满意的一致性为止。
在一致性检验通过的情况下，计算判断矩阵Q的最大特征值及其对应的特征向量，即可计算出某一因素相对于上一层次中某因素的相对重要性权值，这种排序称为层次单排序。
即求满足的特征向量X，再将该特征向量进行正规化处理，其对应的分量X i 为该元素在这一层次中所占的权值大小。
通过上述两步可得到准则层中元素权重，经济性指标层各指标权重，可靠性指标层各指标权重，风险指标层各指标权重，电压波动评价指标层各指标权重和安全性指标层各指标权重。
4）计算各方案综合评估值
通过下式计算第i个方案的综合评估值S i ，
通过上述方法计算各种风电并网方案的综合评估值，各种方案中综合评估值最高者则为最优方案。
Claims (6)
1.一种风电并网方案决策方法，它包括下述步骤：
步骤1、确定经济性指标，经济性指标包括风电场和电网的总成本指标和总效益指标，其中风电场和电网的总成本指标包括风电场的成本和电网成本，总效益指标包括风电场的效益和电网效益；
步骤2、确定电网可靠性指标，电网可靠性指标包括电力不足时间概率LOLP，缺电时间期望LOLE，电量不足期望EENS；
步骤3、确定电网风险指标，它包括稳态风险指标和暂态风险指标，稳态风险指标包含失负荷风险、过负荷风险和电压越限；暂态风险指标包含功角失稳风险、电压失稳风险和频率偏移风险；
步骤4、确定电压波动评价指标，它包括母线电压分布指数、系统电压分布指数、母线电压保持指数、系统电压保持指数；
步骤5、确定电网的安全指标，所述电网的安全指标包括500kV主变N-1校验通过率、220kV主变N-1校验通过率、500kV线路N-1校验通过率和220kV线路N-1校验通过率；
步骤6、通过层次分析法计算各个指标的权重值；
步骤7、最终计算出综合评估值，选择最大综合评估值的方案为风电并网方案。
2.根据权利要求1所述的一种风电并网方案决策方法，其特征在于：步骤1所述风电场的成本为C wind ：
式中：C cons 为风电场折合每年的初始建设成本，C w1为风电场建设单位建设成本，单位Yuan/kW，Pcapacity为风电场装机容量，i表示银行利率，表示风电场的寿命年限，为等效年值系数，C op 为风电场运行成本，C w2 为风电场投产后单位运行成本，单位Yuan/kWh，W wind 为风电场实际上网电量;
步骤1所述电网的成本为Cgrid，表达式表示为：
式中：C se 是电网公司购电成本，C g,tr 是新增线路和新增变电站间隔建设费用，C voltage 是调压成本，C loss 是新增网损成本，C res 是备用成本，C g,dl 是调峰成本；其中：
式中：是第l条线路的一次性建设费用，T l 是第l条线路的寿命年数，i是银行利率，
是第m个变电站间隔的建设费用；
式中：表示第k个调压设备的安装调试成本， 表示第k个调压设备的运行年限；
式中：表示平均负荷水平，表示风电接入后电网网损率，表示风电接入前电网网损率，p表示用户侧电价；
式中：为风电总装机容量，为风电出力预测误差，为一年中负荷高峰时段小时数，
为单位备用成本；
式中：表示调峰系数，表示常规机组装机容量，表示常规机组实际年发电量；
步骤1所述的风电场的效益为：
式中：I wind 为风电场收益，B 1，B 2分别为风电场上网电价与国家新能源补贴；
步骤1中所述的电网效益为：
式中：I grid 为电网公司由于接纳风电引起的收益，p为用户侧售电价格，B 3为政府向电网公司提供系能源补贴，W wind 为实际的上网电量。
3.根据权利要求1所述的一种风电并网方案决策方法，其特征在于：步骤2所述的电力不足时间概率LOLP的计算公式为：式中：N为系统随机状态的数目；FLOLP为与LOLP对应的试验函数；所述的缺电时间期望LOLE计算公式为： 式中：T为研究期间的总时长；电量不足期望EENS计算公式为：式中：C(Xi)为随机状态Xi下负荷削减量。
4.根据权利要求1所述的一种风电并网方案决策方法，其特征在于：步骤3所述的失负荷风险表达式为：
式中：P(E j )表示第j个故障状态发生的概率；S ev (E j , L i )表示在状态j的条件下，母线i失去负荷的严重程度；
所述的过负荷风险表达式为：
式中，P(E j )表示第j个故障状态发生的概率，S ev (E j , L i )表示在状态j的条件下，支路i过负荷的严重程度；
所述的电压越限用表达式表示为：
式中，P(E j )表示第j个故障状态发生的概率，S ev (E j , V i )表示在状态j的条件下，母线i电压越限的严重程度;
所述的功角失稳风险表达式表示为：
式中：P(E j )表示第j个故障状态发生的概率；Sev(E j , L i )表示在状态j的条件下，发电机i功角失稳的严重程度；
所述的电压失稳风险表达式表示为：
式中：P(E j )表示第j个故障状态发生的概率；Sev(E j , L i )表示在状态j的条件下，母线i电压失稳的严重程度；
所述的频率偏移风险用表达式表示为：
式中：P(E j )表示第j个故障状态发生的概率；Sev(E j , L i )表示在状态j的条件下，频率偏移的严重程度。
5.根据权利要求1所述的一种风电并网方案决策方法，其特征在于：步骤4所述的母线电压分布指数用表达式表示为：
式中，U i 为第i次电压观测值，为电压平均值，m为样本容量；
所述的系统电压分布指数用表达式表示为：
式中：Ψ表示除平衡节点外的系统母线集合，N表示集合Ψ中母线总数；
所述的母线电压保持指数表达式表示为：
式中：C(Ω)表示集合Ω中元素的个数，m为样本容量，式中α表示对电压波动范围的限制阈值；
所述的系统电压保持指数用表达式表示为：
式中：Ψ表示除平衡节点外的系统母线集合，N表示集合Ψ中母线总数。
6.根据权利要求1所述的一种风电并网方案决策方法，其特征在于：步骤5所述的500kV主变N-1校验通过率表达式表示为：；220kV主变N-1校验通过率TN220，用表达式表示为：；500kV线路N-1校验通过率LN500，用表达式表示为：；220kV线路N-1校验通过率LN220，用表达式表示为：。
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