CN111340337B - 高渗透率分布式电源并网对配电网运行风险的评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高渗透率分布式电源并网对配电网运行风险评估方法，通过分析分布式电源大规模接入后对配电网的多个运行指标的影响，运用层次分析法建立包含梯阶层次结构的模糊评价体系模型，利用具体指标细化分布式电源接入对配电网的影响因素，并运用隶属度理论把模糊评价模型指标层数据映射到评价集中，通过评估结果全面反映分布式电源接入对配电网影响的严重程度，利用严重程度数据进行风险等级的评估，从而对高等级风险进行预警，为分布式发电并网运行控制及运检安全防护提供依据。本发明所述方法能够提高对分布式电源并网的管控能力，为分布式电源大规模并网提供可行性。

Description

高渗透率分布式电源并网对配电网运行风险的评估方法

技术领域

本发明属于电力能源技术，尤其涉及一种高渗透率分布式电源并网对配电网运行风险评估方法。

背景技术

随着经济社会的高速发展，对能源的需求量日益增长，随之出现的能源短缺问题和能源的不合理利用引发的环境污染问题也日益凸显，严重制约了社会发展的可持续性。与传统化石能源相比，可再生能源具有清洁、高环保等诸多优点，可以有效解决化石能源带来的能源短缺和环境污染问题，是传统化石能源的良好替代。同时可再生能源分布式利用即分布式发电可以提高配电网运行的经济性、灵活性和可靠性，全面提升配电网的供电质量。因此分布式电源并网发电是未来配电网的发展趋势，对提高配电网的供电能力具有重要的意义。但是分布式电源的大量接入也会给配电网运行带来消极影响，由于分布式电源具有随机性和波动性且其接入、运行、维护尚未有严格统一的规范标准，不合理的接入会对配电网的电能质量产生不良影响，降低配电网的供电质量和可靠性。同时由于分布式电源在接入电网形式即技术手段方面差异较大，而对分布式电源的并网设计方案、安全体系、运检技术等方面的研究尚未成熟，大规模接入会增加配电网的运行风险。因此高渗透率分布式电源接入对配电网的运行控制及安全防护提出了更高的要求，必须对适用于高渗透率分布式电源接入情况的配电网运行安全技术展开研究，降低含大规模分布式电源的配电网的运行风险，保证供电质量。

目前对含高渗透率分布式电源的配电网运行安全技术的研究主要集中在分布式电源并网后的配电网继电保护及安全自动装置、配电网运行故障及对策等方面。对含大规模分布式电源的配电网继电保护及安全自动装置方面的研究主要针对装置的运行特性、保护的配置方案、保护运行的机制策略等方面展开，对运行故障及对策的研究主要针对故障分析、检测、定位、隔离及恢复等方面展开。虽然目前针对含分布式电源的配电网继电保护及安全自动装置的研究较广泛且针对配电网的故障处理的研究也日趋成熟，但是这些技术的运用都是在分布式电源已对配电网运行造成危害的情况下采取“事后弥补”的措施，无法保证配电网的长期稳定运行。因此必须针对配电网的运行风险评估及预警展开研究，力求事前防范以降低配电网的风险程度。目前针对含分布式电源的配电网运行风险评估及预警方法的研究较少，主要集中在风险评估指标的确定及评估模型的构建方面，但是尚未构建完成的风险评估层次体系，评估指标单一且评估模型具有特殊性，对配电网运行风险评估及预警的指导作用有限。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术对于分布式电源的配电网运行控制及预警不足问题，本发明的目的在于提供一种高渗透率分布式电源并网对配电网运行风险的评估方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种高渗透率分布式电源并网对配电网运行风险的评估及预警方法，包括以下步骤：

(1)采集分布式电源大规模接入后对配电网的多方面运行指标的影响因素，建立因素集作为评价分布式电源接入对配电网影响的指标体系；

(2)基于判断矩阵分析法计算因素集或子集中各因素的权重，由各因素的权重确定权重集；

(3)确定对高渗透率分布式电源接入配电网的运行风险进行评估的具体内容，建立评价集；

(4)针对步骤(1)中因素集各子集中的各个因素，结合配电网运行的实测数据运用模糊矩阵的合成运算得到以因素子集各因素为评价对象的一级模糊综合评价集；得到一级模糊综合评价结果后，以此为基础并针对因素集中各因素，通过运算得到以步骤(1)中的因素集各因素为评价对象的二级模糊综合评价集；得到二级模糊综合评价结果后，以此为基础计算得到模糊综合评价额严重程度量化指标；

(5)根据模糊综合评价严重程度量化数据对大规模分布式电源接入的配电网运行风险程度进行评估分级，并对高等级风险进行预警。

进一步地，步骤(1)中建立因素集的具体方法为：设定U为因素集，将U分为m类因素子集U_i(i＝1,2,…,m)，即U＝(U₁,U₂,…,U_m)，同时设各因素子集U_i包括n个因素，即U_i＝(B_i1,B_i2,…,B_in)。

进一步地，步骤(2)中确定权重集的具体方法为：令权重集η＝[ω₁,ω₂,…,ω_n]，其中ω_i为对应因素的权重系数，由判断矩阵分析法计算得到。

进一步地，步骤(3)中建立评价集的具体方法为：设评价集V包含p个评语，即V＝(v₁,v₂,…,v_p)，评价子集v_k(k＝1,2,…,p)，相应的分数集为E＝(e₁,e₂,…,e_p)。

进一步地，步骤(4)中运用模糊矩阵的合成运算得到以因素子集U_i各因素为评价对象的一级模糊综合评价集的具体方法为：

建立U_i到V的模糊关系矩阵为：

其中μ_ijk(i＝1,2,…,m；j＝1,2,…,n；k＝1,2,…,p)为U_i的第j个因素B_ij在V中第k个评语的隶属度，运用模糊矩阵的合成运算得到以因素子集U_i各因素为评价对象的一级模糊综合评价集S_i为：

S_i＝ω_iR_i＝(S_i1,S_i2,L,S_ip)

S_i表征U_i中的所有因素隶属于V的隶属度加权和，取加权平均型算子后得到S_ik为：

进一步地，步骤(4)中得到以因素集U各因素为评价对象的二级模糊综合评价集的具体方法为：

根据步骤(4)中一级模糊综合评价结果得到U到V的模糊关系矩阵为：

R＝[r_ik]_m×p＝[S₁ S₂ L S_m]^T

由此得到二级模糊综合评价集为：

S＝ωR＝(s₁,s₂,L,s_p)

其中s_k(k＝1,2,…,p)是指综合考虑所有因素时在V中的隶属度。

进一步地，为建立指标体系全面反映分布式电源接入对配电网运行的影响，用层次分析法建立含梯阶层次结构的模糊评判体系模型；所述含梯阶层次结构的模糊评判体系模型包括目标层(综合考虑分布式电源接入对配电网的影响)、准则层(系统暂态稳定性和负荷损失准则)、指标层(用具体的指标细化准则层)。

更进一步地，所述含梯阶层次结构的模糊评判体系模型中的指标层包括分布式电源接入后系统母线电压偏移、功角偏差和频率偏移三个指标。

进一步地，所述模糊评判体系模型指标层中的母线电压偏移指标运用母线电压偏移量衡量系统母线实测电压与额定电压之间的关系，反映分布式电源大量接入造成配电网中母线电压偏移的严重程度，电压偏移严重度指标λ_U计算公式为：

其中，β是母线集合；ρ_i是母线的权重因子；U_i是母线i的电压幅值；U_i ^H是电压幅值的上限，U_i ^L是电压幅值的下限。

进一步地，所述模糊评判体系模型指标层中的功角偏差指标表示发电机功角偏离惯性中心给系统带来的影响，体现为最大功角差与系统失稳判据角的比值，反映分布式电源大量接入造成配电网发电机之间功角摇摆的严重程度，功角偏差严重度指标λ_δ计算公式为：

其中，δ_i和δ_j分别为分布式电源接入造成系统暂态失稳过程中任意两台发电机i和j的功角。

进一步地，所述模糊评判体系模型指标层中的频率偏移指标体现为系统最大频率偏移与额定频率的比值，反映分布式电源大量接入造成配电网频率偏移的严重程度，频率偏移严重度指标λ_f计算公式为：

其中f_i为含分布式电源的配电网运行过程中任意时刻i的系统频率。

进一步地，为得到步骤(4)中的多层次模糊综合评价结果，通过隶属度函数将指标层中计算出的值映射到评价集中。

进一步地，步骤(4)中的严重程度量化指标N是将综合考虑所有因素时的各评语在评价集中的隶属度s_k作为权重对分数集中E所有元素的加权平均，计算公式为：

进一步地，所述严重程度量化指标由严重程度量化数据进行含高渗透率分布式电源的配电网运行风险评估分级为：

(1)当N_i<0.15为1级风险，指减供负荷100MW以上、220kV以上电网非正常解列成三片以上后果的风险；

(2)N_i＝0.15～0.25为2级风险，指造成区域性电网减供负荷4％～7％、电网负荷20000MW以上的省及自治区电网减供负荷5％～10％、电网负荷5000MW～20000MW以上的省及自治区电网减供负荷6％～12％、电网负荷1000MW～5000MW以上的省及自治区电网减供负荷10％～20％、电网负荷1000MW以下的省及自治区电网减供负荷25％～40％、市电网减供负荷20％～40％、县电网减供负荷40％～60％、发电厂或220kV以上变电站故障致全站对外停电、发电机组停止运行超过行业标准规定的小修时间两周后果的风险；

(3)N_i＝0.25～0.55为3级风险，指造成区域性电网减供负荷7％～10％、电网负荷20000MW以上的省及自治区电网减供负荷10％～13％、电网负荷5000MW～20000MW以上的省及自治区电网减供负荷12％～16％、电网负荷1000MW～5000MW以上的省及自治区电网减供负荷20％～50％、电网负荷1000MW以下的省及自治区电网减供负荷40％以上、市电网减供负荷20％～50％、县电网减供负荷60％以上、发电厂或220kV以上变电站故障致全站对外停电、发电机组停止运行超过行业标准规定的大修时间两周后果的风险；

(4)N_i＝0.55～0.75为4级风险，指造成区域性电网减供负荷10％～30％、电网负荷20000MW以上的省及自治区电网减供负荷13％～30％、电网负荷5000MW～20000MW以上的省及自治区电网减供负荷16％～40％、电网负荷1000MW～5000MW以上的省及自治区电网减供负荷50％以上、电网负荷600MW以下的市电网减供负荷60％以上后果的风险；

(5)N_i＝0.75～1，5级风险，指造成区域性电网或电网负荷20000MW以上的省及自治区电网减供负荷30％以上、电网负荷5000MW～20000MW以上的省及自治区电网减供负荷40％以上、电网负荷2000MW以上的市电网减供负荷60％以上后果的风险。

有益效果：与现有技术相比，本发明通过研究分布式电源大规模接入后对配电网的运行指标的影响，运用层次分析法建立包含梯阶层次结构的模糊评价体系模型，利用具体指标细化分布式电源接入对配电网的影响因素，并运用隶属度理论把模糊评价模型指标层数据映射到评价集中，通过评估结果全面反映分布式电源接入对配电网影响的严重程度，利用严重程度数据进行风险等级的评估，从而对高等级风险进行预警，为分布式发电并网运行控制及运检安全防护提供依据。另一方面，本发明构建了含高渗透率分布式电源的配电网运行风险评估体系，对于分布式电源并网情况下的配电网运行控制及安全防护具有重要的指导作用；同时在评价体系中考虑多个运行指标且将分布式电源对配电网的影响程度量化，全面反映分布式电源对配电网运行质量各方面影响的严重程度，以采取及时有效的措施保证配电网的安全稳定运行，提高供电可靠性。

附图说明

图1为本发明所述方法流程图示意图；

图2为本发明中构建的模糊评判体系模型梯阶层次结构关系图；

图3为本发明所采用的运行指标的隶属度函数图。

具体实施方式

为了详细的说明本发明所公开的技术方案，下面结合说明书附图及具体实施例做进一步的阐述。

针对当前评估方法指标单一且不成体系的问题，本发明建立了包含梯阶层次结构的模糊评价体系模型，利用多指标细化分布式电源接入对配电网的影响，全面反映分布式电源接入对配电网影响的严重程度，并利用量化数据进行配电网运行风险评估及预警，为分布式发电并网运行控制及运检安全防护提供依据，因此具有很高的应用价值。

目前对含高渗透率分布式电源的配电网运行安全技术的研究主要集中在分布式电源并网后的配电网继电保护及安全自动装置、配电网运行故障及对策等方面。如何保障电网的安全高效运行需要对配电网系统运行控制设备进行监控管理，并及时的分析电网运行状态和进行预警，以有效采取安全措施。

以下将结合附图对本发明所述方法的具体应用加以说明。

图1为本发明含高渗透率分布式电源的配电网运行风险评估及预警方法流程图，具体步骤如下：

(1)研究分布式电源接入后对配电网多方面运行指标的影响，建立因素集作为评价分布式电源接入对配电网影响的指标体系，具体方法为：

设定U为因素集，将U分为m类因素子集U_i(i＝1,2,…,m)，即U＝(U₁,U₂,…,U_m)，同时设各因素子集U_i包括n个因素，即U_i＝(B_i1,B_i2,…,B_in)。

(2)采用判断矩阵分析法计算因素集或子集中各因素的权重，由各因素的权重确定权重集，具体方法为：

令权重集η＝[ω₁,ω₂,…,ω_n]，其中ω_i为对应因素的权重系数，由判断矩阵分析法计算得到。

(3)根据满足描述准确的要求，确定对高渗透率分布式电源接入配电网的运行风险进行评估的具体内容，建立评价集，具体方法为：设评价集V包含p个评语，即V＝(v₁,v₂,…,v_p)，评价子集v_k(k＝1,2,…,p)，相应的分数集为E＝(e₁,e₂,…,e_p)。

(4)针对步骤(1)中因素集各子集中的各个因素，结合配电网运行的实测数据运用模糊矩阵的合成运算得到以因素子集U_i各因素为评价对象的一级模糊综合评价集，具体方法为：

建立U_i到V的模糊关系矩阵为：

其中μ_ijk(i＝1,2,…,m；j＝1,2,…,n；k＝1,2,…,p)为U_i的第j个因素B_ij在V中第k个评语的隶属度，运用模糊矩阵的合成运算得到以因素子集U_i各因素为评价对象的一级模糊综合评价集S_i为：

S_i表征U_i中的所有因素隶属于V的隶属度加权和，取加权平均型算子后得到S_ik为：

得到一级模糊综合评价结果后，以此为基础并针对步骤(1)中因素集中各因素，通过运算得到以因素集U各因素为评价对象的二级模糊综合评价集，具体方法为：

一级模糊综合评价结果得到U到V的模糊关系矩阵为：

R＝[r_ik]_m×p＝[S₁ S₂ L S_m]^T

由此得到二级模糊综合评价集为：

S＝ωR＝(s₁,s₂,L,s_p)

其中s_k(k＝1,2,…,p)是指综合考虑所有因素时在V中的隶属度。

得到二级模糊综合评价结果后，以此为基础通过计算得到模糊综合评价的严重程度量化指标N。严重程度量化指标N是将综合考虑所有因素时的各评语在评价集中的隶属度s_k作为权重对分数集E中所有元素的加权平均，计算公式为：

(5)根据步骤(4)中得到的模糊综合评价严重程度量化数据对大规模分布式电源接入的配电网运行风险程度进行评估分级，对高等级风险进行预警。由严重程度量化数据进行含高渗透率分布式电源的配电网运行风险评估分级如下：

①N_i<0.15，1级风险。在电网实际运行中，指造成减供负荷100MW以上、220kV以上电网非正常解列成三片以上等后果的风险，风险最低。对于这类风险，通常可以忽略，只需要保持电网当前的运行状态和风险水平，针对具体的情况可以适当辅以一定的控制措施以改善电网的运行状态。

②N_i＝0.15～0.25，2级风险。在电网实际运行中，指造成区域性电网减供负荷4％～7％、电网负荷20000MW以上的省及自治区电网减供负荷5％～10％、电网负荷5000MW～20000MW以上的省及自治区电网减供负荷6％～12％、电网负荷1000MW～5000MW以上的省及自治区电网减供负荷10％～20％、电网负荷1000MW以下的省及自治区电网减供负荷25％～40％、市电网减供负荷20％～40％、县电网减供负荷40％～60％、发电厂或220kV以上变电站故障致全厂(站)对外停电、发电机组停止运行超过行业标准规定的小修时间两周等后果的风险，风险较低。对于这类风险，应当遵循分区分级的原则进行监视，密切跟踪风险的发展变化情况，若风险未有进一步加剧的趋势，则可以忽略，保持当前运行状态并保持监视，避免风险升级。

③N_i＝0.25～0.55，3级风险。在电网实际运行中，指造成区域性电网减供负荷7％～10％、电网负荷20000MW以上的省及自治区电网减供负荷10％～13％、电网负荷5000MW～20000MW以上的省及自治区电网减供负荷12％～16％、电网负荷1000MW～5000MW以上的省及自治区电网减供负荷20％～50％、电网负荷1000MW以下的省及自治区电网减供负荷40％以上、市电网减供负荷20％～50％、县电网减供负荷60％以上、发电厂或220kV以上变电站故障致全厂(站)对外停电、发电机组停止运行超过行业标准规定的大修时间两周等后果的风险。对于这类风险，应当按照国家有关法规和技术规定的要求，综合考虑风险控制方法与途径，电网企业与发电企业、电力用户等其它风险相关方进行沟通和说明来确保风险控制措施的可行性和可操作性，计算风险控制所需的人力、物力、财力并通过权衡风险后果及风险控制的成本来决定采取何种控制措施。

④N_i＝0.55～0.75，4级风险。在电网实际运行中，指造成区域性电网减供负荷10％～30％、电网负荷20000MW以上的省及自治区电网减供负荷13％～30％、电网负荷5000MW～20000MW以上的省及自治区电网减供负荷16％～40％、电网负荷1000MW～5000MW以上的省及自治区电网减供负荷50％以上、电网负荷600MW以下的市电网减供负荷60％以上等后果的风险，风险后果很严重。对于这类风险，必须立即采取有效的临时控制措施，通常应用包括转移负荷、改变运行方式、调整作业时间、需求侧管理等措施来减轻风险造成的后果。

⑤N_i＝0.75～1，5级风险。在实际电网运行中，指造成区域性电网或电网负荷20000MW以上的省及自治区电网减供负荷30％以上、电网负荷5000MW～20000MW以上的省及自治区电网减供负荷40％以上、电网负荷2000MW以上的市电网减供负荷60％以上等后果的风险，风险后果是灾难性的。对于这类风险，一旦发生将会产生巨大的人身及经济损失，因此必须进行预警及及时有效的控制。事先制定风险控制方案并对其实施效果进行评估；将风险控制措施纳入电网规划和建设、检修、管理、日常生产工作计划中以降低电网安全风险；通过专项隐患排查、组织设备特巡、加强设备技术及现场安全监督管理等手段来降低高风险出现的概率；通过制定现场应急处理方案、开展反事故应急演练、提前告知用户安全风险、提前预警灾害性天气等方法来提高风险处理能力。

根据配电网运行实测数据计算后确定风险等级，对风险等级为3级以上的风险进行预警。

图2为本发明中构建的模糊评判体系模型的梯阶层次结构关系图，包括目标层、准则层、指标层三层结构：

(1)目标层，即本发明中模糊评价的目标是综合考虑分布式电源接入对配电网的各种影响因素，以全面反映含高渗透率分布式电源的配电网的风险程度。

(2)准则层，即本发明模糊评价的准则是分布式电源接入对配电网电能质量方面的影响。

(3)指标层，即本发明模糊评价的具体指标项，是对准则层的进一步细化，包括母线电压偏移、功角偏差、频率偏移三相指标，具体说明如下：

①母线电压偏移指标，运用母线电压偏移量衡量系统母线实测电压与额定电压之间的关系，反映分布式电源大量接入造成配电网中母线电压偏移的严重程度，电压偏移严重度指标λ_U计算公式为：

其中，β是母线集合；ρ_i是母线的权重因子；U_i是母线i的电压幅值；是电压幅值的上限，/>是电压幅值的下限。

②功角偏差指标，表示发电机功角偏离惯性中心给系统带来的影响，体现为最大功角差与系统失稳判据角的比值，反映分布式电源大量接入造成配电网发电机之间功角摇摆的严重程度，功角偏差严重度指标λ_δ计算公式为：

其中，δ_i和δ_j分别为分布式电源接入造成系统暂态失稳过程中任意两台发电机i和j的功角。

③频率偏移指标，体现为系统最大频率偏移与额定频率的比值，反映分布式电源大量接入造成配电网频率偏移的严重程度，频率偏移严重度指标λ_f计算公式为：

其中f_i为含分布式电源的配电网运行过程中任意时刻i的系统频率。

图3为本发明所采用的运行指标的隶属度函数图。

图3中μ(v_k,λ_p)表示各运行指标对评语v_k的隶属度，其中λ₁～λ₅为常量参数。隶属度函数的确定采用专家经验法，即根据专家的实际经验给出模糊信息的处理算式或相应权系数值来确定。通常情况下先初步确定粗略的隶属度函数，然后再经过学习和实践检验逐步修改和完善，最后通过实际效果来检验和调整隶属度函数选择的正确性。本发明中的三项评价指标母线电压偏移、功角偏差、频率偏移都属于越小越好型指标，因此根据经验初步采用降半梯形和三角形隶属度函数，后期可根据实施效果加以调整。

Claims (1)

1.一种高渗透率分布式电源并网对配电网运行风险的评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采集分布式电源大规模接入后对配电网的运行指标的影响因素，建立因素集作为评价分布式电源接入对配电网影响的指标体系；

(2)基于判断矩阵分析法计算因素集或子集中各因素的权重，由各因素的权重确定权重集；

(3)确定对高渗透率分布式电源接入配电网的运行风险进行评估的具体内容，并建立评价集；

(4)针对步骤(1)中因素集各子集中的各个因素，结合配电网运行的实测数据运用模糊矩阵的合成运算得到以因素子集各因素为评价对象的一级模糊综合评价集，并以一级模糊综合评价结果为基础通过运算得到以步骤(1)中因素集各因素为评价对象的二级模糊综合评价集，再以二级模糊综合评价结果为基础计算得到模糊综合评价的严重程度量化指标；

(5)根据模糊综合评价严重程度量化数据对大规模分布式电源接入的配电网运行风险程度进行评估分级，并对高等级风险进行预警；

步骤(1)中建立因素集的具体步骤为：设定U为因素集，将U分为m类因素子集U_i(i＝1,2,…,m)，U＝(U₁,U₂,…,U_m)；同时设各因素子集U_i包括n个因素，U_i＝(B_i1,B_i2,…,B_in)；

步骤(2)中确定权重集的具体步骤为：令权重集η＝[ω₁,ω₂,…,ω_n]，其中ω_i为对应因素的权重系数，由判断矩阵分析法计算得到；

步骤(3)中建立评价集的具体步骤为：设评价集V包含p个评语，V＝(v₁,v₂,…,v_p)，评价子集v_k(k＝1,2,…,p)，相应的分数集为E＝(e₁,e₂,…,e_p)；

步骤(4)中以多层次模糊综合评价结果，通过隶属度函数将指标层计算出的值映射到评价集中，包括建立一级模糊综合评价集、二级模糊综合评价集和严重程度量化指标，具体步骤如下：

(a)建立一级模糊综合评价集

所述一级模糊综合评价集运用模糊矩阵的合成运算得到以因素子集U_i各因素为评价对象，所建立U_i到V的模糊关系矩阵为：

其中μ_ijk(i＝1,2,…,m；j＝1,2,…,n；k＝1,2,…,p)为U_i的第j个因素B_ij在V中第k个评语的隶属度，运用模糊矩阵的合成运算得到以因素子集U_i各因素为评价对象的一级模糊综合评价集S_i为：

S_i＝ω_iR_i＝(S_i1,S_i2,…,S_ip)

S_i表征U_i中的所有因素隶属于V的隶属度加权和，取加权平均型算子后得到S_ik为：

(b)建立二级模糊综合评价集

所述二级模糊综合评价集以因素集U各因素为评价对象，以一级模糊综合评价结果得到U到V的模糊关系矩阵为：

R＝[r_ik]_m×p＝[S₁ S₂ … S_m]^T

所述二级模糊综合评价集为：

S＝ωR＝(s₁,s₂,…,s_p)

其中s_k(k＝1,2,…,p)是指综合考虑所有因素时在V中的隶属度；

(c)建立严重程度量化指标

所述严重程度量化指标N是综合考虑所有因素时的各评语在评价集中的隶属度s_k作为权重对分数集中E所有元素的加权平均，计算公式为：

所述方法包括通过层次分析法建立含梯阶层次结构的模糊评判体系模型，以使得指标体系全面反映分布式电源接入对配电网运行的影响；所述含梯阶层次结构的模糊评判体系模型包括目标层、准则层和指标层；所述目标层为综合考虑分布式电源接入对配电网的各种影响因素；所述准则层反映电能质量；所述指标层用具体的指标细化准则层，包括分布式电源接入后系统母线电压偏移、功角偏差和频率偏移三个指标；

所述模糊评判体系模型指标层中的母线电压偏移指标，运用母线电压偏移量衡量系统母线实测电压与额定电压之间的关系，反映分布式电源大量接入造成配电网中母线电压偏移的严重程度，电压偏移严重度指标λ_U计算公式如下：

其中，β是母线集合；ρ_i是母线的权重因子；U_i是母线i的电压幅值；是电压幅值的上限，/>是电压幅值的下限；

所述模糊评判体系模型指标层中的功角偏差指标表示发电机功角偏离惯性中心给系统带来的影响，体现为最大功角差与系统失稳判据角的比值，反映分布式电源大量接入造成配电网发电机之间功角摇摆的严重程度，功角偏差严重度指标λ_δ计算公式为：

其中，δ_i和δ_j分别为分布式电源接入造成系统暂态失稳过程中任意两台发电机i和j的功角；

所述模糊评判体系模型指标层中的频率偏移指标为系统最大频率偏移与额定频率的比值，反映分布式电源大量接入造成配电网频率偏移的严重程度，频率偏移严重度指标λ_f计算公式为：

其中f_i为含分布式电源的配电网运行过程中任意时刻i的系统频率；

所述严重程度量化指标由严重程度量化数据进行含高渗透率分布式电源的配电网运行风险评估，包括如下风险分级：

(1)当N_i<0.15为1级风险，指减供负荷100MW以上、220kV以上电网非正常解列成三片以上后果的风险；

(2)N_i＝0.15～0.25为2级风险，指造成区域性电网减供负荷4％～7％、电网负荷20000MW以上的省及自治区电网减供负荷5％～10％、电网负荷5000MW～20000MW以上的省及自治区电网减供负荷6％～12％、电网负荷1000MW～5000MW以上的省及自治区电网减供负荷10％～20％、电网负荷1000MW以下的省及自治区电网减供负荷25％～40％、市电网减供负荷20％～40％、县电网减供负荷40％～60％、发电厂或220kV以上变电站故障致全站对外停电、发电机组停止运行超过行业标准规定的小修时间两周后果的风险；

(3)N_i＝0.25～0.55为3级风险，指造成区域性电网减供负荷7％～10％、电网负荷20000MW以上的省及自治区电网减供负荷10％～13％、电网负荷5000MW～20000MW以上的省及自治区电网减供负荷12％～16％、电网负荷1000MW～5000MW以上的省及自治区电网减供负荷20％～50％、电网负荷1000MW以下的省及自治区电网减供负荷40％以上、市电网减供负荷20％～50％、县电网减供负荷60％以上、发电厂或220kV以上变电站故障致全站对外停电、发电机组停止运行超过行业标准规定的大修时间两周后果的风险；

(4)N_i＝0.55～0.75为4级风险，指造成区域性电网减供负荷10％～30％、电网负荷20000MW以上的省及自治区电网减供负荷13％～30％、电网负荷5000MW～20000MW以上的省及自治区电网减供负荷16％～40％、电网负荷1000MW～5000MW以上的省及自治区电网减供负荷50％以上、电网负荷600MW以下的市电网减供负荷60％以上后果的风险；

(5)N_i＝0.75～1，5级风险，指造成区域性电网或电网负荷20000MW以上的省及自治区电网减供负荷30％以上、电网负荷5000MW～20000MW以上的省及自治区电网减供负荷40％以上、电网负荷2000MW以上的市电网减供负荷60％以上后果的风险。