不对称补偿策略(精选8篇)
不对称补偿策略 篇1
1 引言
从外特性看,TCR型静止无功补偿装置可以视为一种并联型可控阻抗,通过控制晶闸管的通、断向系统输出相应的无功功率,从而实现对电网特性的影响。所以从电网侧来看,TCR的功能和响应特性,在很大程度上取决于其控制系统[1,2,3]。
在实际应用中,根据控制目标的不同通常采用开环和闭环两种基本控制形式。开环控制具有实现简单、响应速度快的优点,但其稳态控制精度较低;闭环控制稳态控制精度较好,但响应速度稍慢,并且由于TCR本身所具有的非线性特性控制效果往往难以尽如人意[4,5,6];而且TCR主要应用于电弧炉炼钢、轧钢等供电环境较恶劣的场合,系统电压通常会含有大量的2次电压谐波分量,而在系统电压含有2次电压谐波的情况下,TCR正负半波导通电流面积不相等,会产生过多的直流电流分量,这种情况下会对变压器的安全运行及系统的可靠性产生较大的影响[7,8]。
针对以上问题,本文提出了一种用于T C R型静止无功补偿装置,可抑制2次谐波电压影响的控制器,该控制器采用比例控制与传统PI调节相结合的方式,提高了装置的响应速度与控制精度,并且采用平衡控制的方式抑制了系统2次电压谐波对装置的影响,仿真的结果验证的方法的有效性和正确性。
2 TCR型静止无功补偿器结构与工作原理
TCR的工作特性分析,是设计TCR装置参数和制定相应补偿策略的基础。本节对其拓扑及工作特性进行简要分析。
在电力系统中,通常由T C R与滤波装置共同组成补偿支路,对负荷进行补偿,其拓扑结构如图1所示:补偿系统由TCR和无源滤波器组成,无源滤波器在滤除特征谐波的同时提供固定容性无功功率,TCR提供可控的,随负荷变化的感性无功功率,二者配合使用达到实时无功补偿的目的。单相TCR的基本结构,由两个反并联的晶闸管与一个电抗器串联构成。当晶闸管触发角α=90o时,晶闸管完全导通,导通角δ=180o,与晶闸管串联的电抗器等效于直接接到电网上。当触发延迟角α在90o~180o之间时,晶闸管为部分导通,导通角δ<180o。当α=180o时,晶闸管完全不导通,等效于把电抗器从线路中断开。增大触发延迟角会减少电流中的基波分量,等效于增大补偿器的等效感抗。减小触发延迟角会减少电流中的基波分量,等效于减小补偿器的等效感抗[9,10,11]。
3 2次电压谐波产生的原因及对TCR的影响
3.1 系统2次电压谐波产生的原因
TCR的电流是TCR在导通期间其两端电压的积分,因此,TCR的电流对供电电压的畸变非常敏感。而TCR目前多用于电弧炉、轧钢等负荷的无功补偿,此类负荷供电电压质量通常较差,所以研究TCR在此类供电环境下如何可靠工作具有重要的应用价值。
T C R耦合变压器的供电电压通常由以下原因产生畸变:
(1)在TCR型动态无功补偿装置附近的交流系统发生故障随后被清除时,TCR的耦合变压器会产生相当大的直流偏磁通,会使变压器饱和并产生一个带有很大2次谐波分量的励磁电流注入系统,导致向TCR供电的耦合变压器具有2次谐波的电压畸变。
(2)当一个大电抗器或变压器在TCR附近投入电网时,可能会导致产生一个相当大的直流电流流过电源阻抗,就会使母线电压产生一个直流电压分量,当此直流电压分量出现在T C R耦合供电变压器高压侧端口时,会使变压器饱和并产生一个带有很大2次谐波分量的励磁电流注入系统,导致变压器二次侧出现2次电压谐波畸变。
(3)TCR装置锁相不精确、控制系统或触发系统受噪声影响,会导致装置出现不等间隔触发,TCR的电流在正负半波的导通时间不同,产生直流电流分量,直流电流分量注入到TCR耦合变压器中,使其不均匀饱和并产生一个带有很大2次谐波分量的励磁电流,励磁电流是从交流系统吸取的,因此系统电压就产生了2次谐波电压分量。
(4)TCR多用于电弧炉炼钢等负荷,此类负荷的谐波频谱几乎是连续的,并且由于设计时需考虑滤波器组失谐等因素,会使滤波器组的谐振点有所偏移,所以很难将谐波完全滤除,这样如果2次谐波注入系统,且系统2次谐波阻抗较大就会使系统电压产生2次谐波畸变。
3.2 系统2次电压谐波对TCR的影响
系统电压含2次谐波会导致TCR正负半波电流不对称,产生大量的直流分量,通过耦合变压器注入系统,主要会对变压器及电网产生如下影响:
(1)变压器绕组中有直流电流流过时,励磁电流大幅增加,变压器磁通饱和,变压器绕组、铁心、油箱和夹件等结构件的涡流损耗增加,引起变压器顶层油温升和绕组温升的增加,当直流持续时间较长时导致局部过热。
(2)变压器励磁电流畸变,导致铁心磁滞伸缩加剧噪声增大,并且使漏磁通增加导致绕组电动力增加,在一定程度上使变压器振动加剧。
(3)直流电流流过变压器引起励磁电流增加,增加了变压器的无功消耗,因此会造成系统电压下降。
(4)励磁电流中谐波电流增加,谐波电流流入系统后会引起系统电压波形畸变,严重时可能导致电压谐波含量超标,谐波电流会使继电保护误动,并可能被电容器组放大,损坏电容器组等设备,从而对电网安全运行造成一定的危害。
4 TCR附加平衡控制器的研究
由上面的分析可以看出,当系统电压含有2次谐波分量时,会使T C R电流产生过量直流分量注入电网,对电网产生不利影响,因而在这样情况下,通常在工程中会在控制系统中加入附加平衡控制功能来消除此类影响。
TCR附加平衡控制器的工作原理就是当装置检测到TCR电流含有直流分量时,控制器通过调节触发角使在反并联的晶闸管桥臂正方向和负方向导通时间不同,最终将直流电流分量减少到0。TCR附加平衡控制器的控制框图如图2所示:控制器首先对TCR电流的瞬时值在每半个周期内积分求解平均值,然后再将两个半个周期的电流平均值相加就得出了一个周期的平均电流,再通过PI调节器结合系统电压的极性就可以得出平衡调节器的控制量αD。
5 含附加平衡控制能力的比例-PI控制器
由于T C R本身是一个非线性系统,所以采用传统的PI控制,控制效果很难令人满意,因而本文在TCR控制中结合了比例控制与PI控制的优点,使控制器在具有较快响应速度的同时,具有较高的精度。并且同时考虑了二次电压谐波对装置的影响,在控制器中附加了平衡控制能力,使装置可以在恶劣的供电环境下工作。具有平衡控制能力的比例-PI控制框图如图3所示。
本文设计了这种在论域内用不同控制方式分时段实现控制的控制器。即当偏差绝对值|e|≥|e1|时采用比例控制,以提高响应速度加快响应过程;当偏差绝对值|e|≤|e1|时采用PI控制,提高控制精度。并且由于此控制方式在系统运行的过程中是分段切换使用的,因此不会同时出现而相互影响,可以分别设计和调试,减少了设计难度。
综上所述,比例-PI控制器与常规PID控制器相比,提高了系统的响应速度及控制精度,同时抑制了2次电压谐波对系统的不良影响,所以其相较于传统的控制模式进一步提高了控制性能,具有一定的实用价值。
6 仿真分析
本节以某轧钢厂无功补偿项目数据为基础,对所设计的具有平衡能力的比例-PI控制器利用MATLAB仿真软件进行仿真验证。
变压器型号SFZ9-31500/110,容量31500KVA,电压变比121/6.3KV,依据现场电流谐波次数及含量,在满足负荷无功补偿的需求情况下,确定各组滤波器及TCR参数如表1所示。
设AB相间电压在0.06秒时叠加了基波线电压幅值30%且与基波线电压同相位的2次谐波电压,仿真波形如图4所示:
由图可见在基波电压含有2次谐波电压时,基波电压波形明显产生了正负半波不对称的波形畸变,最终导致TCR支路电流波形的不对称畸变。
AB相间电压在0.06秒时叠加了基波线电压幅值30%且与基波线电压同相位的2次谐波电压,且触发角度为120o,AB相TCR支路电流波形变化如图5所示:
由图可见当2次谐波电压与基波电压同相位时,TCR支路电流正半波面积小于负半波面积,直流分量为负。
AB相间电压含有与基波线电压同相位且幅值为基波线电压30%的2次谐波电压,且触发角度为120o时,AB相TCR支路电流直流含量如图6所示。
由图可见当2次谐波电压与基波电压同相位时会产生一个负的直流电流分量。
在AB相间电压含有基波线电压幅值30%且与基波线电压同相位的的2次谐波电压,且触发角度为120o时,TCR附加平衡控制器动作,AB相TCR支路电流直流分量调节过程如图7所示:
由图可见TCR平衡控制器相对于主控制器具有较大的时间常数,因此它的运行不会与主控制器的快速调节相冲突。
在AB相间电压含有基波线电压幅值30%且与基波线电压同相位的的2次谐波电压,触发角度为120o时,TCR附加平衡控制器动作,AB相TCR支路电流分量调节过程如图8所示:
由图可见,在0.05秒时TCR附加平衡控制器动作,0.15秒调节过程结束,此时TCR支路正负半波电流面积相等,不含有直流分量,同时电流的基波分量对系统无功功率进行补偿。
在0.2秒时将纯感性负荷减少1.5Mvar,系统出现了过补偿,比例-PI控制器动作,系统侧无功变化波形如图9所示。
由图可见,0.2秒时系统出现较大无功缺额,此时控制器快速动作,由TCR的基波电流对系统无功进行补偿,使系统侧无功恢复平衡。
并且可见引入比例-PI控制后,控制效果有了进一步的改善,超调量减少,响应速度也有所提高,仿真验证了该控制策略的有效性。
平衡控制器也与主控制器形成了较好的配合,在与主控制器配合提供补偿无功的同时消除了由于2次谐波电压引起的直流电流分量。避免了向系统注入直流电流分量。
7 结束语
本章首先对TCR型静止无功补偿装置的各种控制方式进行了分析、比较,针对目前控制器所存在的不足,提出了一种在论域内用不同控制方式分时段实现控制且含有平衡控制功能的比例-PI控制器,此控制器综合了比例、比例积分控制的优点,使系统克服了TCR本身所具有的非线性环节的影响,具有较快的响应速度,提高了稳态控制精度与跟踪性能,并且由于具有附加的平衡控制功能使其能够在系统电压含有2次谐波时正常工作,从而较好的提高了控制性能。并且利用MATLAB仿真软件以某轧钢厂无功补偿项目数据为基础,对所设计的控制器进行了仿真,仿真结果验证了方案的正确性和可行性。
摘要:为解决系统电压含有2次谐波电压分量时,TCR正负半波导通电流面积不相等,向系统注入过多直流电流分量的问题,本文提出了一种用于TCR型静止无功补偿装置,可抑制2次谐波电压影响的复合控制器,该控制器采用对TCR电流的瞬时值在每半个周期内积分求解平均值,再通过PI调节器结合系统电压的极性得出平衡调节器的控制量,控制器通过调节触发角以达到在反并联的晶闸管桥臂正方向和负方向导通时间不同,最终将直流电流分量减少到零。仿真结果验证了该方法的准确性,表明该方法能够减少补偿器向系统注入的直流电流分量,并同时完成无功补偿功能,具有一定的理论及应用价值。
关键词:无功补偿,2次谐波电压,平衡控制
参考文献
[1]N.G.HINGORANI,L.GYUGYI.UnderstandingFACTS[M].IEEE Press,New York,1999:65-73.
[2]徐政.基于晶闸管的柔性交流输电控制装置[M].北京:机械工业出版社,2005.
[3]王兆安,杨军,刘进军.谐波抑制和无功功率补偿[M].北京:机械工业出版社,2006:59-64.
[4]L.GYUGYI.Power electronics in electric utilities:static VAR compensators[J].Proc.of the IEEE.1988,76(4):154-156.
[5]T.J.E.Mi1ler.电力系统无功功率控制[M].胡国根(译).北京:水利电力出版社,1990:63-80.
[6]时鑫.晶闸管控制电抗器函数关系研究[J].电子测量与仪器学报,2002增刊:101-105.
[7]R.M.MATHUR,R.K.VARMA.基于晶闸管的柔性交流输电控制装置.徐政(译)[M].北京:机械工业出版社,2005:363-380.
[8]张爱枫,赵宏伟,冯裕钊.无功补偿中的谐波问题分析[J].电力系统及其自动化学报,2002,(5):53-55.
[9]S.LEFEBVRE,L.GERIN.A Static CompensatorModel for the EMTP[J].IEEE Trans.on Power Systems.1992,7(2):477-482.
[10]C.SCHAUDER,H.MEHTA.Vector Analysis andControl of Advanced Static Var Compensators[J].IEEProceedings.1993,140(4):299-306.
[11]N.VASCONCELOS,A.J.P.RAMOS et al.DetailedModeling of An Actual Static Var Compensator for Elec-tromagnetic Transient Studies[J].IEEE Trans.on PowerSystems.1992,7(1):11-19.
不对称补偿策略 篇2
研究
杨晓秋/过仕明
2012-12-25 11:19:51 来源:《情报资料工作》2010年04期
【英文标题】On the Strategy of Library Information Service Based on Asymmetric Information
【作者简介】杨晚秋,女,1973年生,哈尔滨师范大学图书馆副研究馆员。哈尔滨师范大学图书馆哈尔滨150080
过仕明,男,1959年生,哈尔滨师范大学文理学院院长,硕士生导师。哈尔滨师范大学文理学院哈尔滨150080
【内容提要】 文章针对图书馆馆藏纸本文献借阅服务、馆际互借与文献传递服务和信息咨询服务,探讨各项服务过程中存在的信息不对称现象,并利用数据挖掘技术规避信息服务过程中出现的各类信息不对称问题。
Based on analysis of library paper documents loan services, inter-library loan and document delivery services, and information consulting services, the article investigates the asymmetric information phenomenon of existing in the process of information services, and uses data mining technology to resolve information asymmetries problem.【关 键 词】信息不对称/图书馆/信息服务/数据挖掘asymmetric information/library/information services/data mining 信息不对称理论
信息不对称的概念源自乔治·阿克尔洛夫(George Akerlof)1970年提出的信息非对称论。1970年8月,乔治·阿克洛夫在经济学季刊上发表的《“柠檬”市场:质量的不确定性与市场机制》一文中,通过对美国一个二手车市场交易的观察和分析,发现在交易过程中,由于信息的不对称,使得处于信息劣势的交易者利益受损并最终导致二手车市场交易的萎靡。斯坦福大学教授迈可尔·斯彭斯(Michael Spence)、哥伦比亚大学教授约瑟夫·斯蒂格利茨(Joseph Stiglitz)也对信息不对称理论进行了大量的研究,三位经济学家运用信息理论,经过30多年对市场交易行为的分析研究,共同提出了“信息不对称理论”,并因此获得瑞典皇家科学院授予的2001年诺贝尔经济学奖[1]。信息不对称理论是微观经济学研究的核心内容之一,在经济学上,“信息不对称”是指市场交易中参与交易的双方在掌握信息上处于不对称状态,从而引发逆向选择和道德风险。由于交易双方所处地位的不同及条件的差异,使双方掌握的信息量总有一些差距,这就使“信息不对称”成为一种长期的、普遍的经济现象。信息不对称理论提出之后,许多经济学家对信息不对称问题进行了更为深入的研究,并将这一理论的研究和应用扩大到诸如传统农产品市场、现代金融市场等领域,并取得了许多开创性的研究成果。
信息不对称现象普遍存在于日常生活之中,范围非常广泛,在高校图书馆服务工作中也不例外。读者服务工作中的信息不对称问题,不但会降低图书馆对读者的服务质量,浪费图书馆的文献资源,也会影响读者的阅读欲望和情绪,招来读者的怨气和偏见,从而影响读者对图书馆的利用率。久而久之,这种情况就会阻碍图书馆事业的发展。信息不对称理论对于正确认识图书馆的工作本质与特点具有重大的启发作用。图书馆是现代社会信息流动整体系统中一个重要的节点,信息在其间储存、交换、流动。图书馆是信息进出的物质性媒介,信息分布、交流的不对称性特点在它的身上体现得更为明显。图书馆处于高位信息与低位信息对峙的界面上,它既是一个信息流动的闸口,这个闸口放入、放出相关的信息,还屏蔽了某些信息,同时它又是一个信息的过滤器,其主动性、能动性的地位与作用在信息整合的工作中则显得非常突出。因此,将信息不对称理论引入图书馆界并加以研究分析,在剖析图书馆信息不对称现象的基础上探索其防范措施,在提高图书馆信息服务水平方面具有重大的理论和现实意义。图书馆信息服务中的信息不对称现象
综观图书馆活动,作为收集、整理、储存、传播信息的场所,存在着非常严重的信息不对称现象,图书馆总是比读者掌握更多的馆藏信息,读者总是比图书馆掌握更多的需求信息。馆员对馆藏信息和用户信息的占有量形成了一个信息集合。同样,用户对馆藏信息和馆员信息的占有量也形成了一个信息集合,理想的状态是在服务过程中这两个集合能够完全重叠,从而达到完美的服务结果。但大多数情况下,这两个信息集合有交叉,不会完全重叠,这就是典型的信息不对称现象。当然这种信息不对称现象不同于经济领域里交易过程中的信息不对称现象,它的危害不是在金钱利益驱动下形成的逆向选择和道德风险,而是形成一定的信息鸿沟,造成信息过载与需求不足之间的矛盾,使读者的信息需求得不到满足,从而对图书馆失去信心和兴趣,最终阻碍图书馆信息服务的持续发展。
在信息社会中,图书馆信息服务主要包括馆藏纸本文献的借阅服务、馆际互借与文献传递服务和信息咨询服务等。本文将针对这三大核心服务内容,探讨各项服务过程中存在的信息不对称现象,并在此基础上,论述应用数据挖掘技术解决相关问题的新思路。
2.1 馆藏纸本文献借阅服务中的信息不对称现象
馆藏纸本文献借阅服务属于图书馆的传统信息服务,即使在网络技术、信息技术飞速发展的信息社会中,仍然在图书馆信息服务中占有一席之地。在图书馆借阅服务过程中存在的信息不对称现象,主要包括:(1)由于读者不熟悉OPAC的使用方法和技巧,不能根据对文献的需求构造合理的检索表达式,从而导致不能在图书馆所收藏的各类纸质文献的机读目录中,准确、全面地检索出所需文献;(2)读者不了解图书馆各类文献的分类知识和排架规则,导致在检索机或OPAC上检索到文献,但却不能在图书馆书库中快速获得;(3)由于读者不熟悉图书馆借阅规则导致借阅行动失效;(4)在借阅服务过程中,由于馆员不了解读者各方面的具体情况,如利用文献信息资源情况、吸收文献信息资源的能力、读者检索习惯等,导致馆员不能够针对每一位读者,提供全面、有效的按需服务。
在图书馆信息服务过程中,图书馆拥有馆藏及服务方面的完全信息,处于“卖方”的地位,读者处于“买方”的地位,两者处于一种信息不对称状态。从某种程度上说,读者借阅需求能否得到充分满足,取决于读者与馆员之间的信息传递与沟通程度。在多数情况下,馆员占有主导和导向作用,馆员的服务行为常常影响读者的借阅行为,这里就存在着道德意识问题。在信息服务过程中馆员的主要不良表现为:服务态度冷漠、服务水平低下、解答读者检索提问敷衍了事、当一种检索途径无效时,拒绝提供更多检索途径等。这就是典型的信息不对称现象中的逆向选择行为,严重制约了读者的借阅需求,同时也影响图书馆发挥其应有的信息服务功能。发生在借阅过程中的信息不对称现象使得读者的借阅需求得不到满足,从而对图书馆失去阅读信心和阅读兴趣,馆员的服务行为得不到认可,图书馆的功能与作用逐步削弱,从而使图书馆的作用和地位受到置疑。因此,如何消除信息不对称现象对图书馆信息服务发展的阻碍作用,应引起图书馆界的高度重视。
2.2 馆际互借与文献传递服务中的信息不对称现象
在图书馆馆际互借与文献传递服务过程中,信息不对称现象主要包括:(1)读者由于检索知识的缺乏,不能有效利用文献传递服务网络中的联合目录以及其他网络信息资源检索到自己所需文献的基本信息,从而影响其利用馆际互借与文献传递服务方式获取所需的文献资源;(2)由于馆际互借与文献传递服务与其他传统图书馆信息服务相比,具有一定的学科专业特性,读者由于受到学科差异等各方面因素的影响与限制,使得读者很难对该项服务具有全面、正确的认识和利用,因此,在收取服务费用时,很容易使读者产生误解和不信任的想法,错误地认为此项服务是图书馆为了变项收费而故弄玄虚,从而影响读者对该项服务的有效利用;(3)对于参加馆际互借与文献传递的图书馆来说,在服务现状、服务发展动态和服务费用等方面与中心馆及其他用户馆之间也存在信息不对称现象,从而影响其馆际互借与文献传递服务的质量;(4)图书馆文献传递服务普遍处于被动服务状态,没有对读者群各个层面进行科学、系统、长期的调查与分析,缺乏对读者阅读心理、需求方向、专业特长、检索利用文献信息的水平和阅读习惯等信息了解,从而加剧图书馆与读者之间的信息不对称,使之成为制约图书馆馆际互借与文献传递服务持续发展的瓶颈。
2.3 信息咨询服务中的信息不对称现象
信息咨询服务中的信息不对称现象主要表现为:(1)多数读者对图书馆信息服务还处在传统认识上,总是认为图书馆只是借书还书的地方,对于图书馆在传统服务模式的基础上建立起来的以信息技术、网络技术和知识导航为主体的新型服务模式,如网络信息咨询等服务方式不甚了解,因而更谈不上能够有效利用;(2)由于读者不能高度重视各种检索知识与检索技能的学习和提高,针对图书馆开展的相关培训讲座,多数读者持有一种敷衍了事的学习态度,从而使得图书馆在网络环境下开展的信息咨询等深层次的数字化信息服务不能更好地被读者认知和利用,从而造成在信息咨询服务方面,读者与图书馆的信息不对称,影响服务的开展效果;(3)图书馆信息咨询服务的读者类别和层次多种多样,而形形色色的读者群又分别存在不同的文献需求特点,因此,对于图书馆信息咨询服务人员来说,对读者需求差异性的了解也存在着不对称的现象,需要采取有效措施消除这种不对称现象,以提高服务的质量;(4)在信息咨询服务过程中,咨询员不仅要解决读者咨询的相对简单的问题,而且遇到专家学者时,还要具备引导资深专业人员获取所需信息的能力。因此,对信息咨询员来说,由于其专业知识有限,在面对各种可能的复杂咨询问题时,信息不对称现象的存在是很难完全避免的。采用数据挖掘技术规避信息不对称现象
图书馆信息不对称是一个普遍存在的客观现象,它将长期伴随图书馆。信息不对称一方面使图书馆所拥有的馆藏文献资源无法得到充分利用,另一方面使读者的文献信息需求无法得到最大限度的满足,严重影响图书馆在读者心目中的重要地位。因此,必须采取有效措施最大限度地抑制图书馆信息服务中的信息不对称现象所带来的负面效应。从目前文献研究现状看,主要从如下几个方面解决图书馆信息服务过程中的信息不对称现象:一是提高馆员业务能力,建立合理的人才队伍;二是建立和完善馆员激励与约束机制[2];三是加强读者群信息素质教育,建立与读者沟通、互动的有效机制[3];四是建立信息公开机制,抑制信息不对称[4]。由此可见,目前,规避图书馆在信息服务过程中存在的信息不对称问题,还只是停留在职业道德建设、制度建设和信息素质培养等层次的相关研究中,未能引入有效的技术手段,主动研究读者行为需求,为读者提供个性化的信息服务,以达到最大限度地缩小图书馆与读者之间在信息服务过程中存在的信息不对称问题。
3.1 利用数据挖掘技术规避馆藏纸本文献借阅服务中的信息不对称问题
众所周知,在图书馆巨大的馆藏中,每位读者感兴趣的只是很小一部分,因此,图书馆可以通过自动化集成系统,针对读者纸本文献的借阅信息等各类数据资源进行统计与分析,并借助数据挖掘技术找出读者与借阅图书的关联,分析不同类型的读者喜欢哪类书籍以及读者的阅读习惯,进而建立提供图书推荐服务的模型。然后根据读者需求,主动推送其所需的各类纸本文献信息,从而在最大限度满足读者需求的同时,为读者节省宝贵的时间,并增强读者对图书馆的好感与依赖,从根本上转变读者对图书馆的看法,提高图书馆的服务层次和水平,发挥现代图书馆应有的功能和职责。例如,图书馆通过对读者借阅记录进行数据挖掘,可以分析出不同类型读者所借书目的集合。当读者再次入馆借阅文献的时候,系统就可以自动为读者提供所需的各类文献信息,从而指导读者借阅服务,有效地抵制信息不对称现象所引发的不良后果。
3.2 利用数据挖掘技术规避馆际互借与文献传递服务中的信息不对称问题
在图书馆馆际互借与文献传递服务过程中,只依靠读者被动地提出对外馆文献的需求是远远不够的,图书馆应根据读者对馆外文献的各种需求,进行随时跟踪和统计分析,以掌握读者文献需求的特点,并有针对性地为读者免费推送外馆文献需求目录,以帮助读者更好地索取馆外文献,规避读者在文献传递服务过程中,由于存在的信息不对称现象,而影响读者对文献的全面、及时和准确的获取。
借助于数据挖掘技术,可以根据读者以前文献传递请求资料,以及经常访问的网页进行分析、挖掘,从而了解他们的兴趣爱好和研究方向,确定个性化服务的内容,主动为读者搜寻符合其需求的文献传递目录,并将相关资料目录主动推送到读者手中。例如:图书馆文献传递员能够应用关联挖掘技术,定期统计与分析文献传递用户数据库中的读者数据,全面挖掘本馆读者对外馆文献的需求规律与特点,并以此为依据,为本馆从事不同学科和不同研究课题的读者,定期检索文献传递服务网络或外馆网站,以获取读者所需相关目录信息,为读者通过文献传递方式获取外馆文献提供引导。由此可见,采取数据挖掘技术将使图书馆文献传递服务由被动服务转变为主动服务,有效地克服图书馆在文献传递服务过程中因读者与图书馆存在的信息不对称现象而造成的不利影响。
3.3 利用数据挖掘技术规避信息咨询服务中的信息不对称问题
利用数据挖掘技术,可以提高信息咨询服务水平,促使信息咨询服务技术、手段及服务对象上的改变,具体表现在:(1)利用数据挖掘技术,通过对用户数据进行统计与分析,可有效处理用户提出的各种复杂咨询问题,可实现在多媒体、电子文件等多种形式的、大量无序信息资源中检索、分析、优化出用户满意的决策支持结果;(2)采用数据挖掘技术能够对大量的数据信息进行深层次的挖掘,分析它们之间的相互关系,并保证数据的一致性、完整性和安全性,其分析查询的高效率和交互式图形接口能够高质量、迅速地满足用户特定的信息需求。
由此可见,数据挖掘为分析和挖掘信息提供了一个良好的数据环境,利用数据挖掘工具,一方面可使信息咨询员从海量数据中分析出事物之间的关联,挖掘出隐藏在其中的规律信息,形成满足用户需求的深层次信息产品;另一方面,还可以根据用户的历史咨询记录,分析出用户的研究方向和兴趣所在,实现主动的个性化信息咨询服务,从而有效地抑制信息咨询服务中存在的信息不对称现象。
【参考文献】
新型不对称负荷补偿装置控制研究 篇3
随着我国经济水平的不断发展,电力系统内出现了大量的不平衡负荷,这些不平衡负荷产生的负序电流增加了系统电能的损失,严重威胁着电力系统的安全和经济运行[1,2]。在负荷接入点安装补偿装置,用以平衡负序电流是目前比较广泛应用的方法。以晶闸管相控电抗器(TCR)为核心的SVC是目前国内外广泛使用的动态无功补偿装置。TCR并联电容型SVC,除了可以校正功率因数、稳定系统电压外,还可以补偿三相负荷的不平衡。
SVC具有多种补偿算法,以往理论和文献中一般采用两种方式计算所需的补偿导纳。第一种:用有功或者无功功率平均值表示所要求的补偿导纳,这种方法虽然对采样时刻没有特殊要求,但是计算中的电压量,电流量都是相量形式,不易测量和实现。第二种:用瞬时电流和电压求所需的补偿导纳,用这种方法计算补偿导纳,对抽样时间严格的要求,必须是三相电压过零变正的时刻。文献[3]便是采用了一种基于功率平衡思想的以测量功率表示的补偿导纳算法,但未考虑谐波的情况。文献[4-6]是基于瞬时功率理论,采用电流瞬时值进行计算,但算法复杂、精度不够高。
无论采用上述哪种控制算法,对于电流、电压以及功率的检测总是实现控制算法的一个不可或缺的步骤,目前主要存在以下一些检测方法。由S.Fryze提出的Fryze时域非正弦电流检测理论物理意义明确,但其检测需要一定的延时。文献[7-8]在该理论的基础上探讨了三相系统无功的实时检测方法,该方法只有在电压和电流都不含谐波成分时才能实现实时检测,其他情况下都需要一定周期的延时才能实现检测。基于平均功率理论[9]的检测方法是后来出现的一种比较重要的电量检测法,其定义明确,但需构建复杂的模拟器件来实现,实时性和精确度不高。国内还有许多基于瞬时无功功率理论的实时电量检测方法[10,11]的研究,但对于其在电力系统不对称负荷方面中的应用较少。
本文通过对不平衡系统进行分析,首次提出一种基于瞬时无功功率理论的补偿导纳新算法,比起之前的补偿导纳计算理论,该方法具有简单性、快速性、准确性等特点,并通过Matlab/Simulink仿真对该算法进行了验证及说明。
1 不平衡负荷补偿分析
1.1 理想补偿网络
斯坦米兹首先提出了理想补偿网络理论[3],图1(a)所示为单相电阻负荷R。这是一个功率因数为1,三相不平衡的系统。而在图1(b)中bc、ca两相分别加接电抗为的电容,二者产生谐波可以构成平衡的三相系统[4,10]。
该平衡的三相系统的相量图如图2所示。电容电流的方均根值相等,相互相位差为120°。故经上述平衡化电路可将不平衡的三相系统变换成平衡的三相系统[12]。
由以上补偿原理可以求得补偿导纳为:
式(1)只能作为补偿原理的说明,因为欲求的补偿器导纳是用负荷导纳来表示的,而负荷的导纳却不像线电流和电压那么容易测量。
1.2 SVC补偿导纳的计算
T.J.E米勒提出了用对称分量法分析负荷补偿。该方法根据补偿之后,负序电流这两个条件,理想补偿器导纳便可用式(2)表示:
本文基于以上理论基础提出基于瞬时无功电流的补偿导纳计算方法由瞬时无功功率理论可以把三相电流的有功成分和无功成分分解开来,即三相电流可表示成:
根据式(3)对各相有功、无功电流求均方根,可得各相无功电流的有效值:Iap、Ibp、Icp、Iaq、Ibq、Icq。
因为一般无功为感性无功,所以有:
又因为三相电压对称,所以由式(4)~(6)可知:
式(7)经化简后可得:
将式(8)代入式(2)中可以求得三相各自需要的补偿导纳:
2 基于瞬时无功理论的补偿导纳检测
基于瞬时无功功率理论的检测法是电网畸变电流检测的有效方法[13],根据三相瞬时无功功率理论建立的谐波检测方法有:p-q法和ip-iq法。其中基于ip-iq运算方式的无功电流检测法在三相三线制电路中得到了成功应用。由式(9)可知,要求SVC补偿导纳,只需知道Iaq,Ib q,Icq。下面应用瞬时无功功率的ip-iq运算方式推导出所需补偿导纳。
根据对称分量法,可将三相三线电力负荷的电流分量ai、bi、ci分解为正序分量组、负序分量组和零序分量。因为三相三线制电路中不含基波零序电流分量和各次谐波零序电流分量,考虑三相电流中含有基波和各次谐波正序和负序电流分量的一般情况,故系统电流可分解为正序分量组和负序分量组。则ai、bi、ci表示为:
式中:下标中的1表示正序,2表示负序,n表示谐波次数(当n=1时表示基波);I表示电流有效值;φ表示初相角。将它们变换至α-β两相:
据此可求出ip、iq为:
它们的直流分量
可见,是由基波正序电流分量产生的。将它们反变换即可得出:
则:
结合上述理论,为得到式(9)补偿导纳所需无功电流,根据图4所示的ip-iq法无功电流检测原理,图4中PLL为锁相环电路(Phase Lock Loop)。该方法中,需要用到与a相电网电压ae的基波正序分量同相位的正弦信号sin(ωt)和对应的余弦信号cos(ωt)。三相电流ia、ib、ic通过Clark变换C32和Park变换C可得qi,qi经Park反变换C和Clark反变换C23即可得出三相基波无功电流iaq、ibq、icq。
将三相电路的各相电流的瞬时值ia、ib、ic,变换到α、β两相正交的坐标系上研究,即:
是由基波正序电流分量产生的。将它们反变换即可得出式(16)、(17)。
由于检测出来的无功电流iq经过了低通滤波器滤波,因此输出的电流为直流,这就消除了电流中谐波电流对无功电流检测的影响,保证了检测的精度。最终通过以上方式所检测得到无功电流,根据式(9)求得SVC的补偿导纳并以此来控制晶闸管的触发角。
3 SVC装置仿真
采用TCR+FC型的SVC,在Matlab中建立Simulink模型,其原理图如图5所示。一组△形接线的三相不对称负荷。各相的阻抗为的电源中。控制器中采用本文所述算法。在0.06 s时刻投入SVC,观察线电流波形,并通过负序分离模块观测负序电流的变化情况。
(1)SVC未投入时
由于三相负荷不对称性,系统的三相电流也出现了不平衡,A、B、C三相电流仿真图如图6所示。
(2)0.06 s投入SVC后。
由图7(a),可以看出在SVC投入之前,线电流三相严重不平衡。当在0.6 s投入SVC之后,经过一小段时间,线电流三相对称且无畸变。
由图7(b),负序电流在SVC投入之前幅值很大(开始一段的0是由测量延迟造成的),当投入SVC后,负序电流的幅值迅速减小到近似为零。
由图7(c)可看出,在0.6 s投入SVC后,TCR三相相电流导通情况,因为不对称负荷造成各相补偿导纳不同,所得触发角也同,最终得出图7(c)TCR各相电流不同。由此可以看出,本文所述算法是正确的。
图8为电源侧有功功率、无功功率,从图中可以看出在0.06 s经过SVC的无功功率补偿,经过大约一个周期的时间感性无功功率被迅速补偿为零,表明了该SVC模型具有很快的动态响应能力。
4 结论
本文在三相负荷平衡化原理和瞬时无功功率理论的基础上,首次提出补偿导纳的新算法,该算法具有响应速度快、对采样时刻没有要求等优点,克服了目前一些导纳算法的不足。
(1)该补偿方法以T.J.E米勒平衡补偿理论为依据,通过补偿负荷的基波无功电流和基波负序电流实现平衡化补偿。
(2)这种方法计算补偿导纳简单,有效,在检测的电气量——无功电流时,可以做到没有任何的延时,保证了实时性。
(3)利用这种检测技术,能够避免线路中各种谐波电流造成的影响,保证了所计算的补偿导纳的准确性。
(4)通过该控制策略所得仿真结果理想,在SVC装置投入后经过一个多周期不对称的三相电流基本平衡,并且功率因数显著提高。
均衡师生信息不对称策略 篇4
一、师生信息不对称外化表现
师生占有的信息量存在悬殊差异,这当然是正常的。教师对学习内容的把握相比学生对知识的认知程度,自然要高出一大截。当然,信息不对称并非是让师生比高低,而是要在信息的付出、交流、反馈等交互过程中,让师生信息量能够趋于对称。因为信息量均衡,意味着交互效果的升级。
1.师生付出信息量不对称
在具体教学过程中,为使学生掌握相关知识和技能,教师会想尽一切办法,为学生讲解、演示、分析、引导,所付出的信息量自然是巨大的。学生方面呢?要利用自身学习基础,主动学习教材内容,尽量消化教师传递过来的信息。可由于一些客观和主观原因的存在,学生不能将教师传递过来的信息全盘吸收,会出现“打折扣”现象。这个“折扣”越大,教学过程中师生信息付出不对称现象就越剧烈。
2.师生交流信息量不对称
教学是由教师的教和学生的学构成的。教学中的师生互动应该是教学行为转化成教学效果最基本的形式。但现实是,教师在师生互动中投入大量热情和努力,而学生这边常常是处于应付状态。这种“剃头挑子一头热”的现象是普遍存在的。不管原因有哪些,师生交流信息不对称一旦形成,势必会阻碍交流效果。
3.师生反馈信息量不对称
师生需要交流,这个交流过程中自然有反馈的内容,这里之所以要特别列举,是因为教学反馈是衡量教学效果的重要标尺。在实际教学中,教师很难清晰掌握学生的学习实况,因为学生不会主动将学习中的阻碍、困难、迷惑等内容反馈给教师,教师只能从测试中了解学生的学习效果。同样,学生也很难掌握教师在具体教学中存在什么问题,有什么失误,以及如何进行高效的师生合作。师生反馈信息相对封闭,这对顺利实施教学行为是不利的。
二、均衡师生信息不对称策略
师生信息交流不对称是正常现象,但如果不对称超过一定范围,就需要进行调控了。均衡师生信息不对称,可以促进师生互动高效化,对提升课堂教学效率有重要意义。
1.增加学生参与教学活动的频率
均衡师生信息不对称,可以增加学生参与教学活动的频率和强度。教学互动是新课改提倡的重要教学精神,要凸显学生学习的主体地位,教师不仅要放弃“一言堂”的传统教学模式,还要和学生高效互动,让学生参与教学活动的策划、操作、检验,因此教师要给学生参与教学提供足够时空。
在学习《黄山奇松》时,教师先布置预习任务,让学生自行解决生字词,然后提出阅读要求——能够有感情、流利、正确地朗读。为了增加学生参与教学的机会,教师还给学生布置了一个特别的任务:你认为这篇课文应该学习什么内容?学生在解决完字词之后,在朗读的同时,不停地翻阅查找教辅资料,总结提炼教学目标。有的学生提出:要提升对祖国大好河山的热爱之情;有学生认为:多朗读,培养审美意识;还有学生提出:语言优美生动,值得借鉴学习。教师将学生提出的教学目标进行归结,提出一些阅读思考题,然后组织学生分组讨论。
学生深度参与教学,增加了师生互动频率,教学效果大幅度提升,信息传递及时充分,对均衡师生信息不对称发挥了重要的调节作用。
2.开展多种层次师生交流互动
师生互动在新课程背景下属于教学常态,但由于交流活动逐渐固化,交流的深度广度都受到一定限制。教师与学生之间的交流大多以教师提问学生回答的形式进行,不管是泛问泛答还是单个问答,都属于浅层次的交流活动。交流形式单一,教师始终处于主导地位,学生总是处于从属地位,这样的交流何谈平等。因此,要提升师生交流质量,实现信息交互均衡,改变交流方式势在必行。
在学习《滴水穿石的启示》时,课文中列举了李时珍、爱迪生、齐白石的事例,教师为提升师生交流互动水平,故意提出反面见解:这些人真够傻的,为什么不找一找捷径呢?学生明知教师想从反面进行论证,就极力和老师进行辩论,希望用自己的理解说服老师。课堂教学气氛顿时热烈起来。像这种以师生展开辩论的方式进行交流互动,其信息均衡度当然能达到最佳水平,教学效果当然是显著的。
3.建立师生评价反馈互动体系
教学过程离不开评价反馈。教师从学生学习效果评价中获得最真实的信息,以此进行教学行为矫正,提升教学效率;学生从教师那里获得教学效果评价信息,可以指导自身学习活动,同时获知其他同学的学习情况,能够形成对照,找到自己存在的不足和缺点,进行自我调整,不断提高学力水平。
在学习《变色龙》时,教师布置一道仿写练习题:根据《变色龙》的写作方式,学写一种小动物。学生都喜欢小动物,写这样的文章并不困难。但学生常常会根据自己的喜好或者是以往写作习惯来写,难免出现喧宾夺主的现象,过多写“我”的介入,对小动物描写不够。教师在评价时,指出学生存在的问题,推荐优秀习作让学生相互学习,并要求汇报学习结果。学生对这样的评价反馈要求感觉很新鲜,也会把自己的想法和收获加以总结。实践效果还是相当不错的。
不对称补偿策略 篇5
一、模型分析
研究一个短生命周期商品的供应链, 它由一个供应商和一个零售商组成, 其中供应商为领导者, 零售商为跟随者;供应链协作的过程为Stackelberg博弈过程, 不失研究的一般性;市场为随机需求情况, 零售商的销售成本为不对称信息;供需双方为优化协调供应链系统, 将采用回购契约。
1. 符号假定
p:单位商品的市场零售价格;w:供应商给予零售商的单位商品批发价; :供应商的单位商品生产成本或采购成本; :零售商在销售季节中产生的销售成本;g:零售商缺货造成的单位损失成本;v:销售期末未售出商品在销售期末的单位净残值;b:销售期末未售出商品在销售季节末的回购价格 :销售期前零售商订购商品的数量;x:市场需求 (随机变量) ; :市场需求的概率密度函数; :市场需求的累积分布函数; (注:假定分布函数 严格单调递增, 则 :销售期内的市场需求均值; :零售商的期望利润; :供应商的期望利润; :供应链系统的期望利润。
2. 不对称信息下的回购决策
在不对称信息下, 供应商无法观测到确切的 , 如果零售商的真实销售成本信息为, 而谎报销售成本为 。此时零售商的最优期望利润水平为:
(注: 表示真实销售成本信息为 , 谎报销售成本信息为cr′的最优期望利润, 表示真实销售成本信息为 的最优期望利润。)
则 随着 的增大而增大。可知, 通过报高销售成本信息 (在一定程度范围内) , 零售商可以获得额外利润。谎报信息下供应商最优期望利润水平为:
, 显然 随 增加而递减, 若 , 此时供应商的最优期望利润将会低于真实信息下的利润, 而前面已经分析过, 零售商可能在此情况下获得额外利润。因此供应商一定会拒绝合作, 并采取必要的措施来避免这一情况的发生。
二、回购策略
前面已经分析过, 如果零售商向供应商申报了一个销售成本信息, 而真实信息为, ,
在上式中, 对于 一项, 始终小于0, 所以当 , 该项大于0;当 , 该项小于0。如果令w为 的某个函数, 使得 , 那么零售商在谎报信息下的期望利润最大值将在cr处出现。此时:
令上式等于0, 得到一个关于w和 的一阶线性微分方程, 根据求根通解公式, 将w和 直接代入公式, 最终方程通解化简为:
(其中C为任意常数) , 零售商只有诚实申报销售成本信息, 才能获得最大期望收益。为区别起见, 将对称信息下的w值另名为w0, 那么只需满足: , 供应商将会采用此参数折扣契约, 其中C值由供应商和零售商协商决定, 其值大小取决于双方的谈判力量。据此可以认为, 通过对可变参数的重新设计, 真正实现了信息共享与供应链完美协调的双重效果。
参考文献
[1]Baron D, M yerson R. Regulating a monopolist with unknown costs[J]. Econometrica, 1982, 50 (4) :911-930
[2]Albert Y Ha. Supplier-buyer cont ract ing: Asymmetric cost information and cutoff level policy for buyer participation [J]. Naval Research Logistics, 2001, 48 (1) .41-64
[3]索寒生, 金以慧.非对称信息下供需链企业间的回购策略分析[J].计算机集成制造系统.2003, 9 (9) :745-749.
不对称补偿策略 篇6
与一般企业相比, 高科技公司具有高创新性、高投入性、高风险性、高收益性和高成长性等特征。由于高科技公司所具有的行业特性, 非常有必要对高科技公司融资活动中的信息不对称特征和融资控制策略进行研究。高科技公司融资活动的控制策略包括:融资方式、融资成本、融资风险、融资结构、融资决策、融资操作等方面的控制策略。本文主要运用M-M定理、信息不对称理论, 来研究高科技公司融资活动中的行业特征和融资控制策略。
1 高科技公司融资的M-M定理分析
公司融资管理中“M-M定理”是由美国的莫迪利安尼教授和米勒教授, 于1958年发表的“资本成本、公司财务与投资管理”一文中率先提出来的, 探讨了公司融资结构与公司股票市场价值的关系, 两位学者为此获得了诺贝尔经济学奖。M-M定理所引发的融资结构理论和现代信息经济学理论研究成果, 被广泛应用于各行业的公司融资管理和融资控制策略研究。
一般人直觉中认为:不同融资结构, 会导致公司不同的市场价值, 现实中确实如此。但MM定却证明:在一系列假定条件下, 公司的融资结构不影响公司市场价值。这一定理运用在高科技公司融资管理实践中, 具体表现如下:
1.1 M-M定理的假定条件
(1) 高科技公司增发新的债券时, 对已经发行的债券价值没有影响;
(2) 高科技公司的投资与融资结构决策各自独立进行, 公司价值取决于实际的资产结构。
(3) 高科技公司无资本利得税, 外部资本市场信息完全、充分有效。
(4) 投资者个人可以和高科技公司一样, 以相同的借款条件从资金市场借到款项。
结论:融资结构不会影响高科技公司价值
1.2 M-M定理的推导过程
可从高科技公司投资者套购交易的角度出发, 分析其投资策略:
首先, A高科技公司的全部股票总市值EA=A高科技公司的市场价值VA;
其次, B高科技公司的全部股票市值EB加上其全部债务的总市值DB=B高科技公司的总市场价值VB,
再次, A、B两高科技公司的实际投资项目相同, 进而, 未来收入现金流相同, 不同的只是高科技公司的融资结构。
分析:投资者是选购A高科技公司的股票, 还是B高科技公司的股票和债券?
可分析其投资与收益状况:
(1) 一个偏好于小风险资产组合的投资者的选择:
方案一:买A高科技公司1%的股票, 则
投资:0.01VA = 0.01EA 获得收益: 0.01×A公司利润
方案二:买B高科技公司1%的股票EB, 和1%的债券DB, 则
投资:0.01 (DB+ EB) = 0.01VB, 获得收益:
(股票) 0.01× (利润-总利息) + (债券) 0.01×总利息=0.01×B公司利润
以上可见, 方案一和方案二各自获得了A、B两公司1%的利润, 由于两公司的投资项目相同, 从而两公司1%的利润数额相同, 投资者同样的投资获得同样的报酬。即高科技公司的资本结构不影响投资收益。
(2) 一个愿意多冒些风险的投资者的选择:
方案三:买B高科技公司1%的股票 (高科技公司借款, 投资者个人不借款) , 则
投资:0.01EB = 0.01 (VB- DB) , 获得收益0.01×B公司 (利润-利息)
方案四:投资者以自己的名义到资本市场借款, 并购买A高科技公司1%的股票 (高科技公司不借款) , 则
投资:借入:0.01 DA, 股份:0.01 VA , 获得收益:借款-0.01 ×总利息, 股份0.01 ×利润, 收益总和:0.01 (VA- DA) =0.01×A公司 (利润-利息)
只要A高科技公司与B高科技公司的投资项目相同, 两者的市场价值也相同, 进而VA= VB。
如果投资者以自己的名义借款, 与高科技公司以公司的名义借款条件相同, 那么, 那么投资者的行为可以“抵消”高科技公司融资结构的变化, 方案三和方案四的投资、收益相等。
“蛋糕的大小不因为蛋糕如何分法而变化”, 或称为“高科技公司价值守恒法则”
M-M定理结论:高科技公司价值取决于资产负债表左方的实际资产, 而不取决于资产负债表右方的股权、债权比例。
这样的结论看来, 高科技公司的融资结构, 丝毫不影响公司的市场价值, 从而, 无须研究高科技公司的融资策略, 也不需要公司理财经理了。这显然不符合现实情况。
1.3 M-M定理在高科技公司融资实践应用中存在的缺陷
(1) M-M定理把高科技公司投资项目决策与公司融资结构决策分开考察, 并且人为假定公司价值由投资项目所决定, 逻辑上倒果为因;
(2) M-M定理是建立在一系列完全市场竞争假设条件下的, 这些条件, 不符合高科技公司融资市场的现实状况。如:
(1) 假设条件一:套利机制会使各种投资的权益率趋于均衡?现实中由于投资者信息、套利意识不健全, 并非所有的投资者都能把握到投资机会;
(2) 假设条件二:投资者以个人名义借款替代高科技公司负债, 机会、风险、利率等条件完全相同?现实中, 个人负债承担的是无限责任, 远高于高科技公司负债的有限责任风险, 因而融资成本更高。
(3) 假设条件三:套利过程不发生交易成本?现实中存在经纪人费用、咨询费用等;
(4) 假设条件四:破产成本为零?高科技公司破产时要支付各种清算费用、法庭费用、拍卖费用等;
1.4 M-M定理修正条件下, 高科技公司融资结构对其市场价值的影响
在引入税收条件对M-M定理进行修正:高科技公司债务融资的利息成本可以计入所得税扣除额, 具有避税效应。而股权融资条件下, 投资者分红是税后所得, 没有避税效应, 融资成本较高。而高科技公司通常享有政府的税收优惠待遇, 其债权融资的避税效应更强。
2 高科技公司融资中的财务亏空与破产成本
M-M定理的证明中忽略了高科技公司融资实践中存在的财务亏空与破产成本。
2.1 财务亏空成本
由于高科技公司运营资金困难而不能及时偿债, 可能会导致破产。而, 债务融资比股权融资更容于导至财务亏空, 贷款者预期到这一点, 因而会提高贷款条件, 增加成本。
2.2 破产成本
(1) 直接破产成本:法庭费用、律师费用、资产清算费用、拍卖费用等。这些费用一旦发生, 要求由债权人支付, 债权人事先预期到这一点, 就会在公司正常运转时给予更高回报。通常高科技公司风险大, 破产可能性较高。
(2) 间接破产成本
高科技公司破产重组时存在管理困难, 引致间接破产成本。或高科技公司财务亏空时, 股东与债权人利益发生冲突, 引致运营不良, 债权人事先预期到这一点, 会在贷款合同中加入惩罚性条款, 并加以监督实施, 从而额外增加了高科技公司的贷款成本。
2.3 考虑破产成本时高科技公司融资的最优融资结构均衡
3 高科技公司融资控制中的信息不对称
3.1 高科技公司融资控制中的激励理论
3.1.1 高科技公司融资结构激励理论的基本假定:
1976年, 美国学者詹森和麦克林发表的“企业理论:管理行为、代理成本与所有权结构”一文中, 研究了什么样的融资结构能够最小化公司的融资成本, 分析模型为具有控制权的公司内部“所有者——管理者”, 在两权分离下, 高科技公司所有者和管理者之间存在代理成本:
(1) 委托人的监督费用;代理人的保证费用; (3) 决策偏差与福利损失。
基本假定为:
(1) 资本市场完全理性预期; (2) 所有外部股票没有投票权; (3) 拥有一定股权的经营者扮演了“所有者——管理者”角色。
3.1.2 高科技公司外部股票融资中的代理成本:
高科技公司的企业家持股小于100%时, 扮演了作为外部股东代理人的角色。
高科技公司的企业家不拥有100%的持股, 但又掌握公司的控制权情况下, 容易“胡作非为”、“在职消费”。作为外部投资者的股东, 理性地预期到这一情况, 会采取措施:
(1) 直接监督, 用手投票; (2) 股票出价时预期实际利润小于潜在利润, 从而股价低于应有价值。这样产生了高科技公司融资的代理成本。
3.1.3 高科技公司债券融资的代理成本:
(1) 债券融资对高科技公司投资决策的影响是导致机会财富的损失; (2) 债券融资会产生监督、约束成本; (3) 债券融资会导致破产和重组成本。
3.1.4 高科技公司所有权融资的结构理论:
AT (E) 为高科技公司外部筹资的总代理成本, 分为两部分:第一部分, 债券筹资代理成本AB (E) , 第二部分, 股票筹资代理成本AS (E) , 则高科技公司的最佳融资结构为:
3.2 高科技公司融资活动中的信号显示理论
借款者 (高科技公司的创业者、经营者) :对自己的品行、就业精神、项目风险等拥有信息优势, 放款者对借款者缺乏信息。
信息对称时: (1) 市场对高质量的项目高评价; (2) 低质量的项目低评价;
信息不对称时:市场按平均质量的对项目评价: (1) 高质量项目退出市场; (2) 低质量项目泛滥。
一个高科技项目的质量越好, 企业家越会增加在该项目的投资, 以显示他对项目质量有信心的信号。因此, 高科技公司的创业者尽可能在项目股权中占有相当的比例, 以便起到信号显示、降低信息不对称所引起的成本。
3.3 高科技公司融资活动中的偏好顺序
在不对称信息格局中, 高科技公司管理者, 比外界投资者拥有更多的信息, 资本市场上的潜在投资者会理性预期这一格局, 因而对高科技公司的融资条件较为苛刻。而对高科技公司管理者而言, 又要求只有在外部融资成本小于所得时融资才会合算。而站在投资者角度看, 高科公司一旦外部融资, 则股权潜在价值不会高于融资价格。
高科技公司融资的偏好顺序为:先内部融资——后发行债券——发行股票。
内部融资的其他好处:1) 节省发行费用;2) 不稀释老股东的控制权。
债务融资:1) 债务融资成本低于股票成本;2) 债务融资不影响控制权;3) 债务融资不会传递不良信息。
股权融资时, 潜在投资者认为老股东占新股东的便宜。
此外高科技公司的资产构成、公司规模、非债务税蔽、成长性、产品独特性、资产流动性、产生内部资源能力、获利能力、公司经营风险和成本的波动性等方面的因素会影响高科技公司的融资结构。如:有形资产的担保能在一定程度上减弱信息不对称的程度, 降低债务代理成本。而高科技公司的无形资产比例较高, 有形资产较少, 其负债融资成本较高。在资本市场人们对一般大公司的了解更多, 信息不对称程度更低。相反, 高科技公司的规模通常较小, 多是中小公司, 风险大、信息不对称程度更高, 负债融资成本较高, 此时应当实行股权融资策略。
4 高科技公司融资控制策略实证分析
在面临信息不对称情况下, 高科技公司将选择最佳资本结构决策。
4.1 比较成本法控制策略实例
以下是奇点动漫城科技发展公司的融资控制策略。奇点动漫城科技发展公司有两个追加融资方案可供选择, 有关资料如下:
方案1:2000/3000×7.0%+400/3000×13.0%+600/3000×16.0%=0.096=9.6%
方案2:1200/3000×7.0%+400/3000×13.0%+1400/3000×16.0%=0.12=12%
两个融资方案小比, 方案1的加权融资成本更低, 最佳资本结构状态较好。因为方案2的股权融资比重教大, 而相对成本较高。也就是说该高科技公司应该采取负债融资优先、股权融资再后的融资控制策略
4.2 每股利润分析法融资控制策略实例
SMACA移动科技发展公司是一家有全球业务的高科技公司, 目前拥有500万元债券, 利息率10%, 300万股普通股, 每股市价20元。该公司拟追加筹资2000万元。有两种筹资方式:1) 增发普通股100万股, 每股20元, 2) 发行债券2000万元, , 债券利率为12%, 预计资本投入后经营利润为1200万元或800万元, 根据上面的情况, 在不同增资下, 每股盈余如下表:
结果显示, 在公司盈利为1200万元水平时, 采用负债筹姿可以提高每股盈余, 即负债融资优先与股权融资。但在公司赢利为800万元时, 股票筹资才是上策, 因为此时赢利率过低, 而负债筹资的成本较高, 财务杠杆出现负效应, 此时应该股权融资优先于负债融资的控制策略。
以上可见, 不同的资本结构, 不同的融资背景下, 高科技公司应该实施不同的融资控制策略。因此在信息不对称情况下, 高科技公司应该加强公司理财。
参考文献
[1]董伍伦, 李强.现代公司管理[M], 北京:经济科学出版社, 2004.
[2]兰艳泽.我国债务软约束的成因分析[J〗.广东商学院学报, 2006 (5) :68-71.
[3]刘冀生.企业战略管理[M], 北京:清华大学出版社, 2003.
[4]阎笑非.技术经济与管理[M].北京:经济科学出版社、中国铁道出版社, 2005.
[5]齐寅峰.公司财务[M].北京:经济科学出版社, 2002.
[6]ROSS S A, WESTERFIELG R W, JEFFE J F.公司理财[M].北京:机械工业出版社, 2008.
[7]向冠春, 李胜坤.高科技上市公司资本结构影响因素分析[J].证券市场导刊, 2005 (9) :34-36.
[8]徐茂魁.现代公司制度概论[M].北京:中国人民大学出版社, 2001.
不对称补偿策略 篇7
1 信息不对称理论的基本内容
信息不对称是指由于外在环境的复杂性、不确定性以及参与者的主观意图,交易或合作双方掌握的与交易或合作有关的信息在准确性、全面性、及时性、连贯性等方面存在的差异。
掌握信息比较充分的人员,往往处于比较有利的地位,而信息贫乏的人员,则处于比较不利的地位。信息不对称发生在交易契约签订之前,容易引发“逆向选择”;信息不对称发生在交易契约签订之后,容易引发“道德风险”。
逆向选择是指掌握信息较多的一方利用对方对信息的无知而隐瞒相关信息,获得额外利益,客观上导致不合理的市场分配行为。道德风险是信息经济学的一个术语,是指占有信息优势的一方为自身利益而故意隐藏相关信息,对另一方造成损害,增加交易的风险性和交易成本的行为,它本质上是代理问题。
可见,信息不对称必定导致信息拥有方为牟取自身更大的利益使另一方的利益受到损害,为减少或避免这类行为的发生或者降低信息搜寻的成本,提高社会资源配置效率,经济学家为此提出了许多理论和模型。
2 信息不对称理论的现实意义
传统的经济学理论通常都假设市场交易双方具有完全的信息,然而,在现实经济活动中,经济行为主体在大多数情况下不仅不具备完全信息,而且发现信息的能力也十分有限,从而使其决策行为面临许多的不确定性,这与传统的经济学理论的完全信息假设发生了直接冲突。信息不对称问题理论恰恰正是在弥补传统的经济学理论的漏洞的基础上推动了现代经济学理论的新发展。
2. 1 促使行为经济学的诞生
由于人的经济行为在很大程度上是人的心理活动的反映,而交易双方的信息不对称正是由于人们心理活动的“屏蔽性”造成的。因此,在研究信息不对称问题时,有必要研究造成信息不对称的心理行为动机及由此引起的经济利益,即经济学必须开始转向经济学与行为科学、心理科学的结合。因此,信息不对称理论的出现实际上标志着经济学开始从建立在许多严格假设基础上推导出来的许多脱离实际的一套“空中楼阁”似的理论模型向基于现实经济生活的理论解释位移,具有革命性的意义,在一定意义上促使了行为经济学的诞生。
2. 2 推动经济博弈论和传统经济学的发展
从产品市场、劳动力市场、保险及资金市场等领域探讨的信息不对称问题,市场体制需要设计最优方案来防止信息不对称问题带来的“市场失灵”。因此,在交易中,交易双方以信息不对称为前提的心理博弈和经济利益较量,为洞察市场经济的运行拓宽了理论视角,将对博弈论的发展起着重要的推动作用,也为转型经济中的发展中国家进行体制设计和政策选择提供了具有启发性的思路。
2. 3 提供政府干预市场的理论依据
由于信息不对称问题的存在可能造成信息占有优势方经常会做出“败德行为”和信息占有劣势方面临交易中的“逆向选择”,从而扭曲市场机制的作用,误导市场信息,造成市场失灵。因此,政府必须有效地介入市场,弥补信息不对称带来的市场机制失灵。
2. 4 表明信息传递的重要性
因为交易中存在信息不完整和信息不对称,因此,人与人之间,人与组织之间,组织与组织之间,需要加强沟通与对话,相互传递信息,促成交易双方交易的成功; 另外,传统经济理论认为收益就是劳动成果或产出,很少想到信息不对称问题在一定程度上的减少本身就意味着收益。因此,人们在决策面临许多不确定性因素时,减少必须花费的人力、物力等经济成本,即是收益的增加,这也是信息就是财富的又一有力证据。
3 信息不对称对工程项目管理的影响
工程项目管理信息中的信息不对称,可能存在于两个行为主体之间,也可能同时存在于多个行为主体之间,本文主要研究政府主管部门、业主、承包单位、监理单位及中介咨询机构行为主体之间的信息不对称问题。
3. 1 业主与承包商之间的信息不对称
业主与承包商是建设过程中两个主要的参与者,属于建设工程的主要合同关系,他们在招投标阶段和履约阶段均存在信息不对称问题。
招投标阶段是业主和承包商相互对策和双向选择的过程。一方面,业主要综合考虑投标方的资质、业绩、报价等因素选择承包商; 另一方面,承包商也存在选择信誉高、有资金实力、手续齐全的业主。在相互选择过程中,双方所拥有的信息是不对称的。如业主更多地了解自己的建造需求,但对投标者的能力、素质、技术、装备、管理、服务等信息了解甚少,业主属于信息的劣势方,承包商属于信息的优势方。反之,承包商对自身的能力了解较多,而对业主的详细营造意图、财务支付能力、项目手续等信息了解较少,承包商变成信息的劣势方,而业主方变成信息的优势方。在此信息不对称的情况下,为了更多了解对方,双方都会付出成本进行信息的搜寻和分析,在讨价还价的博弈中不断达到均衡。通常,承包商会通过广告、质量认证等方式让业主了解自己的技术、质量能力及信誉,业主会通过调查、核实以及开标、评标的方式选择承包商。
当业主选择了承包商,在签订承包合同后的履行阶段,同样存在着信息不对称问题。承包商了解自己使用人员的素质、材料的质量、建造方法与技术等,业主不可能完全掌握承包商是否严格按照合同进行施工,是否有偷工减料行为,业主为信息劣势方,承包商为信息优势方。反之,承包商不了解业主的信誉、资金能力以及是否有道德风险而恶意拖欠工程款,业主了解自己的支付能力及资金状况,承包商变为信息劣势方,业主变为信息优势方。可见,在此过程中,由于信息的不对称,双方都存在着不确定性,都不能完全控制选择行为的最终结果,都存在着由于不利选择而可能造成的风险,其根本原因是商业信誉,即道德风险。
3. 2 业主与监理单位之间的信息不对称
监理单位受业主方委托,组织项目的实施并对工程建设进行监督和管理,形成委托—代理关系,业主是委托人,监理单位是代理人。在委托—代理关系中,业主拥有监理单位的不完全信息,如资质、信誉等,而监理单位拥有完全的私人信息,如自身的技术实力、管理水平、服务质量以及努力程度等,业主是信息劣势方,监理单位是信息优势方。业主希望选择高水平的监理单位,监理单位希望扩大市场业务,为达到目的,业主和监理单位都需要付出成本,不断进行信息搜寻和讨价还价,以达成双方都能接受的合同,签订合同后的履约行为就是两个具有完全私人信息的人之间的对策及对策均衡。
由于业主和监理单位的价值标准或目标都是最小成本约束下的最大预期效用,而业主不可能全程监督监理单位的行为,因此选定监理单位后,业主就要通过监理合同条款及规则对监理单位进行有效的激励,形成利益捆绑,使其自愿地与自身站在一起,即形成了“效益—信息”一致性。但工程建设的不确定因素较多,特别是隐蔽工程,一旦某道工序完成转入下道工序,将无法再进行检查和验证,因此,要依靠监理单位的主观行为,通过过程监督实施管理和控制,并达到完全的努力程度。当激励失灵,监理单位提供的信息失真或与业主的目标不一致时,就存在道德风险,出现不能实现业主预期目标的情形,这属于监理单位道德风险的问题。实际上,由于市场竞争激烈,监理单位一般会选择与业主方一致的行动,努力履行好职责。
3. 3 业主与政府主管部门之间的信息不对称
从目前我国的现实情况看,政府是信息资源的最大制造者和拥有者,政府拥有的信息资源占信息资源总量的80% 以上。在规划和建设领域,政府作为公共利益的代表者,要编制统一的开发建设规划、制定政策和规章,要在建设项目策划、选址、土地使用权转让、建筑规划、开工建设、竣工验收等环节进行批准,拥有大量的信息资源,而信息公开制度又发展失衡。因此,政府与社会和开发商之间,政府具有信息优势,建设单位处于信息劣势地位,政府部门和业主方处于信息不对称的状况。
在项目建设开发阶段,业主要花费成本搜寻政府的信息,掌握建设规划和各种政策,以获得较好地段、项目的土地开发权,当政府部门人员享用权力感到满足时,就可能存在道德风险,出现不利选择,从而增大社会总成本,降低社会整体福利。
3. 4 监理单位与承包商之间的信息不对称
监理单位与承包商之间是监督与被监督的关系。由于监理单位的专业性,对建筑产品的生产制造比较熟悉,而对承包商的管理、技术、能力、主观努力程度等可能了解不够,二者由于信息不完备而形成信息不对称,相对来说,承包商具有信息优势,而监理单位则属于信息劣势。由于信息的不对称,可能会出现监理单位或承包商的行为与委托人的目标一致或基本一致 ( 不存在道德风险) 、监理单位行为与委托人目标一致 ( 承包商存在道德风险) 、承包商行为与委托人目标一致 ( 监理单位存在道德风险) 、监理单位、承包商的行为与委托人的目标都不一致或基本不一致 ( 完全道德风险) 四种情况。
当不存在道德风险时,监理单位与承包商互相配合,除出现不可抗力外,实现委托人预期目标的概率非常大;同时,业主也会对承包商和监理单位进行刺激,以获得可观的经济效益,从而达到“小成本—大回报”的效果。当承包商存在道德风险时,因其主观上没有选择与业主目标一致的行动,也可能达不到委托人预期目标,其原因可能是业主无节制地压价、转嫁负担或条件过于苛刻所致,此时,业主应调整合同约定,重新建立信息刺激机制。当监理单位存在道德风险时,如果承包商具备能力而且主观上采取与委托人目标一致的行为,基本不会影响建筑产品的最终结果,同样会生产出令委托人满意的产品。当存在完全道德风险时,业主目标实现的可能性较小,存在的风险较大,但现实中,一般监理单位和承包商不会采取这种行为,可能是业主的因素更多。
4 工程项目管理中各信息主体之间的关联度模型
在工程项目建设中,从项目策划到项目完成的全过程管理中,项目的行为主体可能涉业主、勘察设计单位、施工单位、监理单位、中介咨询机构以及政府行政主管部门等不同参与者,他们因角色和地位的不同,同样存在着信息不对称性问题。就项目而言[3,6],业主也称建设单位、开发商,属于合同关系的甲方,是建设工程项目的投资主体或投资者,也是建设项目管理的主体,主要履行提出建设规划和建设用地以及支付建设资金的责任,是项目产品的买方; 勘察设计单位和施工单位统称承包商,属于合同关系的乙方,主要完成建筑产品的勘察设计和施工制造任务,是项目产品的卖方; 监理单位及中介咨询机构是受业主方或其他经济人委托对项目全过程进行监督管理或从事各种建筑活动的咨询服务,属于委托代理的性质; 政府行政管理部门是依据法律法规对项目进行管理、监督,既包括建设主管部门,也包括相关的环保、市政、消防、卫生、计划等部门。
根据现代工程项目管理理论及项目所涉及的各行为主体之间的关系,构建如图1所示的工程项目管理各信息主体之间的关联度模型。
5 工程项目管理中信息不对称的解决策略
5. 1 建立网络信息沟通平台及行业间信用等级体系
在工程建设过程中,业主、承包商、监理单位三方建立相关信息传递网络系统。业主及时提供营造意图、建造特殊要求、资金到位情况; 承包商则积极提供工程进展情况、工料消耗、材料质量与供应情况; 监理单位传递工程建设的质量、技术情况、发现的问题等,实现网上信息共享,使三方均能随时查询到最新工程信息。同时,发挥政府和市场的作用建立“网络沟通信息平台”和“诚信档案管理系统”,将登记注册的各公司的信用等级公开化,可以随时查询,这种利用公开信用等级体系进行自我控制的效果要比采取强制性的打压措施好得多,具体沟通平台如图2所示。
5. 2 建立激励机制和信息报告、奖罚措施
激励机制的设置可以有效地控制道德风险,使委托方与代理方的利益趋于一致,例如建设工期的奖励、工程质量的奖励等。另外,基于投入资产的专有性,业主一般不会轻易改变投资决策,因此业主可以通过激励合同诱使承包商选择业主希望的行为,尽量使合同的设计形成“捆绑”效应,即业主与承包商有共同的利益行为; 同时,制定严格的奖罚措施,对为了私己利益故意隐瞒工程信息的要进行严厉的处罚,并记入诚信档案。
5. 3 培育公正、规范的中介机构
为了减少信息不对称,可以通过第三方即监理人员对建设工程项目进行监督和管理。监理人员具有专业上的优势,他们以自身信誉为保证,以信息服务为主要活动内容,是建立和完善行业自律机制的重要因素。为此,要培育公正、规范的中介行业,建立起能使信息达到对称的机制。由行业协会制定规则,对信息的披露做出系列的、明确的和具有可操作性的约定,增加信息透明度,使中介行业成为信息流中心。
5. 4 加强制度建设,建立风险预警机制
制度建设是从客观上杜绝道德风险的重要举措,加强项目风险控制和预警机制。制度能保证项目建设的经济业务受刑罚、民法约束,让干系人不敢实施非道德行为,提高非道德行为被发现的概率,提高实施非道德行为的支付成本。项目风险预警能对项目运行过程中的风险因素进行分析、预报,并快速发现关键风险因素,将关键因素作为风险管理系统的风险预警点及时进行预警,达到提前控制、预先管理的目的。
摘要:随着经济的发展、社会的进步,信息不对称已充斥于所有的主体市场,建设领域同样如此。本文从信息不对称的基本概念出发,介绍了信息不对称的基本内容及现实意义,重点分析了信息不对称对工程项目管理的影响,构建了房地产市场信息主体的关联度模型,有针对性地提出了工程项目管理中应对信息不对称问题的解决策略。
不对称补偿策略 篇8
随着风电机组单机容量和风力发电厂总装机容量不断增大,风电机组和电力系统之间的相互影响变得越来越重要。由于目前风力发电厂大多处于偏远地区,与电网的联系相对薄弱,并网点的电压容易发生波动及不平衡,这时容易造成直流电压波动。直流电压波动不但使控制系统的设计和稳定运行变得更加困难,而且还将给直流电容和变流器件的运行带来安全隐患,同时也造成变流器输出发生畸变,影响电网的电能质量[7,8]。另一方面,不论风电机组侧采用不控整流还是脉冲宽度调制(PWM)整流,都将造成风电机组输出电流的畸变,给风电机组运行带来不利影响。
因此,电网电压不对称时,对风电机组的控制,特别是对直驱型永磁同步风电机组的控制是目前风力发电运行过程中亟需解决的问题[9,10,11],本文提出一种保持网侧交流器输出功率恒定的控制策略。
1 直流电压波动抑制策略
基于背靠背变流器结构的直驱型永磁同步风电机组的结构示意图如图1所示,图1中有两个变流侧,分别称为电机侧变流器和网侧变流器,其中Vdc为直流侧电压。
设电网电压为
式中:U+和U-分别表示电网电压中的正序电压和负序电压。
鉴于风力发电系统没有零序电流通路,不考虑其中零序电流分量。网侧变流器的输出电流i为
式中:I+和I-分别表示网侧变流器输出电流中正序电流和负序电流分量的幅值。
由式(1)、式(2)可知,瞬时功率P为
P=uaia+ubib+ucic=Pdc+Pac (3)
Pdc=U+I+cosφ++U-I-cosφ (4)
由式(3)可以看出,网侧变流器输出瞬时功率由一个直流量和一个二倍频的交流分量组成。在风电机组输出功率恒定时,该二倍频交流量的存在将引起直流侧电容电能的吞吐,造成电容电压产生相应的二倍频波动。
因此,通过对输出电流的控制,使波动量的幅值为零即可消除直流侧电容的二倍频波动,式(5)可以改写成:
欲要求Pac为零,则有:
U+I-cosφ-+U-I+cosφ+=0 (7)
U+I-sinφ-+U-I+sinφ+=0 (8)
根据能量守恒的原理,欲要求维持电容电压保持稳定,则网侧变流器输出的有功功率应与风力发电机的输入功率相同,设风电机组输入功率恒定为Pin,则有:
Pdc=U+I+cosφ++U-I-cosφ-=Pin (9)
根据式(7)~(9),可以得出变流器输出电流目标值为
在不考虑无功功率补偿时,即U-I+sinφ+=0时,将式(10)带入式(2)可得:
式中:
采用这种方法,网侧变流器输出电流为纯正弦,而且网侧变流器输出功率恒定,直流侧电容恒定,不会产生二倍频波动。
2 对系统不平衡度的影响
下面简单对采用保持网侧交流器输出功率恒定的控制方法后,风电机组并网对电能质量的影响进行分析。
风电机组并网简单示意图如图2所示。图2中,ZI为线路阻抗,为分析方便,假设线路三相阻抗相同;
在风电机组没有并网前,由于不对称负荷的存在,母线2处电压含有一定的负序分量,其正序及负序电压分别为
当风电机组采用本文提出控制方法,风电机组并网后,母线2处电压的正序及负序电压分别为
由式(13)~(16)可知:
U'+>U+
U'-<U- (17)
将根据电能质量中对于电压不对称度的定义,可知风电机组并网前后不平衡度ε分别为
根据式(17)、(18)可知,风电机组并网后,电网电压的不平衡度降低,提高了电能质量。利用同样的分析方法可以得出当风电机组采用传统的平衡控制时,风电机组并网不但不能改善电网的不平衡度,反而存在一定程度的加重。
3 网侧变流器控制系统的实现
3.1 网侧电压序分解
在对电网电压检测后,通过序分解得到电网电流中正序及负序分量[12]:
3.2 直流侧电容电压控制
直流侧电容电压维持稳定是直驱型永磁同步风电机组正常运行的基础。
直流侧电容电压调整是通过控制直流侧电容的充放电来实现的。在运行过程中,设发电机侧变流器输入功率恒定为Pin,网侧变流器输出功率为 Pout。在忽略损耗的基础上,根据能量平衡可知电容电压变化取决于Pin与Pout的相对关系,即:
为了使直流侧电容电压稳定在设定值,对其偏差进行比例-积分(PI)控制。将直流侧电容电压控制器的输出来确定网侧变流器的输出电流,控制系统如图3所示。在图3中,i*abc表示注入系统电流的参考值;U+abc、U-abc分别表示系统三相电压的正、负序分量;kpd、kid分别为比例-积分(PI)环节的控制参数。
3.3 变流器输出电流控制
变流器控制方法较多,本文采用电网电流量检测的闭环结构,对电网电流的正序、负序分量分别控制,即通过对其分别进行正序、负序的d、q变换,然后对变换后的d轴和q轴分量分别采用PI控制,这样使得控制器的参考值均为直流量,从而简化了PI参数设计。同时,由于该方法不需要复杂的无功电流检测环节,简化了控制系统的结构[13]。
变流器输出电流控制系统如图4所示,在图4中,uabc表示电网三相电压;Δi+abc、Δi-abc、i+d、i+q、i-d、i-q由电流分解方法进行计算,其中i*abc表示网侧变流器输出电流参考值,为图3所示的直流控制输出,iabc表示网侧变流器实际输出电流。
4 仿真分析
本文在Matlab7.0中建立了一台直驱型永磁风电机系统仿真模型,在电网电压不对称时对文中提出的控制方法进行仿真研究。系统中直流侧电压控制目标为2 400 V,电网电压波形如图5所示,不平衡度为25 %。在相同的系统构成的基础上分别采用常规平衡控制和文中提出的方法进行仿真。
采用常规平衡控制方法时,直流侧电容电压和网侧变流器输出瞬时功率波形图见图6。
从图6中可以看出网侧变流器输出有功功率存在二倍频波动,直流电压也相应存在一个二倍频波动。
利用保持网侧变流器输出功率恒定控制方法时的仿真结果如图7所示。
从图7可以看出,网侧变流器输出电流存在一定的不平衡,但其输出瞬时功率保持恒定,因此直流电容波动约为传统方法的10%,直流侧波动抑制效果明显。
5 结语
通过对本文所提出的保持网侧交流器输出功率恒定控制方法的理论分析、仿真研究可知。
1)在电网不对称故障时,采用网侧输出电流控制能够有效抑制直流侧电容电压的波动。
2)采用本文提出的保持网侧交流器输出功率恒定控制方法,能够改善电网的电能质量,降低电压的不平衡度。
3)无功电流控制与有功电流控制实现方法相同,本文不再详细论述。