投资者结构更新中（共7篇）
投资者结构更新中 篇1
一、跨国集团“中外中”投资结构概述
中国境内集团企业纷纷走出国门,通过在境外注册或收购、换股等形式新设、收购注册中资公司,搭建国际融资平台。境外注册中资公司通过现金和换股的方式取得境内集团企业所属的境内子公司的股权,从而将境内企业的原股东从直接控股变为通过境外注册中资公司间接控股境内企业,形成境外注册中资公司控股境内企业(以下简称“境内子公司”)、境内企业原股东(以下简称“境内母公司”)通过境外注册中资公司间接控股境内企业(即境内子公司)的“中外中”投资结构(如图1所示)。
二、“中外中”投资结构的重复征税问题
实务中,有些境外的中资公司仅仅是个壳公司,主要业务在境内,境外公司所取得的所得最终是要全部分回境内母公司,因集团内部境内外企业之间的收益分配导致税收成本巨大,更有甚者集团整体所得税税负达到40%左右,而我国企业所得税合理税负应为25%或者享受税收优惠者更低。“中外中”投资结构的重复征税问题已成为跨国集团不得不面临的重大税收课题。
这种“中外中”投资结构安排下重复征税问题,主要体现在两个方面:
1. 境内子公司向境外控股公司分红需要扣缴企业所得税
境外注册中资公司控股境内子公司,境内企业在中国境内从事生产经营活动取得的所得,按《企业所得税法》规定缴纳企业所得税后进行利润分配,在向境外股东分配股息、红利等投资性收益时,按照税收政策规定对非居民企业取得的来源于境内的所得,需要按10%或协定税率代扣预提所得税。境外注册中资公司取得的境内子公司分配股息、红利所得存在重复征税问题。
2. 境内母公司取得境外注册中资公司分红款需要缴纳所得税
“中外中”投资结构下,境外注册中资公司是境内集团母公司的子公司,同时又参股原集团公司的境内子公司。境外注册中资公司基本上设在避税地或税率较低的地区,由于在境外没有缴纳或缴纳较低的税收,所得收益向股东进行分配时就面临着,境内母公司从境外分回的股利又要按25%全额缴纳企业所得税。我国的税收政策虽然对来源于境外的股息、红利等投资性收益所得已在境外缴纳的所得税允许限额扣缴来消除重复征税,但间接抵免的适用范围在持股比例、投资层级做出了限制规定,重复征税问题并未解决。
实线:新设、收购境外注册中资公司前投资结构;虚线:新设,收购境外注册中资公司后的“中外中”投资结构。
三、“中外中”投资结构的税收筹划
在目前国际税收环境、我国税收政策下,可以考虑以下三种模式解决跨国集团内部的重复征税问题。
模式一:将境外注册中资企业认定为中国居民企业
1. 模式简述
依据《国家税务总局关于境外注册中资控股企业依据实际管理机构标准认定为居民企业有关问题的通知》(国税发[2009]82号)的规定,境外中资企业同时符合生产经营管理场所、财务人事决策机构、主要财产、账簿档案存放、高管在中国境内四个规定条件的,根据企业所得税法和实施条例的规定,应判定其为实际管理机构在中国境内的居民企业(以下称非境内注册居民企业),并实施相应的税收管理,境外中资企业可向其实际管理机构所在地或中国主要投资者所在地主管税务机关提出居民企业申请,认定为实际管理机构在中国境内的居民企业,就其来源于中国境内、境外的所得征收企业所得税。
境外注册的中资公司被认定为中国居民企业后,首先,境外注册中资公司取得的境内子公司支付的股息、红利等权益性投资收益,依据《企业所得税法》第二十六条和实施条例第八十三条的规定,属于符合条件的居民企业之间的股息、红利等权益性投资收益,作为免税收入,境内企业不需要对其代扣代缴预提所得税。其次,境外注册中资公司其向境内的母公司分配股息、红利时也可依据规定享受免税,境内母公司取得的境外注册中资公司分配的股息、红利符合条件的居民企业之间的股息、红利等权益性投资收益,作为免税收入免征企业所得税。
2. 模式分析
(1)优点
境外注册中资公司被认定为中国居民企业后,按中国居民企业进行税收管理,相互之间股息红利分配重复征税问题得到了解决,不受投资层级限制和持股比例限制。
(2)限制条件或缺陷
①境外注册中资企业取得境内股息、红利可以享受优惠,但正常生产经营所得的税收负担会相应增加。
若境外注册中资公司属于壳公司,仅从事境内股权投资活动,没有其他生产经营业务,认定为居民企业后其取得收益全部为股息、红利等投资性收益,属于免税收入,则不会增加税负。
若境外注册中资公司注册地在香港、英属维尔京群岛等低税率或不征所得税地区,公司有正常的生产经营业务收入,认定为居民企业后,就应该按照中国居民企业居民经营所得适用税率25%缴纳企业所得税,这样就会增加境外注册中资公司的税负。
②境外注册中资公司的境外股东税收成本增加
若境外注册中资公司存在非居民企业境外股东,认定为居民纳税人后向非居民企业境外股东分配股息时,应当按照中国税法规定按10%或税收协定税率代扣代缴预提所得税。
此外,非居民企业境外股东转让非境内注册居民企业股权所得,属于来源于中国境内所得,也应当根据中国税法的规定缴纳企业所得税。
③境外注册中资公司可能被认定为双重居民身份
境外注册中资公司认定为中国居民企业后,其注册地国家或地区有可能根据注册地原则也将其认定为该国或地区的居民企业,需要通过国家税务总局双边或多变进行磋商。
3. 适用范围
适用此模式的企业集团应同时具备以下条件:
①经营业务、经营收益全部或大部分来源于中国境内;
②在境外依据外国(地区)法律注册成立,实际管理机构位于中国境内;或者海外借壳上市的企业;
③由中国境内的企业或企业集团作为主要控股投资者。
模式二:申请专项税收政策,扩大境外所得间接抵免的可抵免持股层级
1.模式简述
对于收益全部或大部分来源于境外的企业集团,在不影响企业集团正常经营、战略发展的前提下,尽可能压缩对境外投资持股级次至3层及以内,提升股比集中度至20%及以上,以符合《关于企业境外所得税收抵免有关问题的通知》(财税[2009]125号)、《企业境外所得税收抵免操作指南》(国家税务总局公告2010年第1号)等法规关于境外所得间接抵免的政策规定。
若投资层级超过了现行税收法规规定的允许抵免层级,可以申请专项税收政策,适当扩大可抵免投资层级,使更多下层企业在境外缴纳的所得税税款得以抵免,以消除境外所得分配至境内时重复课税问题。
2.模式分析
(1)优点
更多下层企业在境外缴纳的所得税税款得以抵免,可以有效消除境外所得分配至境内时重复课税问题。
(2)限制条件或缺陷
①若投资层级超过了现行税收法规规定的允许抵免层级,需向财政部、国家税务总局申请专项政策文件。
②对持股集中度、投资层级有一定要求
财税[2009]125号文、国家税务总局公告2010年第1号等法规对于间接抵免的主体有两个限制:由居民企业直接或者间接持有20%以上股份的外国企业;最多只有三个层次可享受间接抵免。企业申请扩大可抵免层级的专项政策时,首先应当符合法规对持股比例的要求,再申请适当扩大抵免层级。
投资层级过多情况下,取得境外分配的股息、红利等权益性投资收益不能完全消除重复课税问题。
③无法解决股权架构在境内境外反复穿插的收益分配重复课税问题;境外企业取得境内企业分配的股息、红利等权益性投资收益仍需按规定缴纳预提所得税。
3.适用范围
适用此模式的企业集团应同时具备以下条件:
①收益全部或大部分来源于境外的企业集团,
②持股比例较集中,单一上一层外国企业直接持有20%以上股份,且由该企业直接持有或通过一个或多个符合规定持股方式的外国企业间接持有总和达到20%以上股份;
③投资层级不超过五层。
模式三境外收益用于境外投资
1.模式简述
专项申请扩大抵免企业层级和申请将境外注册中资公司认定为居民企业的解决模式都具有局限性,多为中央企业适用,该类企业具有收益全部或大部分来源于境外或境内的特征,且均处于垄断行为,尤其以境外注册中资公司认定为居民企业的解决模式企业垄断特征更为明显,非控股地位的境外投资者由于所投资企业能够获得高额的垄断超额利润,往往可以忽略因改变纳税人性质而被课征的所得税。另外,央企申请专项税收政策的通道也较为通畅,因此前两种模式多为中央企业集团采用。
其他“中外中”投资结构的企业可“以不变应万变”,不作任何调整或变动,暂将境外收益滞留在境外,用于新的项目投资,静待财税部门出台解决“中外中”投资结构重复征税的新政。
2.模式分析
境外收益无法即时汇回中国境内,若境内控股方对境外股息红利等权益性投资收益依赖程度较高,会对境内控股方产生不利影响。
3.适用范围
大部分的民营集团企业,以及对境外中资公司的股息、红利分配依赖度不高的境内集团企业,在境外有长远战略投资需求和重大投资利益,均可以采用这种模式。
参考文献
产业结构变动中的投资约束 篇2
本文讲的主要是购建固定资产、无形资产和其他长期资产支付的现金,按照投资的形成结果及对产业结构变动影响的角度,把投资分为用于产业结构调整的投资和产业结构升级的投资。为了理论研究的逻辑严密性,本文将固定资产存量的调整投资也列为新增投资的一项,理由是尽管固定资产存量是由过去的投资形成的,但对调整后的存量资产所进入的企业而言,这些存量资产仍然会形成新的生产能力,因此,它相当于新的投资。故新增投资可分为:用于产业结构调整的投资、用于产业结构升级的投资、固定资产存量投资三部分。这三部分投资形成了投资的三个来源,为新增投资的形成奠定了基础,具有极为重要的理论意义和现实意义。
一、投资的重要性分析
众所周知,GDP即国内生产总值,对一个国家具有重要意义,GDP是衡量一个国家和地区在一定时期内所生产的全部商品和劳务的市场价值,是一个流量概念。GDP反映了一国在一定时期的生产能力和供给能力,是衡量一国产出的重要指标。在整个GDP构成中投资占了很大比重。一国生产能力和供给能力的高低完全取决于该国的GDP水平,在很大程度上也就取决于投资的大小。经验和事实也证明了这一点,在东亚等新兴工业化经济快速发展的地区,投资率一般较高,经济发展速度较高而GDP也较高,而在发达国家和一些经济落后的发展中国家,一般投资率较低,经济发展速度也较慢,GDP也较低。当今世界国与国的竞争是以经济、科技为主的综合国力的竞争,世界大国纷纷在国际市场上加强对世界资源的竞争,以不断加强本国的竞争实力。而资源是稀缺的,对国际市场资金的争夺也成为世界各国发展的重要目标。可以说,当前经济的竞争就是对资源的竞争,也就是投资的竞争,投资成为后发国家赶超先进国家的有力武器。
故努力增加投资、重视投资是当前国家的大事,世界各国纷纷放低门槛、降低壁垒实际上本质就是吸引投资、重视投资政策的结果。但资源是有限的,投资也受到了许多约束。重视投资就是要重视研究投资的内在决定因素。投资的影响因素很多,包括土地成本、劳动力成本等商务成本即“硬”成本部分,还包括能够被有效控制和降低的服务性因素等“软”成本部分,即由公用事业开支、设备租金、仓储费用、港口服务费用、利息支出、金融服务、运输和通讯,以及专业服务如会计和管理咨询等组成的服务成本部分。“软”性部分正是一些较发达城市所具备的优势,并且是现代服务业和总部经济比较关注的,较发达的城市即可通过强化服务成本的优势进行招商。本文主要是从理论上进行分析,故研究的角度与上面有所不同,下面就对投资的影响因素作简要分析。
二、投资约束的分类
经济学上讲经济资源是稀缺的,投资也是一样。这种约束主要包括投资规模约束即规模约束、产业投资流动方向及比例约束和其他约束。投资规模约束即规模约束,较好理解,因为任何资源都是有限的,稀缺性是经济资源的基本特征,人类社会从一诞生就始终受着自然资源稀缺的压力,无论是刀耕火种的原始社会,还是步入高科技时代的现代社会,自然界就像悬在人类头上的达摩丝之剑,时时刻刻约束着人类的发展行为,投资也不例外,投资始终受到总的规模影响,总有一定的边界,不可能无限扩大。
影响投资规模的第二个因素是产业投资流动方向及比例,这里讲的产业投资流动方向主要是产业投资流动异向问题,即投资流向陷阱问题。新古典经济学认为资源是有限的,因此,必须利用价格机制合理有效地配置资源。从物质形态就是将资金、技术、土地、劳动力合理地配置到社会的各个角落,以达到资源高效配置的结果。投资也是一样,投资会受到一定程度的“摩擦”作用,即受到有效利用率的约束,也就是结构约束,这主要是由于产业投资流动异向造成的,也就是产业投资流入了投资流向陷阱,造成产业结构失衡,投资需求扭曲进一步加深,形成了大批无效投资,影响了投资的有效性。所以,还需进一步分析投资规模约束及产业投资流向陷阱的约束运行机理。
三、产业投资规模约束运行机理分析
我们假设产业投资规模为h,产业结构调整的投资为a,产业结构升级的投资为b,固定资产存量调整的投资为c。
由上面已知分析可知,产业投资规模主要是由产业结构调整的投资、产业结构升级的投资和固定资产存量调整的投资三部分组成。故存在h=a+b+c,存在a
产业结构内部的变动,无论是产业结构调整的投资、产业结构升级的投资和固定资产存量调整的投资,都不会超越投资总规模约束。而投资规模则受到法律、税收、传统习惯、社会安定成都、储蓄率等多种因素的影响。
由于我国处于转轨经济过程中,市场投资主体不完善,各投资主体内部机制的作用力度还较弱,各种非经济因素对投资行为的干预依旧存在。财政分配体制决定的总体投资需求还很大,加之客观条件影响造成投资行为存在着一定的盲目性,政策经常对扭曲的投资需求注入新的动力。
从我国经济发展的情况来看,长期受经济过热的困扰,其突出表现是经济主体的投资饥饿症,尤其是对于体制外的企业,即处于市场经济体制以外的企业,国有企业,由于存在预算软约束的存在,实际上投资规模处于无限膨胀的状态。对于体制内的企业来说,由于存在经济利益短期化冲动,投资规模也处于不断放大的通道之中。
再加上地方政府的扩张冲动的作用,这种扩张的实现手段就是投资。从投资体制改革和投资运行机制讲,民间投资的冲动和地方政府的冲动,两个冲动叠加在一起,再加上一系列有利于投资的因素的叠加,造成了当前的投资过热。使得投资总规模常常突破限制,造成过度膨胀。
四、产业投资流向异向度约束分析
在产业投资约束不仅包括投资规模约束即规模约束,还包括产业投资流动方向及比例约束。由于产业投资流向与产业结构调整存在共向和异向的问题,先进行产业投资流向与产业结构调整的相关性分析。资源配置是指在资源数量为既定的的情况下,如何把有限的人力、物力和财力资源投向不同的部门和地区及生产企业,以期达到最大化的产出。产业投资流向共向是指投资产业结构随着投资流向的变化得到改善。负相关是指产业结构状况并不为投资流向的变化而日趋好转。即产业结构随着投资流向的形成,进入了比原先失衡更加不平衡的走势,这种状况若是出现在经济转轨的发展中国家,通常是原来的行政体制与市场经济发生摩察、政府宏观调控手忙脚乱而未能充分证实市场调节机制的缘故。本文产业投资共向实际上指的就是用于改善产业结构的有效投资。产业投资异向指的就是造成产业结构恶化的无效投资。这可以用产业投资流向异向度的指标进行分析。
产业投资流向异向度=异向流动资金/投资总规模
产业投资异向度是一个比例指标,主要适用于衡量投资的损失情况,也就是形成无效投资的情况。产业投资异向度越大,资金流失越多,有效资金形成越少,经济结构越畸形,其投资约束也就越大。
长期以来,我国经济发展一直走的是依靠扩大投资,增加资金投入,资源投入的粗放型的经济增长方式,存在着大量的“高投入、高消耗、高排放、不协调、难循环、低效率”的问题。正是由于对产业投资异向度的重视不够,以及我国现在发展所处的阶段,才造成粗放型的经济增长方式。
萨缪尔森将工业发展分为三个阶段,发展道路和增长道路也分为三种。其中,第一阶段是起飞前阶段,以英国为主。主要是依靠土地投入,局限性很大,易陷入“马尔萨斯陷阱”(即土地资源被完全占用后,经济无法再继续增长)。但19世纪经济起飞后,英国并未陷入“马尔萨斯陷阱”,原因是经济增长靠的是物质资本投入,用机器代替人工,发展重工业。霍夫曼将19世纪英国、美国工业化初期和中期阶段的增长方式外推到工业化后期阶段,表明重化工业还要发展得更快,要占支配性地位,这就是霍夫曼经验定理。为什么马克思在19世纪末说,资本主义丧钟已经敲响?这不是从政治角度提出,完全是通过经济分析提出的。但是,从20世纪二三十年代的发展情况看,并未实现霍夫曼定理,于是萨缪尔森将这段发展时期称为现代发展,即经济增长不是依靠物质资本积累和资源的投入,而是效率的提高。
结合我国的实际情况,建国50多年来,我国GDP增长了10多倍,矿产资源消耗增长了40多倍。我国资本形成占GDP的比重,1980年为34.9%,1995年为40.8%,2000年为36.4%,2003年高达42.7%,大大高于美国、德国、法国、印度等一般20%左右的水平。从“六五”至“十五”的前3年,每增加一亿元GDP需要的固定资产投资分别是1.8亿元、2.15亿元、1.6亿元、4.49亿元和4.99亿元。这里虽然有一些不可比的因素,但仍可反映出,我国的高增长在相当程度上是靠高投入支撑的。
土地和劳动力投入也同样存在粗放的问题。许多县市区盖的楼堂馆所,越搞越豪华,有的县办公楼跟外国总统府似的;开发区里搞花园式企业,一个企业占地相当于普通建成企业的四五倍。土地的浪费使用十分严重。
高消耗换来的高增长,必然是高排放、高污染和低效率。我国第二产业劳动生产率只相当于美国的1/30、日本的1/18、法国的1/16、德国的1/12和韩国的1/7。资源产出效率大大低于国际先进水平,每吨标准煤的产出效率相当于美国的28.6%,欧盟的16.8%,日本的10.3%。我国人多地少的矛盾十分突出,但低效利用问题也十分突出,一些地方盲目兴办各类开发区,省级以下开发区征地后的土地闲置率高达40%以上。
这些都反映了我国产业投资异向度很高,已经到了触目惊心的地步。
五、结论
投资对一国GDP即国内生产总值,具有十分重要的意义,而投资又是有约束的,用于改善产业结构的投资受到投资总规模和投资异向度的约束。
投资规模越大,产业结构变动的投资约束越小;投资异向度越小,产业结构变动投资约束也越小。这些基本认识对于研究产业投资运行机理和指导现实实践活动有着非常重要的意义。这就要求我们在现在化建设过程中,一方面要积极扩大利用资金、资源的渠道,努力扩大总的生产规模,夯实基础。另一方面,又要求我们努力提高资金的使用效率,把更多的资金转化到现实生产中去。
这与中央文件中指出的坚持科学发展观,走新兴工业化道路高度一致。我国现在已经遇到了经济发展与环境和资源紧张关系带来的所谓“增长极限”问题。跨越这一极限,消解这一极限的重要手段之一,就是走内涵式扩大再生产,不仅意味着生产要素在更广范围、更大程度上的优化组合及合理使用,更意味着生产要素以及生产各环节间的科技含量比重的不断扩大,以科技创新为前进动力,通过创新的制度化,实现经济的快速、高效发展。
摘要：通过研究投资结构变动的投资约束分析,深化对投资重要性的认识,以便改善投资环境,指导现实实践活动。一方面要积极扩大利用资金和资源的渠道,努力扩大总的生产规模,夯实基础;另一方面,努力提高资金的使用效率,把更多的资金转化到现实生产中去,努力转变经济增长方式从粗放型到集约型发展中来。
关键词：产业结构,投资,约束
参考文献
[1]何大安.投资运行机理分析引论[M].上海:上海三联书店,2005.
公司战略结构及更新模式 篇3
一、公司所处的战略环境特征
对于研究公司战略环境的文献很多, 本文只从迈克尔·哈默和詹姆斯·钱皮的3C (竞争competition、变化change、顾客customer) 来论述公司的战略环境。
首先, 公司面临着世界市场上的竞争, 因此竞争的激烈程度不言自明。跨国公司的出现正好印证了激烈的市场竞争存在于世界的每一个角落。再次, 公司所处的环境也在迅速地变化着, 现在没有哪一家公司在不改变它的战略的情况下能够持续经营。世界上每天都存在着许多并购和重组。并购和重组也就意味着公司战略的更新和变革。最后, 顾客的需求也在不断的变化, 十几年前的奢侈品, 例如手机、笔记本电脑, 现在已经成为生活中的必需品了。
公司的战略环境处于不断变化之中, 但由于战略有其自身的稳定性, 因此, 战略和环境的协调统一就变得非常重要了。成功的公司应该有其金牛型业务以支撑公司的今天, 但也应该有明星型业务以支撑公司的明天。金牛型业务要求战略稳定压倒一切;明星型业务要求战略的环境适应性。Intel公司从一个存储器公司向一个CPU公司的转变正是由20世纪80年代的金牛型业务 (存储器业务) 向明星型业务 (CPU) 转变的过程。这种成功转变的背后有着明显的战略变革支持。Intel公司正是因为有其特殊的战略结构模式才使得公司在90年代成为一流的世界级公司。
二、成熟公司的战略演进结构
成熟的公司应该有一个稳定的战略, 以此来推进公司的战略更新, 以适应公司未来的环境变化。一个好的公司战略要能够迅速适应环境, 以便取得战略主动。具有内部生态系统的公司战略就能迅速地与环境相适应。
公司总是基于核心竞争力建立公司内部的环境选择机制, 通过公司的战略和公司的战略行动, 集中体现了区别于行业竞争优势基础的公司的战略更新能力。行业的竞争优势基础是整个处于这个行业中的公司所必须具有的一种基础能力。如果缺乏这种能力, 公司无法发展特有的、不易模仿的核心竞争优势。这种行业竞争优势是由公司或者整个行业所处的环境所决定的。同时, 内部的环境选择机制是联结公司内部结构和外部环境的重要组成部分。每个公司形成各种选择机制, 以便使得公司的战略尽量符合公司所处的环境。公司建立起来的各种选择机制也要随着环境的变化而变化。选择机制的建立是一个相对稳定和需要长期建设的过程。公司的战略决定了公司的使命。公司的战略行动是实施战略的手段。但是战略行为有时违背公司的战略决策, 一个重要的原因可能就是公司所处的环境已经发生了变化。所以, 并不是所有的战略行为都是符合公司的战略决策的。通过行业的基础竞争优势和公司的核心竞争力, 制定公司的战略, 同时, 实施公司战略来改善和提高公司的核心竞争力, 甚至改变公司所处的行业竞争基础。
三、公司战略的内部模型
公司必须关注战略, 战略必须关注更新, 更新必须关注“俗成”的观念, 即阻力。战略和战略更新需要依据行业以及公司的内外环境来决定。战略的形成和实施需要一种相对模型化的结构来确定。在这种情况下, 就会有一种力量推动公司战略的形成和实施。
1. 公司引导型战略结构
公司引导型战略是一种基于公司对环境及其变化都有充分认识的情况下而采取的战略模型。引导型战略行为是一种基于特定公司使命或者目标下, 所采取的一种行之有效的战略行动。这种行动通过公司的结构性环节来确认其实施。公司的战略性行为是公司的最高管理层决定和实施的一种行为。公司的战略思想来源于公司对行业环境以及公司所处的内外部环境的认识。这种环境都是公司所熟悉的, 并且有能力做出明确的战略的环境。
2. 公司自发型战略结构
若公司所处的环境是公司难以确定的或者是变化快的环境, 那么公司也就可能采取自发型战略行为。这种自发型战略行为不完全是“自发的”。公司的能力和使命在一定程度上决定了公司所能采取的自发型战略行为。这种战略行为是基于变化的环境所出现的机会或者威胁, 基于公司对环境所做出的一种反应。同时, 自发型战略行为受到公司战略性结构的限制。公司的自发型战略行为必须符合公司的一般性战略 (即低成本战略、集中化战略、标新立异战略的一种) 。当公司所处的环境变化时, 公司在战略上决定了是否采取措施。公司在一定程度上必须接受这种变化的环境所带来的机会或威胁。否则公司的战略有可能偏离公司环境, 以致造成错误的公司战略。
Intel公司从存储器公司到CPU公司都是以技术领先战略 (标新立异战略) 为基础的。公司在存储器时代, 产品开发和工艺开发是它的核心优势。到了20世纪80年代初, 工艺开发逐渐被一些其他IT公司所替代, 以至于Intel公司基于技术上的优势开始丧失。正巧的是, 公司已经完成对CPU业务的开发, 并且它的利润额逐渐上升, 并有超越存储器业务的趋势。到了80年代中期, CPU业务取代存储器业务也就成了理所当然的事情了。
3. 公司的战略更新结构
公司的引导型战略和自发型战略是通过各自的结构性环节和战略性环节来连接公司的战略思想。在公司的战略思想、结构性环节以及战略性环节之间形成一个封闭的环。这就为公司战略的更新提供了新的战略依据和战略更新的模式。然而公司的主导战略具有一定惯性。所以当公司的变化环境已经使得公司战略更新成为必要的时候, 公司的主导战略往往阻碍公司的战略更新。结构性环节和战略性环节的联系强度一定程度上决定了公司战略的更新阻力的大小以及更新速度的快慢。
然而, 公司在更新战略的过程中也面临着许多障碍。战略更新伴随着公司资源配置方式的重组、公司内外部利益格局的碰撞、公司核心能力的培育和更新, 其中的障碍错综复杂。成功的战略更新也就是成功地排除此过程中的障碍的过程。Prahalad&Doz (1987) 在对跨国公司的战略问题的研究中提出, 管理层认识和行动上的滞后是战略更新的重大障碍。造成认识滞后的主要原因是组织分裂、同质性管理体系的异质性经营领域的推广和过去成功经验的锁定。引起行动滞后的主要原因是权力的重新配置导致的各级管理层的分裂。另外, 不能有效地使用构成管理基础设施的管理工具也是主要障碍之一。Johnson&Scholes (1997) 认为, 阻碍战略更新的因素包括日常惯例、控制系统、组织结构、标识、权力、依赖性关系。Parnell (1998) 认为, 战略更新的障碍包括增加竞争对手和利益受损者的反抗所引起的公司风险、由于调整战略和公司文化的一致性而对公司效率产生的不利影响、增加资金支出和战略转换成本、造成消费者疑惑等。
投资者结构更新中 篇4
关键词：网络变结构,最小断点集,保护关联矩阵,网络原始信息库,虚拟断点集
0 引言
大规模复杂环网方向保护最优配合顺序的核心问题是确定环网最优配合的起点——最小断点集(minimum break point set,MBPS)。近年来,国内外关于MBPS求取问题的研究主要分为3类[1,2,3,4,5,6,7,8,9]:基于图论的算法[1,2,3]、基于保护配合依赖关系的算法[4,5,6]和基于人工智能的算法[7,8,9]。这些研究主要集中在静态网络拓扑MBPS的求取上,而在适应网络变结构的MBPS快速更新方面的研究则相对较少[10,11]。
智能电网的建设和发展,迫切需要从根本上改善MBPS适应系统结构非预设性变化的水平。这就要求当电网拓扑结构发生变化时,MBPS能够快速更新,以适应当前的运行方式。基于此,本文提出一种适应网络变结构的MBPS快速更新算法。该方法首先根据静态网络拓扑形成网络初始信息库(network original information base,NOIB)。当电网拓扑发生变化后,首先判断变结构类型,再通过NOIB求取虚拟断点集,在此基础上,重构保护关联矩阵,利用其部分元素快速更新断点集。
1 NOIB概述
NOIB包括保护关联矩阵、MBPS、保护配合相关顺序、断点相关元素等。
1.1 保护关联矩阵
网络拓扑结构决定了各个保护之间依赖、被依赖、无关等关系,即保护间的主/后备配合关系。本文引入保护关联矩阵表征上述函数依赖关系。假设网络中有m个保护时,保护关联矩阵的规模为m×m,计算方法如下。
若线路i两端的保护分别为ri1和ri2,对应的节点为ni1和ni2,ni1节点上除ri1外有x个保护rgi(i=1,2,…,x),ni2节点上除ri2外有y个保护rgj(j=1,2,…,y),则在保护关联矩阵的(ri1,rgj)(j=1,2,…,y)和(ri2,rgi)(i=1,2,…,x)的位置置1,其他位置置0,遍历所有线路,形成初始的保护关联矩阵R。R中行的非零元素代表该保护的依赖元素,列表示该保护的被依赖元素。若保护19依赖于保护21和22,并被保护2,5,13,14所依赖。实际电网中,T形线路节点不配置保护。即图1所示的保护20～22为虚拟保护,在R中相应的非零元素可转移给其关联元素,以去除虚拟保护的影响。即保护19最终依赖于保护10,13,14,15,并被保护2,5,13,14所依赖,其依赖度为4,被依赖度为4。
形成的R如下式所示:
1.2 网络其他初始信息
以图1所示的8节点电力系统为例,该系统的MBPS为{17,6,7,8,9,19}[6,12,13]。保护配合相关顺序表(relay relative sequential table,RRST)如表1所示。保护整定的优先级别依次由第1层到第6层,同层保护的优先级别一样,第1层为断点。
断点关联元素表征了网络中非断点保护对初始断点的依赖情况,不包含断点之间的依赖关系,具体的元素可由RRST求取:假设RRST共有n层,保护i为第1层的断点,若第2层的保护i1和i2依赖于i,第3层的j1和j2依赖于i1,k1和k2依赖于i2,则称i1,i2,j1,j2,k1,k2与断点i相关联,同理遍历第4～第s层,即可求出其他与断点i相关联的元素。对于图1所示的网络,相应的断点关联元素具体如表2所示。例如:保护5与初始断点7,8,9,19相关,而与初始断点6和17无关。
2 MBPS更新算法
因停运、检修、扩建等因素,原始的网络拓扑将发生相应改变。网络变结构可以分为增加线路和断开线路2种情况。其中,增加线路的情况主要包括:增加T形线路、任意2个节点增加线路、增加终端线路。断开线路的情况主要包括断开原来断点所在线路及断开原来非断点线路2种情况。
2.1 增加线路情况下MBPS更新算法
增加线路后,关键在于是否需要新增断点。增加非终端线路的断点更新算法如下。
步骤1:根据变结构的信息更新R。假设R的初始规模为m×m,线路增加后,若增加k个保护,则R增加k行、k列,规模扩大为(m+k)×(m+k)。其中,R的前m行、m列元素无需修改,新增的k行及k列元素只需依据新增保护的函数依赖关系,按照R的形成算法进行填充即可。需要注意的是,增加T形线路情况下,新增保护是指新增的实际保护和虚拟保护,因此无需转移虚拟保护所关联的非零元素。
步骤2:计算增加线路的虚拟断点集P。其计算方法如下:
1)利用R求取直接依赖于新增线路的保护集合H,去除该集合中的断点元素,更新H。
2)查找H在RRST中级别最高的元素ri。假设RRST共有n层,ri位于第s层。记1～s-1层中所有元素的集合为P1,s层中不属于H的元素集合为P2,s+1～n层中不属于H的元素集合为P3,若存在虚拟保护,则将其在R中相应的非零元素转移至其关联元素,以去除虚拟保护的影响,并记网络中虚拟保护的集合为P4,P1～ P4共同组成P,网络中不属于P的元素构成集合T。
步骤3:重构R,如下式所示,
式中:BPP为R中行编号、列编号均由P中元素构成的矩阵块;BPT为R中行编号由P中元素构成、列编号由T中元素构成的矩阵块;BTP为R中行编号由T中元素构成、列编号由P中元素构成的矩阵块;BTT为R中行编号、列编号均由T中元素构成的矩阵块。
R中与P相关的元素可视为已知,即BPP,BPT,BTP矩阵块可删除。因此,R可以化简为:
BTT为R中与P不相关的矩阵块,表征了R中未配合保护之间的关联信息。
步骤4:计算新增断点。基于BTT,利用平行线选取、网络化简、依赖度大小判断等原则即可快速计算出新增断点。具体的断点求取过程如下。
1)判断是否有平行线存在,有则选取所在节点连线较少的平行线保护集作为断点,删除BTT中与其相关的元素。若网络中某节点仅与2条非平行线路相连,且该节点相连的保护为(b,c),2条非平行线路上的保护分别为(a,b)和(c,d),则先将2条线路视为1条线路,其上的保护(a,b)和(c,d)合并为(a,d),再进行平行线路的判断。
2)利用附录A中的方案对BTT进行化简[12]。
3)判断是否还有失配保护,若有,则选取依赖度最大的保护作为断点,删除BTT中与其相关的元素。重复步骤2和3直至所有保护配合完毕。
BTT仅包含少量保护,利用上述简单的断点求取方案可快速获取新增断点。
步骤5:校验是否有可替代断点。若某原始断点仅依赖于新增断点或与其不关联的保护,则称其为可替代断点。最终断点集应删除此类断点。
由步骤4计算出BTT表征网络的断点后,BTT中保护的关联关系即可视为已知,综合式(3)可得变结构后网络的R中保护的关联关系。
通过以上的5个步骤即可实现线路增加情况下MBPS的快速更新。若新增线路为终端线路,则直接将终端保护选取为断点并进行校验即可。该算法仅需通过BTT求取新增断点,与通过R整体进行更新的方法相比,计算量明显减小。
2.2 断开线路情况下MBPS更新算法
断开线路相当于在原始网络增加了虚拟断点,因此,该情况下MBPS更新的关键在于判断是否能减少断点,其更新过程如下。
步骤1:构造断开线路情况下虚拟断点集P,P包含断开线路的保护及原始终端断点。
步骤2:重构R。类似增加线路的情况,删除与P相关的矩阵块,然后把非相关矩阵块中行元素之和为0的保护加入P,重复此操作直至无新增行元素之和为0的保护。
步骤3:删除P中的非终端断点。
步骤4:校验是否有新增终端线路,若存在则将终端保护加入断点集。
若断开的线路为断点所在线路,则直接删除该断点并进行校验即可。该算法无需更新R,只需确定P即可实现MBPS的更新,计算量较小。
3 增加线路情况下的实例分析
3.1 增加T形线路
图1所示的8节点系统增加T形线路后如图2所示。图中,增加节点⑨及保护23～26,其中24～26为虚拟保护。
断点更新的过程如下。
步骤1:更新R。新增4个保护,初始R的元素不变,在其基础上增加第23～26行及第23～26列,共192个元素,其中,R3,23,R6,23,R2,24,R7,24,R7,25,R23,25,R2,26,R23,25,R23,26,R24,4,R24,5,R25,1,R25,3,R26,6,R26,8,R26,9,R26,19位置置1,其余位置置0。
步骤2:计算P。H={2,3,6,7,23},其中保护{6,7}为断点,H={2,3,23},如表1所示,H中优先级别最高的保护2位于第2层,P1={17,7,6,8,9,19},P2={5, 13,14,15},P3={11,1},P4={20,21,22,24,25,26},P={1,5,6,7,8,9,11,13,14,15,17,19,20,21,22,24,25,26},T={2,3,4,10,12,16,18,23}。
步骤3:重构R。根据式(2)、式(3),可得BTT如下:
步骤4:计算新增断点。由式(4)可知,BTT构成的局部网络无平行线路。根据断点求取算法对BTT进行化简:保护{12,18}的被依赖度为0,删除其相关元素;保护{4,10,23}的被依赖度为1,对应非零元素为保护{2,16,3},转移相关元素;保护{2,3}为自环结构,选为断点;保护16依赖度为0,删除其相关元素。保护配合完毕,新增断点{2,3},MBPS取为{17,7,6,8,9,19,2,3}。
步骤5:校验是否有可替代断点。断点6依赖于保护{4,23},断点7依赖于{1,3,4,5},无可替代的断点,因此最终的断点集为{17,7,6,8,9,19,2,3},共有8个断点。将此断点集作为保护相关顺序表的第1层元素,相应可求出第2层元素为{5,10,13,14,15},第3层为{11,12},第4层为{1,16},第5层为{4,18,23}。各层保护共有20个,而变结构后网络的实际保护也为20个,即所有保护配合关系均已确定。将变结构后的网络视为初始网络,利用现有算法[5]进行计算,可得MBPS为{17,8,9,7,6,2,3,19},断点数目为8个,与本文的算法一致。
3.2任意2个节点间增加线路
任意2个节点间增加线路,以节点(1)-(2),(2)-(4),(5)-(7)间增加线路为例,断点集的更新情况见表3。
注:“—”指该处无符合条件的元素。
其中,节点(1)-(2)间增加线路后,线路3-4和23-24构成一组新的平行线,节点(2)出线少,首先选择与其相连的保护4和24为断点,再化简BTT进行下一步求解。节点(2)-(4)间增加线路,去除虚拟断点关联元素后,节点(1)仅与非平行线路1-10和3-4相连,因此合并这2条线路,用线路4-10表示。合并后可得线路4-10和23-24构成一组新的平行线,且节点(2)出线少,首先选择与其相连的保护4和23为断点,再化简BTT进行下一步求解。节点(5)-(7)间增加线路后,辐射形线路15-18与其他线路构成环网。利用现有算法计算变结构后网络的MBPS,表3所示的3种变结构情况对应的MBPS分别为:{17,8,9,4,24,7,19},{17,8,9,6,19,1,3},{7,6,8,9,15,19,23},对应的断点数目均为7个,与表3中利用更新算法得到的断点数目一致。
3.3增加终端线路
图2所示网络的节点(7)背侧增加节点(9)及连接线路23-24。断点更新步骤如下。
步骤1:线路23-24为终端线路,直接把保护23选为新增断点,断点集为{17,7,6,8,9,19,23}。
步骤2:校验可替代断点,断点17仅依赖于保护23,而保护23为新增断点,因此可以删除断点17,最终的断点集为{7,6,8,9,19,23},断点数目为6个。利用现有算法计算变结构后网络所得的MBPS同样为{7,6,8,9,19,23}。
3.4增加多条线路
对图2所示的网络增加2条线路,分别位于节点(1)-(2)和(5)-(7),新增保护23～26。断点求取过程如下。
步骤1:更新R。初始R的元素不变,在其基础上增加第23～26行及第23～26列,共192个元素。其中:R4,23,R7,23,R10,23,R3,24,R6,24,R8,25,R9,25,R22,25,R17,26,R23,4,R23,5,R24,1,R24,2,R24,3,R25,18,R26,12,R26,13,R26,14位置置1,其余位置置0。
步骤2:H={3,4,6,7,8,9,10,11,17,19},保护3优先级最高,P={2,5,6,7,8,9,13,14,15,17,19,20,21,22},T={1,3,4,10,11,12,16,18,23,24,25,26}。
步骤3:重构R。根据式(2)、式(3),可得BTT如下:
步骤4:通过BTT求断点,可计算出新增断点{4,24,25}。
步骤5:校验,断点6仅依赖于{4,24},为可替代断点,因此,最终的断点集为{17,7,8,9,19,4,24,25},断点的数目为8个。利用现有算法计算变结构后网络所得的MBPS为{8,9,4,24,15,19,7,11},断点数目也同样是8个。
4断开线路情况下的实例分析
4.1断开非断点线路
如图3所示,断开线路3-4时,断点集的更新过程如下所示。
步骤1:确定初始虚拟断点集,P={3,4,17}。
步骤2:重构R,删除保护{3,4,17}相关的矩阵块,易知保护{15,6}的行元素和为0,删除其相关元素,无新的符合条件的保护,最终虚拟断点集P={3,4,17,15,6}。
步骤3:删除P中断点6,得断点集为{17,7,8,9,19}。
步骤4:校验是否有新增终端线路,线路5-6为新的终端线路,将终端保护6选为断点,最终断点集为{17,7,8,9,19,6},断点数目为6个。由此可确定变结构后网络中其他保护的配合顺序依次为{2,5,13,14,15},{11},{1,10},{12,16},{18}。利用现有算法计算变结构后的网络,得MBPS为{17,6,11,8,9,19},断点数目也为6个。
类似地,断开非断点线路1-10,11-21或12-22后,最终P不含断点,也无新增终端线路。因此,最终的断点集为{17,7,6,8,9,19},断点数目均为6个。利用现有算法直接对变结构后网络进行计算,对应得到的MBPS分别为{17,7,6,13,14,12},{17,2,3,12,13,14},{17,8,9,7,6,10},断点数目也均为6个。
4.2断开断点线路
图1所示的断点集为{17,7,6,8,9,19},断开断点线路的断点更新情况如表4所示。更新后得到的断点数目分别为:6,5,6,6,5,5,5。利用现有算法对断开断点线路后的网络进行计算,可以得到表4所对应的变结构情况下,MBPS分别为{15,6,7,8,9,19},{17,11,8,9,19},{3,17,11,8,9,19},{17,9,7,6,19},{17,8,7,6,19},{17,7,6,8,9}。对应的断点数目均与更新算法所得的结果一致。
注:“—”指该处无符合条件的元素。
4.3断开多条线路
以断开线路2-7和11-21为例,类似于断开单线路,断点更新过程如下。
步骤1:初始P={2,7,11,21,17},保护7为非终端断点,直接删除,断点集为{17,6,8,9,19}。
步骤2:重构R并根据第3节所述算法更新P,最终的P={2,7,11,21,17,15,1,4,6}。
步骤3:删除P中的断点6,得断点集为{17,8,9,19}。
校验无新增终端线路,最终的断点集为{17,8,9,19},断点数目为4个。利用现有算法对断开线路后的网络计算,得到的断点集为{17,12,13,14},断点的个数一致。
以上所有算例中,均可利用本算法获取的MBPS确定全网保护的配合关系,由此验证了该算法的正确性和有效性。同时,以上各算例中,该算法与直接计算变结构后网络所得的断点数目完全一致,但在计算速度上,由于该算法仅需更新少量元素,因此处理速度更快。
从算例中还可以看出,更新算法得到的新断点集与采用传统方法得到的断点集在维数上是一致的,具体断点则不一定一致。造成具体断点不一致的主要原因在于:本文断点的求取是在静态网络初始断点集基础上进行的,基础的断点不变,只需更新与变结构相关的局部网络的断点集。而传统方法则是根据变结构后全网的拓扑结构进行断点的求取,相当于全局网络的求解。由于2种方法的出发点不同,因此最后求出来的断点集虽在维数上一致,但具体的断点则不一定相同。断点的数目是断点集优劣的最重要指标,具体断点的不同仅影响保护整定的先后顺序,而对于全局保护配合死锁的解锁效果是一致的,都能够确定网络中所有保护配合的先后顺序。再者,本文在原始断点的基础上获取变结构后网络的断点集,相应的保护配合关系仅需要更新局部网络,与变结构无关的保护断点集和保护配合顺序则无需修改;而传统方法计算出来的断点则不一定基于原始断点,全网保护断点集和保护配合顺序可能都需要重新设定。
5结语
本文利用虚拟断点集对保护关联矩阵进行重构,在此基础上,实现了网络变结构情况下MBPS的快速更新。算例结果表明,该方法不受原始网络MBPS求取算法的限制,无需形成任何回路,计算量小,能适用于多种网络变结构情况。
在实际电网中,采用定时限保护出现的配合死锁并不太多,通过预整定、预配合就可以确定出形成配合死锁的保护,即相当于局部网络的保护配合,网络规模较小,对于MBPS的计算方法没有太高的要求,各种类型的断点求取方法一般都能满足此类型保护配合的需要,本文所述算法也同样适用。在预整定、预配合过程中不出现配合死锁的保护,本文将其选为虚拟断点,其相关的配合依赖关系即可视为已知,需要处理的也仅为形成配合死锁的保护。
然而,本文所述算法不但能够处理这种定时限保护配合的类型,而且还能处理反时限保护配合的类型。反时限方向过流保护因其独特的优点,在北美输电网得到了广泛的应用,在中国华东电网和南方电网500kV网架中也得到了逐步应用。相对于定时限保护而言,反时限方向过流保护可以看做是一段式的保护,其整定计算是一个不断迭代的过程,不存在逐级配合的情况,只要存在环网结构,必然形成配合死锁的问题。这种情况下,就需要根据网络的拓扑结构进行断点集的计算,网络的规模相对较大,对于断点的计算方法也就有了较高的要求,使得MBPS的研究也具有了实际的意义。
此外,针对目前静态网络MBPS计算技术相对成熟,但在适应网络变结构断点集快速计算研究相对较少的研究现状,本文侧重于网络拓扑变化情况下MBPS更新算法的研究,利用静态网络拓扑的MBPS等已知信息,通过局部网络的处理,快速获取变结构后全网的MBPS。无需重新根据变结构后的全网网络结构进行计算,减少了大量的重复工作,并且该方法可以扩展至复杂大网络,与快速拓扑辨识等理论共同为后备保护在线自适应整定奠定基础,逐步满足智能电网的需求。
附录见本刊网络版(http://aeps.sgepri.sgcc.com.cn/aeps/ch/index.aspx)。
投资者结构更新中 篇5
关键词：时空数据索引,延迟更新,公路网络
0 引言
随着3G网络和移动定位技术的迅猛发展，越来越多的应用开始涉及定位服务[1,2]，一些研究人员对空间和时空数据相关领域进行了研究[3,4]。而时空索引结构的主要目标是保证查询性能不受影响情况下提高数据的更新效率。本文旨在提出了一种新的时空数据索引结构，以实现在保证查询性能基本不变情况下尽量提高索引结构的更新效率[5]。
在非约束环境下，当前主流的时空索引结构可以分为两类:一类是延迟更新机制。具体包括延迟插入和延迟删除两种模式，如LUR-Tree[6],FUR-Tree[7],RUM-Tree[8],LUGrid[9]，和LGU-Tree[10]。另外一种是运用移动模式(速度向量矢量)的空间索引结构，如TPR*-Tree[11],BX-Tree[12],Bdual-Tree[13]。这些索引结构的索引更新在一定程度上解决时空索引结构的更新效率。但是，上述索引结构都是基于非约束环境的，许多学者对公路网络下的时空索引结构进行了研究，提出了相关算法[14,15,16]，如imors[14],AUs[15]。但这些算法仅是简单地运动公路网络的特征，在本文中，我们提出了基于公路网络的时空数据索引结构NLUR-Tree(Network Lazy Update R-Tree)。
1 NLUR-Tree概述
在公路网络环境下，移动对象的更新拥有两个特征:(1)所有更新根据更新后移动对象是否还在原来的公路(公路网络的边)分为边内更新和跨边更新;(2)在公路网络中对象之间的距离不再是欧几里得距离，而是边距离。正是基于上述特征，本文提出了基于延迟更新的时空数据索引结构NLUR-Tree。为了方便描述，我们先给出下列定义。
定义1(边内更新和跨边更新):更新后如果移动对象还在原来的边(公路)，那么该次更新成为边内更新，否则成为跨边更新。
另一方面，假设移动对象的上传数据包括上一次更新数据。即索引结构收到每个移动对象的更新为一个7元组。
(objID,curTime,curPos,curVel,oldTime,oldPos,oldVel)
其中obj ID表示移动对象编号，cur Time、cur Pos、cur Vel分别表示移动对象本次更新的时间、位置和速度，old Time、old Pos、old Vel分别表示移动对象本次更新的时间、位置和速度。同时，假设每个移动对象在经过一条马路时至少有两次更新。
1.1 索引结构
NLUR-Tree采用两层R-Tree结构构建。上面R-Tree用来索引公路网络的边，每个叶子节点就是边，其结构包含三个数据项:指向磁盘缓冲的p Disk Buf，指向边缓冲的p Edge Buf，和保存边信息Edge Info(如边编号，边特征等等)。图1描述了索引结构。
内存缓冲每个边都有个内存缓冲，所有更新将会先被缓存在该缓冲。内存缓冲由内存缓冲池统一动态管理，每个内存缓冲的元组是一个5元组:
(objID,curTime,curPos,curVel,curDir)
其中obj ID,cur Tim,cur Pos,and cur Vel的含义与上面元组一致，cur Dir表示对象的移动速度，这里通过边的两个点确定(类似于FNR-Tree)。
磁盘存储每条边都有称为磁盘存储的磁盘存储区，它按照移动对象编号顺序存放边上的所有移动对象信息。它的初始大小为一页，具体大小由磁盘池动态管理。
过时表OT NLUR-Tree不仅允许过时信息和当前信息同时存在磁盘存储，也允许当前信息不存在。OT表就是用来记录最新更新信息。OT表中的所有对象按照对象编号进行排序，每个元组按照4-元组:
(objID,edgeID,numObj,is Flush)
其中obj ID表示对象编号，edge ID表示当前边的编号，num Obj记录过时信息的个数，is Flush则表示对象的当前信息是否已经更新到磁盘存储。
边链接边链接是用来搜索刷新操作的对应实体。边链接是一个5元组的有序链表。
(edgeID,diskNum,insNum,pEdge)
其中，disk Num是磁盘存储的对象个数，ins Num是指上一次刷新之后进入该边的所有对象个数，p Edge是指向对应边的指针。边链接是按照ins Num、或ins Num和disk Num的相除。
内存池该结构是固定大小的内存缓冲池，当某个内存缓冲不足以存储到来的更新数据，内存池会将指定内存块分配给该内存缓冲。当内存缓冲被刷新到磁盘存储时，该内存缓冲的内存空间将被回收。
磁盘池磁盘池用来管理由若干磁盘页组成的磁盘空间。当某个磁盘存储不足以存储新的更新时，会向磁盘池申请一页空间。当磁盘存储的空区域超过一页时，磁盘存储会将空区域释放给磁盘池。
1.2 更新操作
本节讨论NLUR-Tree的更新操作，整个更新操作分为缓冲更新和磁盘刷新两个阶段。缓冲更新就是将接收到更新缓冲到内存缓冲，磁盘刷新则是将内存缓冲中的更新信息刷新到磁盘存储。缓冲更新由接收到一个新更新，而磁盘刷新则是当一个内存缓冲不足以存储存储下一次更新。
内存更新一旦系统收到一个对象更新，内存缓冲就被触发，如算法1所示。首先，系统判断当前更新是边内更新还是跨边更新?如果是跨边更新，执行以下操作:
(1)按照对象编号搜索原先边上的内存缓冲，如果有，则删除该更新对象;
(2)按照对象编号搜索过时表OT，如果有，执行以下操作:(a)如果OT表中该对象的刷新标志is Flush如果为真，num Ob增1(is Flush为真表示磁盘存储中有过时更新项);
(b)更新当前边编号，表示移动对象已经到了新的边;
(c)将刷新标志置为false。
如果OT表找不到该对象，则在OT表中新建该对象的过时数据项，其中边编号为更新项的编号，过时对象数为1，刷新标志为false。
如果更新为边内更新，检查当前对象是否处在匀速运动，如果是匀速的，则直接丢弃本次更新。否则直接将本次更新缓冲到内存缓冲。如果内存缓冲不足以存储本次更新，那么内存池将分配一定空间给内存缓冲。
算法1缓冲更新的伪代码
磁盘刷新磁盘刷新是将内存缓冲中的更新项刷新到对应的磁盘存储中以实现内存的释放，当内存不足或规定时间内该操作将被执行(如算法2所示)。由于内存缓冲，磁盘存储和过时表的对象都按照对象编号进行排序。首先，将磁盘存储的位置信息读到指定内存队列中。按照下列四种情况对每个队列中的对象进行处理。
(1)如果磁盘存储、内存缓冲和过时表都包含某个对象的位置更新。如果过时表中该对象数据项的边编号不是当前叶子节点的边，则直接将这两个位置更新删除，如果过时表的num Obj是2，则直接删除该对象，否则num Obj减去2。如果是当前叶子节点的边编号，并且当前num Obj是1，则直接删除磁盘存储和过时表的该数据项，将内存缓冲的更新位置放在队列，如果num Obj大于1，则num Obj减一(过时对象少了一个)，is Flush置为True(表示最新位置已经更新到磁盘存储)。
(2)如果磁盘存储包含该对象，但内存缓冲没有。在这种情况下，只要检测该对象位置信息是否为过时项，如果is Flush是False，则直接删除该对象位置，否则比较过时表的该对象信息的边编号是否等于当前叶子节点的边编号，如果两者不同，则直接删除该对象，否则保留。
(3)内存缓冲包含该独享，但磁盘存储没有。在这种情况下，过时表必存在该对象信息。如果过时表中该对象的边编号不是当前编号，则直接删除该对象，否则保留该对象。最后修改过时表(num Obj减一，如果0，则删除该对象，is Flush为True)。
(4)如果内存缓冲和磁盘缓冲都有该对象，但过时表没有。则只要将内存缓冲的对象数据保留。
算法2磁盘刷新的伪代码
最后，内存队列的数据项将被写入磁盘存储。同时，按照对象个数调整磁盘存储大小，并释放该叶子节点的内存缓冲。
图2显示了在不同的平均速度情况下，三种算法的更新效率之间的比率基本保持不变。图3显示了不同速度变化比率(匀速运动对象的比率0,50%,100%)算法的平均I/O代价。从两个图中可以发现，NLUR-Tree的更新效率远远高于其他两种算法。
图3则显示了大多数对象处在匀速运动时，NLUR-Tree的更新效率急剧提高。这种情况与前面算法设计理念一致。
2 实验结果和分析
在本节，我们通过实验验证和分析NLUR-Tree的实验性能。为了提高对比性，我们重写了IMORS和Aus算法作为与NLUR-Tree算法的对比。为了体现公平，R*-Tree用来索引IMORS和Aus的边。我们采用一个5000×5000的公路网络(SUMO生成的随机公路网络[17])，包括1000条边，最小边长度为100，平均长度为200。并生成一个综合数据集，里面包含1 000 000对象，使用GSTD[17]生成的轨迹模拟。
图2显示了当移动对象的平均速度分别从40、20、10情况下NLUR-Tree、Aus和IMORS算法的平均I/O代价。从图中可以发现，随着平均速度的降低，三种算法的更新代价也在逐步降低，这是因为随着移动对象平均速度的增加，移动对象在每条公路上的更新次数会减少，这就意味着在跨边更新在所有更新的比率将逐渐增大。因此，随着跨边更新比率的增加，无论是NLUR-Tree，还是Aus和IMORS的更新代价，都会随之增大。但我们也发现我们的算法增加的比率要比其他算法小得多，这是因为内存缓冲的存在，使得跨边更新导致的更新代价的增加也相对较少。
图3显示了在移动对象按平均速度运动的比率(0,50%,100%)情况下，NLUR-Tree、Aus和IMORS之间的算法比较。从图中可以发现，随着平均速度运动的移动对象比率的增加，IMORS的更新代价并没有改变，但NLUR-Tree和Aus算法的更新代价却在急剧下降，这是因为这两种算法都引入了内存缓冲机制，但显然NLUR-Tree算法的效率要比Aus少将近一个数量级的代价。而当移动对象不是按照平均速度运动时，Aus的更新代价接近IMORS，这时其实就是Aus的缓冲机制的效果并不好，而我们算法的效率显然要比Aus和IMORS的效果好得多。
这就证明了在不同条件下，我们的算法要比当前主流算法的效率都要好。
图4显示了不同大小(全区域的1%～5%)的范围查询(空间数据查询最常用的查询方式之一)下三种算法的比较。由于三种算法都采用R*-Tree来索引公路网络，实验结果显示了NLUR-Tree与其他两种算法相比，不管是多少比率，查询性能都没降低。
3 结语
投资者结构更新中 篇6
关键词：产业结构调整,投资流向,能源产业
引言
产业结构不是静止的, 而是不断运动、变化着的, 它是一个不断进步、否定之否定的过程。产业结构调整是当今各国发展经济的重要课题, 调整和建立合理的产业结构, 目的是促进经济和社会的发展, 人民物质和文化生活的改善。中国经济一直快速发展, 但是一场金融危机就把我们发展方式当中存在的问题体现出来了, 把我们经济当中潜在的风险暴露出来了。就目前中国当前的宏观经济形势而言, 我们经济存在严重的结构性问题, 突出的表现就是部分行业已经出现产能过剩, 但仍继续盲目的投资。数据显示, 钢材、铝材、水泥等行业由于投资过度扩张已经出现产能过剩、库存积压等问题。基于此类问题的存在, 中国政府正在加紧实施一系列措施遏制高耗能高污染行业过快增长, 加快淘汰落后生产能力, 加快能源结构调整。
一、产业结构调整与投资流向理论
要浅谈产业结构调整中的投资机理问题, 我们有必要解释清楚什么是产业结构调整。学术界在从20世纪80年代侧重研究产业结构升级问题到20世纪90年代后侧重研究结构失衡问题的过程中, 已经把产业结构的升级问题与调整问题这两个概念等同视之;从国家产业政策和投资政策的实际运作过程来看, 两个概念的界限也越来越模糊。
如果我们不对结构调整和结构升级加以区分的话, 我们就不能具体问题具体分析。在此笔者参考何大安教授的观点, 考虑把某时期的待调整或升级行业是属于朝阳行业还是夕阳行业及其在社会经济中所占比例等作为划分的标准。当产业政策向朝阳行业且占社会经济比例较小甚至尚处于空白的新兴行业倾斜时就属于结构升级, 此时进入这些行业的投资流向就是用于结构升级的投资;而当产业政策对夕阳行业但占社会经济比例不是很大, 产品供给不足需要适当发展的短线产业进行扶植时, 则属于结构调整, 此时进入这些产业的投资流向便是用于结构调整的投资。
在明确区分了产业结构调整与升级的不同之后, 我们就可以在一个理论框架中浅谈产业结构调整中的投资机理问题了, 重点即为产业结构调整中的投资流向问题。投资流向与产业结构调整是社会经济运行中相关性很强的两个动态过程, 它们之间的相关性应该是由投资运行现实所规定的, 即从经济运行长期和短期的资源配置及其反馈来展开。
从投资流向和产业结构调整动态变化的过程来看, 两者相关性具体表现在投资数量与产业结构调整的规模和幅度、产业结构调整的基本格局等方面。但更为重要的是投资流向对产业结构调整之效果的影响分析。合理的投资流向有助于产业结构的调整, 即为投资流向与产业结构之相继过程的正相关, 正相关性意味着产业结构状况会随投资流向的变化而得到改善, 即为合理, 反之亦然。而这种合理与不合理一般被称为投资流向与产业结构调整的共向与异向。
投资流向与结构调整、结构升级的层面关联, 首先可以从长期和短期两方面来进行考察。从长期来看, 产业变动中的结构调整和结构升级是由其前期的投资流向所塑造的, 也就是说, 在长期中投资流向与结构调整和结构升级在互动横截面上存在着单向层面关联, 这是一种直接关联。
从短期来看, 投资流向与结构调整、结构升级的层面关联要比长期复杂。这种复杂是由短期内生产能力形成约束和既定的产业结构相对稳定所决定的。在短期内, 产业生产能力形成的约束使得那些正处于调整或升级的行业和部门的产业结构相对稳定, 因而短期内既定的产业结构会制约投资流向。在现实中, 这种制约表现为短期内的结构调整和升级对投资的规模、比例等的限定, 我们同样可以把这种限定理解为它们在互动横截面上的一种单向层面关联, 这种关联与长期比较则为迂回关联。
显然, 直接关联较之于迂回关联是一种强关联, 而迂回关联较之于直接关联是一种弱关联。笔者正是试图想从强关联角度, 以能源产业为例分析结构调整中的投资流向问题。
二、产业结构失衡现状
中国产业结构政策始于第一个“五年计划”时期, 基本遵循苏联模式, 选择了重工业优先发展的产业发展战略。重工业的超前发展也造成了产业结构的严重失衡, 制约了中国经济长期增长的速度和质量。随着改革开放的深入, 产业结构失衡问题愈加严重, 政府在进行农村经济体制改革的同时, 先后出台了轻纺工业优先发展、促进“短线”的基础设施和基础产业发展和限制“长线”的加工工业发展的政策。到20世纪80年代初期, 政府引进了市场机制来调节经济运行, 产业结构失衡得到很大的改善, 但由于总的计划经济体制与市场调节直接的摩擦, 产业结构还是严重失调, 即出现了投资流向与产业结构调整异向的局面。20世纪90年代以后, 中国实行了更为彻底的社会主义市场经济体制, 政府干预经济运行的程度和范围大大缩小, 产业结构失衡的局面得到控制。
当前, 部分行业盲目投资、低水平扩张导致生产能力过剩, 已经成为经济运行的一个突出问题, 近年来, 随着消费结构不断升级和工业化、城镇化进程加快, 带动了钢铁、水泥、电解铝、汽车等行业的快速增长。但由于经济增长方式粗放, 体制机制不完善, 这些行业在快速发展中出现了盲目投资、低水平扩张等问题。虽然在2004年, 国家及时采取一系列宏观调控措施, 初步遏制了部分行业盲目扩张的势头, 投资增幅回落, 企业兼并重组、关闭破产、淘汰落后生产能力等取得了一定成效。但从总体上看, 过度投资导致部分行业产能过剩的问题仍然没有得到根本解决。笔者从曾经看到的新闻中了解到, 从2005年下半年开始, 钢铁、电解铝、电石、铁合金、焦炭、汽车等行业产能已经出现明显过剩;水泥、煤炭、电力、纺织等行业目前虽然产需基本平衡, 但在建规模很大, 也潜在着产能过剩问题。
部分行业产能过剩, 给经济和社会发展带来了负面影响, 但同时也为推动结构调整提供了机遇。在供给能力超过市场需求的情况下, 市场竞争加剧, 企业才有调整结构的意愿和压力, 也有条件淘汰一部分落后的生产能力。
三、以能源产业为例的产业结构调整分析
下面笔者就以能源产业为例, 分析在能源产业结构调整中的投资机理。
为有效应对金融危机, 发达国家普遍实施了以发展新能源产业为重点的“绿色新政”。例如, 2009年1月25日美国白宫最新发布的《复苏计划尺度报告》就是一个很好的证明。中国作为世界主要经济体之一, 经济发展长期以来面临资源、能源与环境瓶颈的约束。在此次国际金融危机的冲击下, 中国也选择了以能源产业的调整与升级改造作为拉动内需的重要领域, 中国政府和国家能源主管部门也明确提出, 抓住有利时机, 转变发展方式。要达到保持经济平稳发展、确立国际经济强国地位的战略目标, 中国必须加快产业结构调整与升级的步伐, 抓住本轮世界新能源产业发展契机。截至目前, 中国经济转型还没有将能源作为主力产业, 也没有将能源产业的变革当做一场新技术革命来对待。因此, 中国加快发展能源产业, 特别是新能源产业意义重大, 先结合投资机理作如下分析:
笔者先简略陈述一下国家如何扶植新能源产业。 (1) 制定新能源产业发展规划。有关部门在“中国能源高层战略论坛”上已经表示, 能源产业振兴规划已经将以开发利用核电、风电、太阳能等可再生能源为重点, 国家将逐步加大对可再生能源的政府投资规模。这就表示, 能源产业的发展将成为中国未来转变经济发展方式、带动国内GDP增长、促进可持续发展的新兴产业。 (2) 加强能源领域财政支持力度。国家财政部已经提出支持新能源发展和节能减排十项重点工作, 如大力支持风电规模化发展, 启动大型风电基地开发建设;实施“金太阳”工程, 以财政补贴加快启动国内光伏发电市场;加快实施十大重点节能工程, 支持企业和大型公共建筑等节能技术改造等等。
国家的扶植新能源产业的这两个政策处处反映了中国政府必须加大对新能源产业的投资力度, 也就是说, 今后国家的投资流向有很大一部分将转向能源产业这一块领域。在这一系列利好政策的刺激下, 我们能源产业在未来可望出现长足发展, 并能带动国内能源、产业结构调整和改善, 拉动经济走出低谷。能源产业的发展以及其结构调整将推进中国经济结构转型, 一方面, 使能源消费结构改善。随着风能、太阳能等新能源的开发利用, 中国能源消费结构将逐步趋于多元化, 资源能源对经济发展的制约将减小。另一方面, 发展新能源产业将促使能源产业结构发生转变, 即可以全面促进产业结构升级, 直接拉动实体经济的发展。具体分析:传统能源行业中的落后产能将加速淘汰, 以新能源技术为标志的新能源行业的比重将日趋提高;新能源产业将带动主要重化工业产业升级, 还可以促进家电等劳动密集型产业实现跨越式发展。
所以说, 国际金融危机为新能源产业发展提供了历史契机, 也是产业结构调整和结构升级的巨大动力。因此, 国家和政府加大对新能源产业发展的投资力度, 将能使能源产业结构调整的步伐加快, 增强了中国能源可持续发展能力。
结束语
探讨投资流向与结构调整层面关联是很有价值的, 不仅可以为国内投资流向与产业结构调整的理论研究添砖加瓦, 更可以在研究的过程中摸索出一点具有实际可操作性的方法来帮助产业政策制定。鉴于笔者的学术能力有限, 本文仅从能源产业的产业结构调整中分析投资流向, 但也从一定程度上反映了各个国家为有效应对金融危机和由危机引致的经济衰退而采取的新的有效方式和可行手段, 即以发展新能源产业和调整能源产业结构为重点的“绿色新政”。
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投资者结构更新中 篇7
为解决继电保护离线整定的弊端,在线整定成为当前研究热点[1]。电网的运行方式变化频繁,对在线整定计算速度提出了非常高的要求。最小断点集(minimum break point set,MBPS)的求取是大规模复杂环网整定计算的重要步骤[2,3,4],其计算时间在整定全过程计算时间中所占的比例较大[5]。因此,提高最小断点集的求取速度成为了在线整定中亟待解决的问题。
最小断点集取决于电网的拓扑结构。在线整定随电网运行方式的变化而启动,连续2次整定计算之间电网的拓扑结构仅发生了局部变更,只需在拓扑变更前的最小断点集中增减少数断点即可。这种根据拓扑变更方式更新最小断点集的方法可大幅度提高其求取速度[6,7,8]。电网拓扑结构变更源于电气设备(发电机、变压器和线路)投退状态变化或厂站内母联开关变位。一般情况下,在线整定的范围为同电压等级的线路保护,最小断点集只与该电压等级的拓扑结构相关,即最小断点集的更新需考虑线路投退和母联开关开合的情况。但现有文献仅考虑了线路投退的情况,而且在线路退出的情况下,文献[6,7,8]均不能保证更新后的断点集为最小(或极小)断点集。
针对以上不足,文中提出了一种最小断点集更新方法。该方法适用于线路投退和母联开关开合的情况,而且能保证任意拓扑结构变更后更新得到的断点集均为最小(或极小)断点集。同时,计算效率稳定且计算速度快。以某省级电网500 kV线路网络为算例,结果表明了所述方法的正确性和有效性。
1拓扑结构变更后简单回路变化的特性
最小断点集包含的断点个数取决于全网简单回路的数量。电网拓扑结构变更后,简单回路的数量也会相应变化。本节将分析并归纳线路投退和母联开关开合后简单回路变化的特性,以推导拓扑结构变更后断点的演化规律。
1.1线路投入后简单回路变化的特性
线路投入后,简单回路的数量会增加,但不会改变电网原有的简单回路。每个新增的简单回路必包含投入线路上的一个保护。
线路投入的情况如图1所示。图中:l1表示投入的线路;Sinc-l={B1,B2}表示新增的保护集合。Vp和Vq之间可能存在多条路径,任取其中一条路径并以等效线路leq表示。l1投入后,B1与Beq2,B2与Beq1均可构成新增的简单回路。故线路投入后,每个新增的简单回路必包含Sinc-l中的一个保护,但不改变电网原有的简单回路。
1.2线路退出后简单回路变化的特性
线路退出后,简单回路的数量会减少,但不会改变其他的简单回路。每个减少的简单回路必包含退出线路上的一个保护。
线路退出的情况如图2所示。图中:l2表示退出的线路;Sdec-l={B3,B4}表示减少的保护集合。l2退出后,B3与Beq2,B4与Beq1构成的简单回路均被断开。故线路退出后,每个减少的简单回路必包含Sdec-l中的一个保护,但不改变其他的简单回路。
1.3母联开关断开后简单回路变化的特性
母联开关断开后,既会新增简单回路,也会减少部分原有的简单回路。每个增加的简单回路或每个减少的简单回路必包含位于断开母联开关所在母线侧的一个线路保护。
母联开关断开对应节点分裂。如图3所示,Vk为发生分裂的节点,其分裂形成的节点为Vp和Vq。Sline1={lpi|i=1,2,…,m},Sline2={lqi|i=1,2,…,n},Sline3=Sline1∪Sline2分别表示直接连接于Vp,Vq和Vk的线路集合;Sbreak={Bki|i=1,2,…,m+n},表示Sline3中的线路位于母线Vk侧的保护构成的集合。若将Sbreak看做新增的保护集合,则以Sinc-b表示;若将Sbreak看做减少的保护集合,则以Sdec-b表示。
节点分裂后,简单回路的增减过程如图4所示。图中:lpi和lpj为Sline1中任意2条线路;lqi和lqj为Sline2中任意2条线路。lpj与lqj之间可能存在多条路径,任取其中一条路径并简化为一条等效线路leq1。同理,leq2表示lpi和lqi之间的一条等效线路。
在Vk分裂前,lpj,lqj,leq1和lpi,lqi,leq2均构成回路,其上的保护可形成简单回路Lloop1和Lloop2,如图4中②和⑤所示。当Vk分裂为Vp和Vq后,Lloop1和Lloop2均断开为2条简单路径Ppath1和Ppath2,如图4中④所示。进一步地,根据新增的配合关系,可将Ppath1和Ppath2组合为新增的简单回路Lloop0,如图4中③所示。
由以上分析可知,母联开关断开后既新增了简单回路,也减少了部分简单回路。由于leq1和leq2均代表任意路径,节点分裂后每个新增的简单回路必包含Sinc-b中的2个保护,而每个减少的简单回路必包含Sdec-b中的1个保护。
1.4母联开关闭合后简单回路变化的特性
母联开关闭合对应节点融合。以Sinc-c和Sdec-c分别表示节点融合后新增保护集合和减少保护集合,且Sinc-c=Sdec-c=Sbreak。
母联开关闭合后,既会新增简单回路,也会减少部分原有的简单回路。每个减少的简单回路必包含Sdec-c中的2个保护,而每个增加的简单回路必包含Sinc-c中的1个保护。
具体分析过程与1.3节类似,不再累述。
2拓扑结构变更后断点的演化规律
断点的演化规律即拓扑结构变更后最小断点集中添加新增断点及删除冗余断点的规律。本节根据简单回路变化的特性,提出了新增断点和冗余断点的辨识方法,该方法对于任意拓扑结构变更具有普遍适用性。然后,将断点的演化规律转换为保护关联矩阵的相关计算,保证了最小断点集更新的快速性。
2.1新增断点的辨识方法
新增断点存在的根本原因为新增了不能被拓扑结构变更前最小断点集断开的简单回路。由于每个新增的简单回路均至少包含Sinc-x (x取l,b,c)中的一个保护,若将Sinc-x中的所有保护均作为新增断点,则可断开所有新增的简单回路。
为使得新增断点个数最少,对于Sinc-x中的任一保护Br,若Br为必须添加的新增断点,则满足式(1)。
式中:Sloop-Bk和Sloop-allnew分别为拓扑结构变更后包含断点Bk的所有简单回路集合和全网的简单回路集合;m1和m2分别为拓扑结构变更前的最小断点集SMBPSold和Sinc-x包含的保护数。
式(1)中,当1≤k≤m1时,Bk∈SMBPSold;当m1<k≤m1+m2时,Bk∈Sinc-x;m1<r≤m1+m2。
对于Sinc-x,x取l,b,c分别代表线路投入和母联开关开合的情况。又因线路退出不存在新增断点,故新增断点的辨识公式适用于任意拓扑结构变更的情况。
2.2冗余断点的辨识方法
冗余断点存在的根本原因为新增了断点或减少了简单回路,导致某断点能够断开的简单回路也可被其余断点断开。将必须添加的新增断点集合记为SBPinc,其包含的保护数为m3。对于SMBPSold中的任一断点Bx′,若式(2)成立,则Bx′为冗余断点。
式(2)中,当1≤k≤m1时,Bk∈SMBPSold;当m1<k≤m1+m3时,Bk∈SBPinc。由式(2)可知,冗余断点的辨识公式也适用于任意拓扑结构变更的情况。
2.3断点演化规律与保护关联矩阵的映射关系
利用简单回路辨识新增断点和冗余断点,需搜索拓扑结构变更后包含Sinc-x和SMBPSold中每个保护的所有简单回路集合。此过程计算量大,计算速度慢。
由式(1)和式(2)可知,新增断点和冗余断点辨识的本质为判断一组保护集合是否为断点集。对于任意断点集S1,S1能够断开所有的简单回路等价于S1能够断开保护关联矩阵中的所有保护依赖关系。据此,可将断点的演化规律转换为保护关联矩阵的相关计算,实现该转换的关键是从整定计算的角度分析如何辨识新增断点和冗余断点。
从整定计算的角度,式(1)的含义为:以SMBPSold为整定起点并开始整定,当完成整定计算后仍存在部分不能被整定的保护集合Sfail,且SBPinc等于Sinc-x和Sfail的交集。再以SBPinc中的保护和已完成整定的全部保护为整定起点并开始整定,可完成Sfail中全部保护的整定,即完成了全网保护的整定。
求取SBPinc和SMBPSold的并集,得到拓扑结构变更后断点集SBPSnew。从整定计算的角度,式(2)的含义为:将冗余断点Bx′从SBPSnew中删除后,以SBPSnew中的其余断点作为整定起点并开始整定,也可完成全网保护的整定计算,即Sfail=∅。
根据以上分析,新增断点和冗余断点的辨识过程可转换为Sfail的求取过程,即利用相关顺序矩阵的求取方法[4]逐步删除保护关联矩阵中保护的依赖关系。由于保护关联矩阵形成简单且矩阵规模较小,保证了最小断点集更新的快速性。
3最小断点集的更新方法
拓扑结构变更后,最小断点集更新的关键是求取Sfail。以Sall表示拓扑结构变更后全网的保护集合;以Sstart表示整定起点保护集合;以Ssucc表示能够被整定的保护集合;保护关联矩阵的维数为n′。Sfail的求取步骤如下。
步骤1:根据拓扑结构变更方式更新保护关联矩阵R。以Sstart初始化Ssucc,删除R中Sstart包含的所有保护对应的行和列,转步骤2。
步骤2:取R的第i行,依次判断每个元素rij,直到rij=1或j=n′时停止。遍历R的所有行后,若存在全零行,则将所有全零行对应的保护添加到Ssucc,再删除这些保护对应的行和列,转步骤3;否则,转步骤4。
步骤3:若R中不是所有的行和列都被删除,转步骤2;否则,Sfail=∅,退出程序。
步骤4:计算Sall-Ssucc,得到不能被整定的保护集合Sfail,退出程序。
从整定计算起点的角度,最小断点集包含的断点可分为终端断点和非终端断点。拓扑结构变更后终端断点的变化源于新增或减少了终端线路,而非源于简单回路发生了变化。终端断点的更新通过简单的拓扑辨识即可完成,本文主要推导了非终端断点的演化规律。计及终端断点更新的情况,任意拓扑结构变更后最小断点集更新的基本思路如下。
首先,搜索全网的辐射线路并更新SMBPSold中的终端断点;然后,更新保护关联矩阵并计算得到拓扑结构变更后的断点集SBPSnew=SMBPSold∪SBPinc;最后,对SBPSnew中的每个非终端断点均进行冗余性辨识,将SBPSnew中的所有冗余断点删除,得到拓扑结构变更后的最小断点集。由此可知,该方法对SBPSnew中所有非终端断点均进行了冗余性校验,确保了更新后的断点集为最小(或极小)断点集。
任意拓扑结构变更后最小断点集更新的计算量大致相同,其主要包括全网辐射线路的辨识和Sfail的求取2个部分。记拓扑结构变更后全网辐射线路数和辐射节点数分别为e0和n0;删除辐射线路后环网的线路数、节点数及保护数分别为e1,n1,n2;SBPSnew包含的非终端断点数目为n3;整定计算起点的保护数目为b。拓扑结构变更后Sfail需重复计算n3+1次。在每次计算过程中,3.1节的步骤2平均运行了p次(即相关顺序表的层数),而且第k′次运行时,R减少的维数为pk′。据此,本文方法的时间复杂度计算公式为:
对于n3+1次计算均取Sfail=∅时所需的计算量且假设3.1节中步骤2的p次计算过程中R是均匀降维的,即pi=(n2-b)/p,i=1,2,…,p。由图论知识易知,平均度数
大型复杂环网,可近似取
对于省级调度中心,在线整定的范围主要是其管辖范围内同电压等级的线路保护,n1的数量级大约为102,p数量级大约为101,故f的数量级为107。又因为普通计算机主频的单位为GHz,故本文方法应用于省级电网时,计算时间的数量级约为10 ms,计算速度较快。同时由式(4)可知,本文方法的计算效率稳定且不依赖于电网拓扑结构。
4算例分析
以某省级电网500 kV线路网络为算例系统,如图5所示。该系统共有36个节点和63条线路,各条线路上安装保护的编号信息参见附录A表A1。
4.1全网最小断点集的求取
利用现有最小断点集求取方法[11],求取全网最小断点集。其中一组结果为:{113,44,45,48,49,123,101,119,126,111,118,116,52,54,75,77,79,81,71,73,87,89,103,105,108,110,55,57,94,96,98,100,60,62,64,66,68,70,83,85,41,29,35,34,26,28,31,19,40,18,16}。该最小断点集包含终端断点和非终端断点,总数为51。
4.2线路投入后最小断点集的更新
投入线路记为lij,i端和j端的保护编号分别为127和128。投入线路考虑6种情况,如表1所示。
注:—表示不存在,下同。
线路1-12和线路23-24投入既无新增断点,也无冗余断点;线路7-30投入需要增加1个断点,无冗余断点。
线路36-19投入后,l57和l61变为非终端线路,其上的终端断点123和101作为冗余断点,从最小断点集中直接删除。在删除辐射线路的环网中,需新增一个断点,无冗余断点。
线路4-6和线路6-8投入后,均需新增2个断点,即127和128。此情况下,投入线路后只可能新增2个不能被原有断点断开的简单回路,而且这2个简单回路对应同一个由线路构成的回路。在该线路回路中,可任取2个不存在配合关系的保护作为断点。为取得最小(或极小)断点集,通常情况下取位于该线路回路同一节点处的2个保护作为断点[12]。故线路4-6投入后取127和7作为新增断点,无冗余断点;线路6-8投入后取128和14作为新增断点,存在冗余断点16。
4.3线路退出后最小断点集的更新
线路退出考虑4种情况,如表2所示。
线路57退出后,其上的终端断点作为冗余断点直接删除。此时线路56变为终端线路,增加新增终端断点121。
线路16退出后,其上的断点40作为冗余断点直接删除;线路4退出后既无新增断点,也无冗余断点。
线路28退出后,其上的断点68作为冗余断点直接删除。经计算,断点70为冗余断点,直接删除。若按照文献[6,7,8]的方法计算,线路28退出后仅从原最小断点集中删除了断点68,而无法辨识断点70为冗余断点,即求取的断点集不是最小断点集。
4.4母联开关断开后最小断点集的更新
在母联开关断开形成的2个节点中,其中一个节点的编号为原节点号,另一个为全网最大节点编号加1。考虑3种情况,如表3所示。
节点5分裂后线路5变为终端线路,新增终端断点10,无冗余断点;节点6分裂后线路既无新增断点,也无冗余断点;节点13分裂后无新增断点,存在一个冗余断点110。
4.5母联开关闭合后最小断点集的更新
母联开关闭合考虑3种情况,如表4所示。节点4和节点6融合需新增2个断点,无冗余断点;节点6和节点21融合既无新增断点,也无冗余断点;节点6和节点24融合需新增2个断点,也存在2个冗余断点68和70。
对于以上线路投退和母联开关开合的各种情况,再利用计及空间分布特性的最小断点集优化求取方法求取全网最小断点集[11],具体结果如附录A表A2至表A5所示。由此可知,本文方法和二进制粒子群优化算法求取结果包含的断点数目完全一致,验证了本文方法的正确性和有效性。
各种拓扑结构变更对应的最小断点集平均更新计算时间,如表5所示。
由表5可知,在线路投退和母联开关开合的情况下,最小断点集更新的平均计算时间均不到10 ms。
综上可得,本文方法适用于线路投退和母联开关开合的情况。而且,在任意拓扑结构变更的情况下,均可保证更新后的断点集为最小(或极小)断点集,计算速度也较快。
5结语
文中提出了一种适用于任意拓扑结构变更的最小断点集更新方法。该方法从简单回路的角度推导了断点的演化规律,总结得到最小断点集更新过程的本质为判断一组保护集合是否为断点集的过程。据此,将断点的演化规律转换为利用相关顺序矩阵的求取方法,逐步删除保护关联矩阵中的保护依赖关系的计算,从而实现了最小断点集的快速更新且计算效率稳定。同时,该方法能够保证更新得到的断点集为最小(或极小)断点集。算例表明了所述方法的正确性和有效性。
附录见本刊网络版(http://aeps.sgepri.sgcc.com.cn/aeps/ch/index.aspx)。
摘要：电网拓扑结构变更后快速更新最小断点集是提高在线整定计算速度的关键方法之一。文中提出了一种适用于任意拓扑结构变更的最小断点集更新方法。该方法根据线路投退和母联开关开合后简单回路变化的特性,推导了断点的演化规律,并将此规律映射为保护关联矩阵的相关计算,从而实现了最小断点集的快速更新。同时,在任意拓扑结构变更的情况下,该方法均能保证更新后的断点集为最小(或极小)断点集。以某省级电网500kV线路网络为算例,结果表明了所述方法的正确性和有效性。
关键词：在线整定,最小断点集,拓扑结构变更,简单回路,保护关联矩阵
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