柔性评价方法（精选7篇）
柔性评价方法 篇1
智能电网规划与运行控制在电力系统的运行中非常关键,如果没有将整个电力系统的运行控制好,那么整个系统就会受到影响。在进行智能电网规划与运行控制的过程中需要使用柔性技术,柔性技术在智能电网规划中是非常重要的,如果没有将柔性技术的作用发挥好,那么整体性工作也就无法顺利的进行,在进行智能电网规划与运行控制的过程中,一定要重视柔性评价方法与分析方法,促进智能电网的发展。
1. 智能电网中的柔性
智能电网柔性主要就是指在一定的参数下,可以抵抗外部和内部的干扰的参数的能力,在这样的情况下,智能电网就可以顺利的使用,在进行配电网规划的过程中,需要将智能电网柔性评价理解透彻,这样才能够做好柔性评价,否则是无法顺利的使用智能电网柔性技术的。在智能电网规划和运行控制中,需要将柔性评价做好吗,保证智能电网可以顺利的工作。
智能电网规划与运行控制中,要想做好柔性评价就要将发电、供电、输电等环节的运行工作都做好,这样就可以保证整个环节的顺利进行,保证整个智能电网规划和运行控制中的柔性评价可以做好,为电力系统的发展做出贡献。
在智能电网规划和运行控制的过程中,需要从两个方面进行考虑,一个是有利于系统运行的方面来考虑,这一评价体系的好处是可以将原先固定的参数转变为可控的参数,这样就可以将整个工作做好,保证整个工作的顺利进行。如果是从不利的一个方面来看,那就是容易导致整个智能电网系统出现系统波动和负荷波动,在这样的情况下就要将整个电力系统的运行工作做好,保证整个工作的顺利进行。
2. 智能电网中的柔性评价指标
2.1 智能电网中的柔性与过程系统柔性的区别
智能电网中的电力系统的柔性与过程系统的柔性是有着一定的相似之处的,但是仅仅是在在对参数变化上有着一定的相似之处,但是这两种方式有着显著的差异,在过程系统中参数有着不确定性,在极端的情况下,参数值会达到设计值的30%—50%,这样就影响了整个系统,在系统运行的过程中,如果使用的是智能电网系统,那么在安全性和稳定性上就会增强,这样对整个系统有着极其重要的影响,但是智能电网中的电力系统面临的不确定性因素较多,这样就给整个系统的使用带来了极大的难题,这样对整个系统的运行是极其不利的,需要得到我们的重视。在智能电网的运行中,一定要重视智能电网系统面临的危险性,将柔性评价做好。
2.2 智能电网电力系统中的柔性评价方法
电力系统在运行中是离不开柔性评价方法的,如果没有柔性评价方法,那么对整个电力系统有着很大的影响。电力系统的设计和运行都离不开柔性化手段,利用柔性化手段,需要将整个系统的可控参数控制在一定的范围内,这样就可以保证整个系统的稳定运行,在既定的刚性约束条件下,使整个智能电网都可以离开整个约束边界,在这样的条件下,就要将整个系统的运行工作做好,保证整个系统的稳定与运行,在使用柔性控制技术的时候,还要将整个智能电网的运行和管理全面的了解,在这样的条件下就可以将整个评价工作做好。
2.3 智能电网规划与运行控制中的约束柔性评价指标
约束柔性评价指标是为了将整个系统的某一断面直观的体现在大众的面前,将整个系统的运行工作做好,保证整个工作的顺利进行,在对智能电网中的约束性指标进行评价的时候,需要按照相关的负荷情况进行全面的分析,在评价的过程中,系统所具有的离约束边界的网最大的能力为这个电力系统的柔性指标,这一指标使用柔性公式表示如下:
在整个公式中Δh+与Δh-代表的是不等式所约束的上限和下限之间的一定的差值,范围是δξ[0,1],这就是系统的柔性指标,在进行系统柔性指标计算的过程中,需要将整个系统的运行工作做好,保证整个工作的顺利进行,在整个系统的运行中,还要将对以上阶段指标进行分析,如果系统的约束性指标越来越大,那么整个智能电网规划与运行控制中的电力系统的调节能力就越大,在这样的情况下,整个可行域的范围也会越来越大,对智能电网的利用是十分有利的,需要我们进行合理的控制。除此之外,如果整个电力系统需要考虑的指标过多,这样就需要将电一尺度的入刑指标进行扩展,在这样的情况下,将单一尺度的柔性指标变为多尺度的柔性指标,在这样的情况下,就可以让整个系统呈现出指标综合的优势。
通过对上述公式进行分析得出的约束柔性评价指标充分的显示出了两种极端,在这样的情况下,就要进行多目标的优化,取其中一个十分重要的指标,这样就可以将上述公式变为以下公式:
在这一目标函数下,就要将这一典型的目标进行优化,求得一个较为满意的解决方式,从上述的分析中可以看出柔性约束下的智能电网中的发电机组的功率有着很大程度的下降,在使用了柔性评价的方法,电力企业就不在需要使用燃料费用进行降压,从而减少了整个系统的无功功率。
3. 现有电网柔性规划方法的不足
首先,现有电网规划方法大多基于电网负荷预测结果进行优化,对负荷预测结果具有很强的依赖性,不同负荷预测结果之间的细微差异可能造成规划方案的较大差异。但是,任何一种负荷预测模型或方法都不可能完全准确地预测负荷未来的变化,这就造成得到的电网规划方案对未来负荷变化适应性的降低,还可能为满足未来负荷变化而产生巨额补偿投资。其次,现有电网柔性规划方法对未来不确定因素采用确定性方法进行描述,即基于一定的预测模型,对未来不确定因素进行数学描述。但是,现实中的很多不确定性因素,如经济、政治、市场等,很难对其进行准确的数学建模,即使建立了数学模型并进行具有针对性的优化,本质上仍是对确定的不确定性进行优化,弱化了未来电网不确定性的本质。
4. 结论
本文从加强电网自身网架结构坚强性的角度出发,在规划过程中预留一定的输电线路运行安全裕度与输送能力,增强电网对未来不确定因素的适应性。通过电网全规划周期内的柔性成本分析,综合评估规划方案的经济性与安全性。
摘要：智能电网规划与运行控制的问题是十分重要的,智能电网的规划就是指利用先进的技术提高整个电力系统的转化效率,这样就可以将整个电力系统中的工作做好,要想保证智能规划与运行控制可以顺利的进行就要将柔性评价方法和分析方法弄清楚,这样对整个电力规划工作是十分有利的,尤其是在整个柔性技术在电力系统中的广泛应用,对柔性评价方法和分析方法提出了更高的要求,需要得到我们的重视。
关键词：智能电网规划,运行控制,柔性评价方法,分析方法
参考文献
[1]孙伟卿,王承民,张焰.智能电网中的柔性负荷[J].电力需求侧管理.2012(03)
[2]白玉东,王承民,衣涛,陈东,顾黎强,徐芳敏.基于柔性分析的风电并网容量优化建模[J].电力系统自动化.2012(12)
[3]孙伟卿.智能电网规划与运行控制的柔性评价及分析方法[D].上海交通大学2013
柔性评价方法 篇2
配电网发展迅猛的同时对电网运行的安全性、经济性以及灵活性等方面都提出了更高的要求, 智能电网的灵活是指构建建坚强可靠电网的灵活性, 并且具有一定的应变能力和持续性。开展有关智能电网多尺度柔性评价分析方法的研究工作, 深入研究用于评估智能电网运行状态的灵活性评价指标, 为配电网规划评估提供更加科学、准确, 更结合实际的灵活性评估依据, 具有非常重要的理论及现实意义。
2 智能电网柔性评价意义
在规划环节, 为在长时间内高效、经济地服务于国民经济建设, 可通过智能化柔性评价体系合理设计电源容量及其位置以及相关电网的拓扑结构, 提高电力系统的可扩展性;在其他各个方面发展柔性化评价技术意义非凡, 在发电环节、输电环节、供用电环节, 都可以使电力系统更加高效、友好地为人类社会服务。我国电网正在建设智能化, 可积极推进多个行业及产业链的积极发展, 对国民经济建设具有重要意义。
同时, 随着大量新兴技术应用以及电力系统软硬件技术的快速发展, 将先进应用转移到智能电网管理运行中来, 同时赋予智能电网更大运行灵活性, 可大为丰富电网的控制手段, 提高系统运行稳定性, 因此, 研究与这些新技术应用到相适应的智能电网多尺度灵活性控制分析技术具有现实意义重大。结合工业生产领域的柔性技术, 可以借鉴其在工业过程系统设计中的分析评价方法, 从电网运行的多个角度, 提出智能电网中的多尺度柔性评价与分析方法。
3 配电网灵活性控制多尺度柔性评价方法
3.1 原理概述
针对配电网的规划、运行和管理过程中经济性、安全性与灵活性等多指标综合趋优的要求, 在配电网的分析计算过程中, 系统地探讨适合配电网多尺度柔性评价方法, 并根据柔性参数的不同类型, 从属性柔性、约束柔性、负荷柔性和结构柔性方面进行研究, 对系统的可控参数以及约束条件边界进行灵活整定, 以使得系统多目标综合趋优, 在此基础上, 针对系统运行安全约束柔性问题, 建立地区配电网稳态约束柔性评价指标, 为电网调度人员评价电网运行状态安全裕度大小提供直观依据。研究配电网在技术、经济性的评估方法公司已有先例:如遗传算法、蚁群算法等, 为本柔性评价方法的研究及应用提供了经验。
3.2 理论及实践依据
以某地配电网IEEE30 节点测试系统为算例, 通过评价稳态情况下节点电压约束柔性大小并将评价结果应用于配电网最优系统潮流的分析计算。为证明所建立配电网柔性评价指标体系的合理性与有效性, 研究及应用成果也为电网调度人员了解和掌握电网运行状态的柔性提供了直观的衡量指标。
针对配电网的规划、运行和管理过程中经济性、安全性与灵活性等多指标综合趋优的要求, 在配电网的分析计算过程中, 系统地探讨适合配电网多尺度柔性评价方法, 并根据柔性参数的不同类型, 从属性柔性、约束柔性、负荷柔性和结构柔性方面进行研究, 对系统的可控参数以及约束条件边界进行灵活整定, 以使得系统多目标综合趋优, 在此基础上, 针对系统运行安全约束柔性问题, 建立地区配电网稳态约束柔性评价指标, 为电网调度人员评价电网运行状态安全裕度大小提供直观依据。以张掖电网IEEE30 节点测试系统为算例, 通过评价稳态情况下节点电压约束柔性大小并将评价结果应用于配电网最优系统潮流的分析计算。
3.3 研发及设计方案
第一, 首先对传统电力系统规划优化分析方法进行约束条件等刚性表示方法不足分析, 确定提出配电网多尺度灵活性控制分析方法的必要性;通过借鉴工业过程系统设计与分析中多尺度灵活性控制的定义, 结合配电网多尺度规划分析问题, 比较工业过程中的柔性问题;再通过与现有的模糊集理论、概率理论等数学理论进行相关比较分析, 进一步确定配电网灵活性多尺度评价分析方法具有一定原创性和实际应用性。
第二, 基于等式和不等式约束的柔性化描述问题展开对电力系统优化分析, 提出智能电网运行灵活性的多尺度评价指标并求解, 此结果可以作为相关管理人员评价配电网规划控制领域的量化指标。从而描述配电网规划中优化问题的目标函数, 等式化该柔性模型, 然后建模和求解, 建立配电网多尺度灵活性评价指标体系方式方法, 从而综合优化系统中的电力资源。
第三, 结合现有电网规划领域的全规划周期理论, 进行成本评估, 可针对配电网灵活性规划方法的不足, 进行优化。灵活性多尺度控制评估方法, 可对整个规划周期内系统的投资成本、运行成本和可靠性收益, 进行相关的经济性评估。此外, 以得到兼顾系统整体经济性与安全性的电网规划方法, 考虑到通过对输电线路负载率约束的灵活性多尺度控制, 对系统的稳定增加安全裕度。
第四, 针对配电网运行的不均匀性, 提出配电网灵活性分析与评估方法, 进而消除对系统经济性和安全性的不利影响;分析配电系统负荷不均匀性等因素, 研究配电网系统运行均匀性、经济性、安全性三者之间的关系;从电力系统安全裕度角度和系统运行状态角度, 可定义适应配电网运行的状态均匀度和固有均匀度的评估指标;并且要阐述考虑系统均匀性在电网规划、运行和管理过程中的重要性;研究中可针对直接求解固有均匀度评估指标困难的问题, 利用文章提出的多尺度灵活性的分析方法, 进而基于设备负载率柔性约束参数建立的优化模型并求解。
4 结束语
文章首先介绍了智能电网建设规划中, 开展电网规划和运行管理的灵活性研究, 紧接着对智能配电网柔性评价的意义进行了评述, 介绍了电力系统的柔性化技术;对配电网灵活性控制多尺度柔性评价方法的原理进行了阐述, 理论实践依据, 设计及研发方案等多个方面进行了初步的研究。文中所提出的实践依据及实施方案为配电网规划的灵活性多尺度柔性评价方法体系建立提供了合理化建议, 为多个地区供电公司改进地区配电网灵活性的具体措施提供借鉴。
参考文献
[1]余贻鑫, 栾文鹏.智能电网述评[J].中国电机工程学报, 2009, 29 (34) :1-8.
[2]朱海峰, 程浩忠, 张焰, 等.电网灵活规划的研究进展[J].电力系统自动化, 1999, 23 (17) :38-41.
[3]程浩忠, 张焰, 严正, 等.电力系统规划[M].北京:中国电力出版社, 2008.
高校辅导员柔性绩效评价机制研究 篇3
一、柔性绩效评价理论
(一) 柔性的内涵
近年来, 对柔性内涵的研究引起了国内外的广泛关注。心理学家Gough提出“柔性是指对不确定性的和不可预见性问题的应变能力”;Sanchez认为“柔性”是企业在高度动态的竞争性环境中对各种需求作出反应的能力, 这种能力变化对企业绩效产生重要影响;国内的刘英姿、陈荣秋则提出柔性是一个系统所具有的有效地处理环境变化或由环境引起的不确定性的能力;在管理学当中, “柔性”又称为“人性化”, 它强调以人为中心, 注重被管理人员的分类管理以及动态环境下的统计换算模式的不同。综上所述, “柔性”的内涵应该包括以下几点: (1) “柔性”以人为中心, 强调人性化; (2) “柔性”是一种满足不确定性需求、处理不可预见性问题的应变能力; (3) “柔性”与竞争密切相关。
(二) 柔性绩效评价
绩效评价是指组织依照预先确定的标准和一定的评价程序, 运用科学的评价方法, 按照评价的内容和标准对评价对象的工作能力、工作业绩进行定期和不定期的考核和评价。根据对柔性内涵和绩效评价的分析, 柔性绩效评价是指根据评价对象的特征和评价目的的要求, 从人性化的角度设立绩效评估的侧重点 (或要点) , 建立相对独立的评价系统, 设计相对灵活的分析评价模型和评估方法, 按照评估的规则和程序对评价对象进行综合评估, 以利于绩效最大限度地提升。
二、高校辅导员绩效评价存在的缺误
(一) 过分注重刚性指标, 难以得到辅导员心理认同
目前高校对辅导员的绩效评价不能科学反映辅导员的实际工作状况和心理需求, 把对辅导员的考核重点仅仅局限在多个容易量化的硬性指标上。诸如学历高低、计算机水平、分配任务量、论文专著数量等, 表面看起来具有客观性和公正性, 但是缺少考虑学科、岗位、工作时间等诸方面的差异。与专业课教师不同, 辅导员是学生思想政治教育工作者, 其工作性质决定了工作成果呈现的隐蔽性、滞后性和工作时间的不确定性。对辅导员唯指标而指标的工作评价态度和方式, 不能全面体现辅导员的工作成绩, 最终背离了绩效评价的初衷, 使高校辅导员对考核评价产生一种被强迫执行的感受, 缺乏共鸣的心理认同感。
(二) 强化指标的评价, 弱化评价的激励促进功能
高校往往只强调对辅导员进行指标评价, 而评价结果却难以全面客观地反映辅导员的真实水平和综合素质, 其结果必然会导致绩效考核的激励功能弱化。一方面, 绩效考核多以工作计划完成率、受教育程度、科研工作量等具体形式来衡量, 辅导员工作的创新性和思想品德教育取得的成绩不能体现, 过于量化的标准成为制约辅导员积极性和创造性发挥的软肋, 使得辅导员只能以考评规定的重点指标进行工作, 按照制度要求交差了事, 不求有功, 但求无过;另一方面, 辅导员只要按照考核规章制度中的要求, 完成一定的日常工作量、在一定层级的刊物上发表一定数量的科研论文, 就能获得不错的考核结果。至于辅导员综合素质是否得到提高、学生思想教育质量如何, 这些更深层次、具有根本意义的考核内容, 在绩效考核中被相对弱化。
(三) 注重结果轻过程, 脱离思想政治教育工作中心
辅导员是高校学生思想政治教育工作和管理工作的中坚力量, 是大学生健康成长的指导者和引路人。辅导员的思想政治教育工作具有内隐特征, 只注重结果的绩效评价并不能有效反映辅导员的工作过程。目前有的高校结合干部考核标准, 从德、能、勤、绩几个方面对辅导员进行评价, 但和辅导员的实际工作情况存在一定的差距;有的高校结合辅导员工作情况罗列出数量众多的评价指标, 但对评价指标是否能有效甄别辅导员工作的优劣却没有深入论证。因此, 我们必须跳出绩效评价的思维惯性, 考虑辅导员工作过程的内在规律性, 寻找反映思想政治教育工作过程的有效评价工具或方法。
三、高校辅导员柔性绩效评价机制的构想
(一) 高校辅导员柔性绩效评价的基本思路
绩效评价是为了明确辅导员的工作能力、工作状况和工作成果, 进行有组织的、实事求是的评价。它是一个系统工程, 具有复杂性和动态性特点, 加之评价对象的多样性, 使得绩效评价在实施中存在大量不确定因素。因此, 对辅导员的绩效评价应具有一定的柔性。
1. 绩效评价在时间上应具有一定的柔性。
不同年级的辅导员工作表现和履行职责范围不尽相同, 一年级辅导员主要针对的教育对象为刚刚升入大学的新生, 所以其工作重点为新生入学教育、心理适应教育以及职业生涯规划教育等方面, 而高年级辅导员的工作重点应该注重学生的日常党团教育、就业教育以及毕业生教育等。所以绩效评价根据辅导员所带年级的时间段不同, 其评价指标的侧重点也应有所不同。另外, 辅导员工作的对象和性质决定了其绩效具有长效性和隐蔽性等特点, 工作产生的效用并非立竿见影, 而是从量变到质变的潜移默化的过程, 因此, 绩效评价在时间上应该具有一定的柔性。
2. 绩效评价在评价方法上应具有柔性。
常见的绩效管理方法众多, 包括排序、强制分配等为代表的比较法, 图示、等级、行为对照等为代表的量表法以及能力记录、态度记录、关键事件等为重点的描述法。各种方法具有不同的特点, 不同的优势和劣势决定了适合不同的评价对象。另外, 辅导员工作的特征对绩效评价方法会有影响, 合适的评价方法的建立以辅导员工作的高度协作性、工作的非程序化和工作环境的易变性三方面为分析的基础。所以, 在选择合适的绩效评价方法时须具有一定的柔性。
3. 绩效评价在过程上应具有柔性。
大多数学校都采用干部考核的德、能、勤、绩四个方面来考核辅导员, 但这样四个方面的定义和精确评价的实施是有一定难度的, 不能绝对划分“属于”或“不属于”的论域。例如, “德”、“能”这类模糊集合, 其外延不甚清晰, 属于这些集合的元素更难评定, 所以不能准确判定辅导员的行为和能力是否属于“德”或“能”的集合, 但是可以由属于该集合的程度来表示。此外, 人为主观因素也可能对绩效评定产生一定的影响, 评定结果在一定程度上会掺杂评价人的主观印象, 不可避免地存在评价误差, 加深评价的不确定性。
(二) 柔性绩效评价的一般框架及指标体系的构成
设计高校辅导员工作评价指标, 应紧紧围绕加强和改进大学生思想政治教育的首要任务, 牢固抓住心理健康教育、养成教育和学风建设三个主要环节, 以提高辅导员工作绩效、巩固辅导员队伍建设为目的。据此, 本文构建了四维度三级绩效指标评价模型, 从四个维度、三级指标来对辅导员进行评价。一级指标包含基于职业素质的指标、基于工作实绩的指标、基于基本能力的指标和辅导员的特殊业绩这样四个维度。职业素质指标包括政治觉悟、工作态度和职业道德三个二级指标。政治觉悟包括理论学习和理论素养两个三级指标;工作实绩指标包括思想政治教育、日常管理、服务指导和其他方面四个二级指标。思想政治教育包括思想政治教育授课、主题班会、思想疏导、学生违规违纪记录四个三级指标。日常管理包括新生入学教育、毕业生教育、公寓管理、评优评奖、党团发展、班级建设、校园文化活动、学生信息管理、学生满意度九个三级指标。服务指导包括就业指导、勤工助学和助学贷款、医保服务三个三级指标, 其他包括例会、工作任务完成情况。基本能力指标包括解决问题的能力、组织管理能力和工作创新能力三个二级指标。解决问题能力包括工作的艺术和方法、解决突发事件的能力两个三级指标。组织管理能力包括班级组织管理、日常活动组织管理、学生干部组织管理三个三级指标。工作创新能力包括日常管理工作创新、学生创新创业两个三级指标。而特殊业绩包括辅导员的特殊贡献或业绩。
(三) 高校辅导员柔性绩效评价实施须注意的问题
1. 柔性考核评价并不是排斥刚性指标和管理制度。
高校管理考核部门可以在目标明确、方向正确的前提下, 在一个可以预见的、可控制的基本范围内, 根据被评价对象的差异性施行柔性考核。
2. 柔性考核应该区分学科和岗位的不同。
如人文社科和理工科等不同类型的学科辅导员, 其擅长区域和绩效表现形式在各指标体系下应各有侧重, 因此, 有必要在考核框架内针对不同学科制定分值各有侧重的考核办法。
3. 考核形式应多元化。
考核形式不应是简单、机械的填表、审核, 而应该丰富形式, 将总结、述职、交流、沟通相结合, 形成以辅导员自评为基础、学生综合管理部门评价为中心、同行互评为补充的多元化评价形式。
4. 考核结果的使用应该体现为激励, 而不是惩罚。
对不合格的辅导员不应只进行惩罚, 如简单扣发酬金或作降级处理。单位领导应当与辅导员沟通, 帮助其找到不足之处和今后努力的方向。
摘要：本文在明确柔性绩效内涵的基础上, 分析了辅导员绩效评价存在的缺误:过分注重刚性指标评价, 评价的激励功能弱化, 注重结果轻过程等, 提出在时间、方法和过程上对辅导员进行柔性绩效评价, 初步勾勒了辅导员柔性绩效评价的框架体系。
关键词：辅导员,高校,绩效评价
参考文献
[1]钟惠英.高校教师柔性管理研究[M].长沙:湖南师范大学出版社, 2004.
[2]刘英姿, 陈荣秋.柔性 (Flexibility) 的概念及其控制模型[J].机械与电子, 2002, (1) .
[3]李磊.高知识型员工柔性绩效评价激励与流动机制研究[D].天津:天津大学, 2009.
柔性评价方法 篇4
在教育评价中, 教师考核占据了非常重要的位置。对教师进行公正科学的考核, 不仅有利于教师队伍建设, 还能够提高教学质量。但是, 在教师管理当中, 教师考核是一项非常繁琐又不容易进行的工作。当前, 在高校教师考核评价体系当中还存在着很多问题, 比如考核制度与教师的劳动特点不相符, 有些制度不符合教师的心理特征。所以, 高校人事管理部门将新的管理理念引入到教师考核评价体系当中是非常有必要的, 建立一套适合教师劳动特点以及心理特征的评价体系。
柔性管理就是在充分掌握人们的行为以及心理特征的基础上, 运用非强制方式, 把组织管理转变成人们自觉行动的管理方式。高校教师的劳动特点以及心理特征与其他工作者具有很大的差异。在教师评价体系当中, 要将教师看成是主体, 将柔性化管理方式引入到评价体系以后, 就使得该评价体系更加符合教师的心理特征及劳动特点, 促进教师队伍的快速发展。
柔性管理与刚性管理是完全不同的。刚性管理指的是以规章制度来对教师进行管理, 具有纪律性非常强、奖惩鲜明以及规章制度严格的特点。其存在的最大问题就是降低了教师的工作积极性, 不利于教师创造性思维的产生。但是, 柔性管理的标志是人性化, 在这种管理方式当中, 将教师当成是管理的重心, 尊重教师的个性发展以及个人尊严, 形成具有共同价值和文化的管理体系, 培养教师的责任心与向心力, 使整个集体更加团结, 还能够调动教师工作的积极性, 培养教师的创新能力, 促进学校的快速发展。该种管理方式的最大优点就是在充分了解及掌握教师行为及心理规律的基础上, 利用非强制方式来管理教师, 激发教师的工作潜能及工作积极性, 促进教师的全面发展。
一当前高校教师考核评价体系存在的问题
1考核评价体系功利性较强
当前, 高校当中的教师都将学术研究及专业发展当成自身工作的重心, 而现有的教师考核评价体系也将该内容当成是评价教师工作是否合格的主体部分。将教师的业绩与评价体系当中的标准相比较以后, 教师的业绩是否达到评价体系当中标准的要求, 对教师进行奖励与惩罚。这种评价体系是不完全的, 而且最终的目的是对教师进行物质上的奖罚。但是, 教师需要更多的需求, 不仅是物质上的奖励, 而且更注重的是精神上的满足。他们期望能够实现自身的价值, 期望能够得到他人的尊重与认可。因此, 这种评价模式带有很强的功利性, 不能够真正满足教师的需求, 容易使教师在工作及科研当中变得更加急功近利, 不利于教师素质的全面提高。
2考核评价体系过于标准化
大学教师的劳动是一种脑力劳动, 这种脑力劳动运用到教师的科研及教学上的每一个环节当中, 这要求教师要具有很高的创造性, 而且这种劳动也具有多样性与不确定的特点。所以, 在教师考核评价体系当中, 应当着重对教师的纵向发展进行考核。但是, 当前高校当中对教师进行考核的主要方法是进行横向比较, 没有针对不同专业采用不同的考核方式, 将所有的教师都放在一起运用相同的标准进行集中考核。这种考核的方式存在着很大缺陷, 在考核过程当中也缺少灵活性, 不仅容易引起教师的负面情绪, 还不利于教师工作的顺利进行。
3考核评价体系过于强调量化
教师的劳动具有不确定性, 具体表现在劳动的时间与空间上, 很难确定教师的工作时间, 这也就导致对教师进行考核时很难界定出一个标准。教师劳动的成果及劳动的效果在很多时候都不能马上表现出来, 这也就使得在评价时难以对其进行准确的量化。此外, 由于教师的教学工作具有很大的不可比性, 这也就导致在评价考核时很难进行准确的量化。但是, 有一些考核的内容就能够应用标准来进行准确的量化, 这些考核内容尤其受到管理者的偏爱。因此, 在当前的高校教师考核体系当中比较注重的是数量指标, 而将那些不能够准确量化的内容简单化, 甚至是忽略它们。这种处理方法, 就不能对教师进行准确地评价, 而且还容易导致教师只追求数量上的东西, 而忽略科研及教学本身的内容, 不利于教师素质及教学质量的提高。
二柔性化考核评价体系构建原则
1发展与奖惩原则相结合
当前, 很多高校当中对教师进行评价采用的是奖惩性的评价方式, 这是一种以物质为基础的评价方式。该种评价方式运用物质来奖励教师, 以此来调动教师的工作积极性, 但是不能够满足教师全面发展的需求。发展性的教师评价体系以满足教师全面发展的需求为主要目的, 并且注重每一个教师的发展过程以及未来的发展方向, 并且能够通过评价使教师更好的认识到自身发展过程中存在的问题, 促使教师向着更高的目标前进。该种评价方式更加注重教师精神上的需求, 他尊重教师的人格以及注重教师的能力, 能够使教师的专业价值、伦理价值以及人文价值得到全面的不同程度的认可。
2统一与差异原则相结合
高校的教师与教师之间存在着很大的差异, 在同一个学校当中不同专业的教师就有很大的区别, 即使是在同一个专业当中, 有的教师比较注重科研, 有的教师比较注重教学, 有的教师注重学科建设以及学生发展方面的工作, 还有的教师注重的是全面发展。此外, 学校当中教师的结构层次也是不一样的, 有一些比较高层次的教师, 也有普通的教师。教师的类型和层次不同, 承担的工作也会存在着很大的差异。所以, 在对高校教师进行考核的时候, 除了运用统一的考核标准以外, 还要针对不同教师的特点来对教师进行有差异的考核, 针对不同的教师运用不同的考核方式、考核指标以及考核期限, 为教师的专业发展提供更好的指导, 促进教师的全面发展。
三高校教师柔性化考核评价体系的有效构建
1实施教学与科研相结合的评价
高等学校的主要任务就是培养学生以及进行科学研究。在这两大任务当中, 培养学生是高校存在与发展的根本, 科学研究是高校进行知识创新不断发展的重要源泉。如果一所高等学校失去了教学, 那么这所学校就失去了它存在的根本意义, 那就成了科研院所。同样, 如果一所高校只是注重培养学生而忽略了科学研究, 那么他就会失去了前进的主要动力, 就等同于那些培训机构。所以, 高等学校必须要同时注重培养学生与科学研究, 让这两者相辅相成, 这也是高等教育发展的本质要求。所以, 高校在建立教师评价制度的时候, 要以教师为本, 要尊重教师不同的发展方式, 尊重教师的兴趣与特长, 根据不同的教师采用不同的考核方式, 建立多元化的考核评价标准, 为教师提供多种发展空间与发展机会, 促进教师的全面发展。
2建立连续性创新考核机制
当今世界, 经济飞速发展, 各种科学技术也不断进步, 高校为了能够紧随时代的步伐, 不断调整自己的发展战略目标。高校教师的评价制度当中的各项指标直接体现了一个高校的发展战略目标。高校教师的评价制度应该紧随时代发展的步伐, 紧随高校的发展战略目标。所以, 高校应该不断调整教师评价制度当中的各项指标, 为教师的发展指明方向。此外, 高校在制定教师的评价制度时还要在保持连续性的基础上不断进行创新, 使评价的标准能够适度有序、承前启后, 还要符合学校发展以及专业发展的规律, 让教师能够根据评价制度当中的各项指标不断调整自己的奋斗目标, 只有这样, 教师评价制度才能够为教师的发展提供导向作用。
3设置定量与定性评价考核内容
对教师进行评价的时候, 如果单独运用定性评价或者是定量评价都会存在着很多的不足之处, 所以, 高校在建立教师的评价制度时, 必须将定性评价与定量评价相互结合起来, 正确的处理好质量与数量之间的管理, 运用不同评价方式的优点与长处, 对教师的业绩进行公正、合理、科学的评价。高校在构建教师评价体系的时候, 要适当的对教师进行合理的量化考核。要依据不同教师的经历、发展特点以及专业特点, 对考核评价指标进行合理的设计。还要将定性评价与定量评价科学地结合起来, 进行合理的量化测量。只有这样, 才能够对教师的科研与教学进行科学合理的评价, 为教师的发展指明前进的方向, 促进教师素质的不断提高, 发挥高校教师评价制度的真正意义。
总之, 近几年, 我国提倡进行素质教育改革, 随着高校体制的不断完善, 很多学校都建立了比较健全的岗位聘任制度以及用人机制, 并且也建立了比较完善的教师考核评价体系。虽然这些制度能够促进学校及教师的不断发展, 但是, 随着社会的不断发展, 也逐渐产生各种问题。本文针对当前高校教师考核评价体系存在的问题, 并分析了柔性化考核评价体系的优势, 提出相应的构建策略。
参考文献
[1]俞俊毅.基于目标管理的高校教师绩效管理体系研究——以SX职业技术学院为例[D].浙江工业大学, 2012.
[2]于敬, 周玲.高校科研业绩考核评价体系中存在的问题与思考[J].科技管理研究, 2010, 30 (18) .
[3]冯莉.高校教师考核评价体系的问题与对策探讨[J].华人时刊 (下旬刊) , 2013 (10) .
[4]陆慧, 张瑜.高校教师考核评价现状调查与问题分析[J].中国电力教育, 2013 (28) .
[5]张日颖.高校教师考核评价体系中存在的问题及对策分析[J].人力资源管理, 2014 (02) .
柔性评价方法 篇5
智能化是电网发展的最终目标,而柔性化是智能化电网发展的必要手段。目前,电力系统的柔性应用还不广泛,大部分应用主要集中在柔性交流输电(FACTS)方面。柔性交流输电系统[1],也称为灵活交流输电系统,是指应用于交流输电系统的电力电子装置,其中“柔性”是指电力系统利用电力电子装置对电压、电流的可控性。随着现代电网智能化、柔性化的发展,基于电力电子技术的柔性化电力技术已很难满足电力系统灵活性的需要,电力系统的柔性更多的是体现在系统参数变化情况下系统的可控性和响应能力,特别是间歇性能源的开发和利用对电力系统的灵活性提出了更高的要求。
风力发电是目前技术最为成熟的可再生能源发电方式,随着风电机组单机容量和风电场规模的增大,大型风电场并网运行对电力系统的影响也越来越明显[2]。为了能在系统正常运行的前提下,尽可能地利用风能,确定一个风电场的穿透功率极限及其影响因素成为了规划设计风电场时迫切需要解决的问题[3]。
由于风电场对系统的影响涉及到许多方面,分析计算十分复杂,因此至今尚没有统一的求解风电场穿透极限功率的方法。时域仿真法是首先设想一个风电功率,然后选取几种典型的系统运行方式,通过动态仿真检验系统在该水平的风电容量冲击下是否会失去安全性和稳定性[4,5],然后对风电容量进行修正,通过比较各组数据确定穿透率极限。实际上这是一种验证性的间接计算方法,可以检验风电接入后系统的动态性能,但要准确地确定一个给定系统的最大装机容量,需要进行大量的仿真计算。
文献[6-8]从电网静态运行安全角度出发,把风电穿透功率极限的计算归结为各种约束下的风电功率最大化,采用确定性分析方法计算了风电穿透功率极限。但由于风电的随机性很强,在优化过程中将风电功率作为确定性变量将会对优化结果的可行性造成影响。
文献[9]将风电穿透功率极限看作是在满足网络和设备约束前提下系统允许的风电场最大装机容量,并基于此提出了一种基于机会约束规划的风电穿透功率极限计算方法。文献[10]采用相关机会规划理论,在保证系统安全运行的前提下,引入了风电的发电能力约束,并考虑了风电场减出力控制措施的影响,建立了计算风电并网容量的优化分析模型。但两者都利用了人为近似假设:风电场的风速满足Weibull分布,求解模型没有充分反映出风电出力随机性强的特点。
大量的研究结果表明[11],在计算风电穿透功率极限时考虑风电出力的随机性十分重要,但现有的求解方法都不能有效地处理此类问题。对此,本文把电力系统柔性概念引入到风电穿透功率极限的研究中,提出了基于电力系统柔性评价的风电穿透功率极限计算方法。该方法充分考虑了风电出力随机性给风电场穿透功率计算带来的影响,通过IEEE 30节点系统对比分析,证明了该方法的有效性。
1 电力系统的柔性
1.1 柔性概念
广义的柔性是指系统对不确定信息的响应能力。最初的柔性分析,是针对过程系统的实用性、可操作性而展开的研究工作[12,13,14]。所谓过程系统中的柔性,Grossmann和Morari定义为系统在从一种操作状态过渡到另一种操作状态的情况下,能够调节到满足工艺要求的能力[15]。电力系统的柔性与过程系统中的柔性概念有相同之处,都是指系统在结构确定的情况下针对参数变化时的适应能力和可控性。
在电力系统中,不确定参数y的变化范围(即柔性)可以描述为:
其中,δ为柔性参数,决定了参数变化的范围和柔性的大小;ε-、ε+分别表示参数变化范围的下界和上界,是δ的函数。当ε-、ε+是δ的线性函数时,电力系统的柔性被称为“线性柔性”;当ε-、ε+是δ的非线性函数时,则被称为“非线性柔性”。对于电力系统中的“线性柔性”,参数y的柔性还可以描述成一个以固定值y0为中心,正负偏差大小分别为Δy+和Δy-(事先人为给定或按y的概率分布给定)的超矩形:
1.2 电力系统的柔性评价
一般电力系统的规模较大、覆盖面较广,电力系统中参数的变化和不确定性是多种多样的。在含不确定参数的条件下,电力系统优化问题的约束条件可以由下式表示:
其中,x是状态变量;u是控制变量;y是不确定参数,其柔性可以由式(1)表示;I表示不等式约束集,包括节点电压约束、线路潮流约束以及发电机出力约束等;J表示等式约束集,主要为功率平衡方程。
对式(3)作如下简化:
由式(1)可知,柔性参数δ的大小确定了不确定参数y的变化范围。控制变量u的作用就是在确保不确定参数y在超矩形内任意变化时,能够通过u的适当调节,也即存在确定的u,使得满足约束式(3)。因此,对尽可能大的T(δ)空间,柔性约束条件可表示为:
其中,表示选取不等式约束中最大的一个;表示通过调整控制变量u来尽可能地改善电力系统的安全性和可靠性;表示通过调整参数来描述最恶劣情况下电力系统的安全性和可靠性。
对于确定的柔性参数δ,不确定参数y的变化范围是确定的,因此电力系统柔性评价问题可以描述为:
也可描述为:
其中,χ(δ)表示电力系统的安全性和可靠性,是柔性参数δ的函数,只有χ(δ)≤0时才说明电力系统的安全性和可靠性满足要求。
上述模型的物理意义是,对于确定的δ和给定范围内任意的y,是否存在可调的u,满足电网安全、可靠运行的要求。
电力系统柔性评价表明了参数在给定范围内变化时系统的适应能力和可控性。当柔性参数δ不确定时,可以定义如下的可变柔性指数:
上述模型的最优解F(δ*)代表了电网的柔性评价指标,即柔性指数,柔性指数的大小反映了电力系统安全、可靠运行的裕度。柔性指数越大,电力系统对不确定参数变化的适应性越强。
值得说明的是,柔性评价分析是传统确定性分析方法向不确定领域的延伸,其实质是一种面向不确定性信息的确定性分析方法。与传统确定性分析法[16]相比,该方法可以有效地处理规划过程中的不确定信息,使得规划方案灵活性更强、适应性更好;与不确定性分析法(如随机规划[17]、模糊规划[17]等)相比,该方法可以消除不确定分析法对不确定信息的分布类型存在人为近似假设的缺陷,因为其对不确定信息进行建模时,并不需要事先预知不确定信息的分布类型。
2 风电的极限穿透功率
2.1 风电功率的柔性化表示
风电机组是不可控机组,其输出功率特性可由式(9)所示的分段函数近似表示[9]:
其中,PN为风机额定输出功率;v为风机轮毂高度处的风速;vci为切入风速,当风速高于此设定值时,自动装置动作把风机并入电网;vco为切出风速,当风速高于此值时,风机停止发电从电力系统中解列出来;vN为额定风速,当风速大于或等于此值而小于切出风速时,风机出力为额定值。
由式(9)可知,风电输出功率并不是一个确定的量,而在一个范围内波动,其功率水平值很大程度上取决于当时的风速条件。虽然基于风速预测可对风电输出功率特性进行模拟研究[18,19],但是风电功率预测误差往往大于风速预测误差,这主要是由于风速与风力发电功率的对应关系所致。在经过功率特性曲线转换后,不是很强的风速规律性被进一步破坏,得到的风力发电功率规律性更加微弱,表现出非常强的随机性。因此,不确定分析方法(需预知不确定信息的分布规律)很难有效处理风电功率不确定性的问题,更不可把风电功率作为确定性变量参与决策优化。由电力系统柔性概念可知,柔性参数δ的定义为解决这类问题提供了可能,因为其对风电输出功率的不确定性进行建模时,并不需要事先预知其分布类型。风电功率柔性属于“线性柔性”范畴,其参数的变化范围可描述如下:
其中,PwN为风电功率波动中心,ΔPw-和ΔPw+分别为风电功率负向和正向波动偏差。风电功率的随机性主要表现为风电功率在一个范围内波动。因此,只要根据实际情况确定合适的波动中心PwN以及互相匹配的正、负向波动偏差ΔPw+和ΔPw-,式(10)就可以准确地模拟风电功率的随机波动,实现对风电功率的随机性建模。
研究表明,风电输出功率一般在0~PN之间随机波动,因此风电功率随机波动的上、下限是确定的。由电力系统柔性约束条件χ(δ)的物理意义可知,只要在给定的δ值下,PN满足电力系统安全性和可靠性约束,那么在相同的δ值下,其他的风电输出功率Pw也肯定满足安全性和可靠性约束,式(10)可简写为:
简化后,式(11)消除了负向波动偏差的影响,使得柔性指数模型(式(8))被简化为关于柔性参数δ的一维求极大值的优化问题,而波动中心PwN和正向偏差ΔPw+仅作为δ的常系数参与优化,对计算结果无影响,所以可以任意选取(ΔPw+≠0)。
2.2 数学模型
基于风电功率的柔性化表示,当把风电功率定义为参数变量y时,式(8)中柔性指数的最优值F(δ*)即代表风电最大并网容量,则风电穿透功率极限计算模型可描述如下:
其中,Plmax为线路潮流限值组成的向量;Umax和Umin为节点电压上、下限组成的向量;PGTmax和QGTmax为常规能源发电的有功和无功功率上限组成的向量,PGTmin和QGTmin为两者下限组成的向量;Pwi、PGTi、Qwi、QGTi分别为风力发电和常规能源发电的有功和无功功率;PLi、QLi为系统节点有功和无功负荷;PNwi为风电场有功功率波动中心,ΔP+wi为风电场有功功率正向波动偏差;i=1,2,…,N。
上述模型的物理意义在于,调整常规发电机组出力,在保证电力系统静态安全性的前提下,确定风电功率的最大变化范围,即风电穿透功率极限。
3 求解方法
如式(8)所示的柔性指数求解是一个多目标优化问题,可将柔性指数模型分解成2个子问题。
子问题1:
子问题2:
在子问题1中,柔性参数δ是常数,所以有:
对于子问题2,当v的最大值为临界值0时,变化为:
通过对上述2个子问题(式(15)和(16))交叉迭代求解就可以得到原问题的解。本文采用序列线性化的方法计算求解。
对式(15)线性化:
由等式约束可得:
代入不等式约束中,有:
求解上述线性规划问题,可得控制变量的修正量Δu,令:
代入式(16)中,并进行线性化:
由等式约束得:
代入不等式约束中,得到:
计算上述问题,得到Δy,并按下式进行修正:
代入式(15)中,替换y0,并进行潮流计算,更新状态变量x。上述2个子问题交替求解,当Δy≈0,Δu≈0时迭代结束,最终的F(δ*)等于式(16)确定的δ*。特别地,当等式约束和不等式约束都是参数y的线性函数时,在式(16)中不需要对y进行线性化。
4 算例分析
本文采用IEEE 30节点测试系统,对上述计算模型和求解算法进行了验证。系统中常规机组出力上、下限如表1所示(均为标幺值)。
为了验证本文所提出的计算模型的有效性以及揭示风电出力的随机性对风电穿透功率极限计算的影响,分别选取7、10、14、17、24作为风电并网节点,采用传统确定性分析方法以及本文提出的柔性评价分析方法,分别求解风电穿透功率极限,计算结果见表2(均为标幺值)。
表2的计算结果表明,在负荷既定的情况下,风电场从不同的网络节点并网,电网所能承受风电功率随机波动的柔性范围是不同的。换言之,系统的网络结构是影响风电穿透功率极限的一个重要因素。另外,随着对风电出力随机性考虑的全面性,对大部分节点而言,系统可接受的风电穿透功率水平显著降低,原因在于,在一定的系统机组出力调节裕度下,传统确定性分析方法仅寻求一组最优的机组调度方案,在满足系统安全、可靠性运行的要求下,得到全局最优解,若直接把该最优解作为风电场最大装机容量并考虑风电出力的随机性,当风电功率在该功率限额下波动时,就有可能存在某个或多个风电功率水平值,在同一机组出力调节裕度下,不满足系统安全、可靠运行的要求,造成系统存在越限危险。而柔性评价分析方法恰恰弥补了这一缺陷,它通过降低风电场最大装机容量,剔除造成系统越限的病态风电功率水平值,使得风电功率在其最优解限额下波动时的任一功率水平值,在同一机组出力调节裕度下,都能满足系统安全、可靠性运行的要求,避免因初期风电功率随机性考虑不足、风电并网容量规划过大而造成的系统越限危险,使得风电穿透功率极限计算更加合理。特别地,当系统机组出力调节裕度可以有效抑制风电出力随机性对风电穿透功率极限计算的影响时,两者所得最优解将相等,如节点24。
增加常规机组的功率调节裕度,分别将有功出力上限上调10%,下限下调10%,仍选取上述节点作为并网点,计算结果见表3(均为标幺值)。
表2和表3的计算结果表明,随着系统机组出力调节裕度的提高,系统可以接受的风电装机容量水平有较为明显的提高,但仍有部分节点的功率水平变化不大,如节点14。这说明此时网络结构起决定作用。
5 结论
本文把电力系统柔性概念引入到风电穿透功率极限的研究中,提出了基于电力系统柔性评价的风电穿透功率极限计算方法,并采用IEEE 30节点系统算例进行了对比验证。研究结果表明,风电功率的柔性化表示完全反映出了风电出力随机性强的特点,柔性评价分析实现了传统确定性分析方法向不确定领域的延伸,是一种面向不确定信息的确定性分析方法。
柔性评价方法 篇6
在经济竞争全球化过程中,大规模定制作为企业提高自身竞争优势的重要应对策略,具有越来越重要的战略地位。相对于我们熟悉的规模化生产,大规模定制可以说是一种全新的生产模式。大规模定制是根据每个用户的特殊需求,用大规模生产的效益完成定制产品的生产,从而实现用户的个性化和大规模生产的有机结合。正因为综合了大规模生产和多品种生产的优点,能够同时达到产品的低成本和品种多样化的目的,目前大规模定制已经从技术前沿变成行业的必然趋势,成为企业竞争的重要手段,大规模定制将成为了21世纪的主流生产模式。
大规模定制同时要求企业更具有柔性,无论是从组织的生产系统还是组织经营管理来看,柔性无疑是大规模定制对它们的更高要求。同时现在对企业柔性的分析大部分还局限在定性的分析中,并且定量的柔性分析只是对企业柔性制造系统的柔性的评价。笔者就是基于以上的考虑,进行系统全面的柔性分析,提出一种为实现大规模定制的组织评价其柔性的方法。
二、大规模定制下企业柔性评价
(一)大规模定制下企业柔性指标
在大规模定制生产条件下,对企业系统柔性进行评价,可以从组织结构柔性、生产过程柔性、人力资源柔性、创新柔性、文化柔性、营销柔性、供应链柔性、财务管理柔性八个方面加以考察。评价指标的建立应遵循系统性、科学性、合理性、可操作性等原则。根据以上原则, 在吸取前人研究成果的基础上,构建出企业柔性评价的指标体系, 在简单评述的基础上,结合粗集理论,利用粗集简约的方法对该体系进行了简约,去掉了冗余指标, 做到既合理又具可操作性。具体指标体系见表1。
(二)大规模定制下企业柔性评价模型
将柔性因素的层次细化,其中指标含有定性和定量两种形式,充分发挥了人脑的优势,同时也具有数据准确性的优点,能较好地全面反映企业柔性水平。层次分析法(AHP)就适用于这样的难于完全用定量进行分析的复杂问题,是将半定性、半定量的问题转化为定量计算的行之有效的方法。根据层次分析法以及笔者所研究的柔性分支层次化细分,建立定性与定量模型一,其具体如下。
1.建立因素集
通过已取得评估指标,它们构成了评估指标集。如U={U1,U2,…,U8},分别表示企业系统柔性模型项目层的{组织结构柔性、生产过程柔性、……、财务管理柔性}八个方面。确定评估指标子集Ui={Uij(i=1～8,j为第i个子集中指标的个数},例如组织结构柔性U1={U11,U12,U13}(指标含义见表1)。
2.确定评价等级及其相应标准,给出评分向量集V
通过专家打分法,依据打分规则对最低层次柔性分支进行打分,若专家数目为一位以上的话,可综合评分得到某柔性分支的得分。设有L位专家,第K位专家给出自己的判断值aundefined,则:
undefined
得评分向量Vi={Vij},以组织结构向量分支为例,可假设其得分向量为V1={80,75,60}。
3.确定权重系数矩阵W
应用变异数法、模糊层次分析法或AHP法等得出的各个柔性分支指标的权重, W={Wi},Wi={Wij} ,其中undefined;undefined,如可能W={0.25,0.12,…,0.01} ,W1={0.52,0.26,0.22} 等。
4. 进行单因素评价
单因素评价:Bi=Wi·Vi(i=1～8)
5. 进行多因素综合评价,得出最终评价结果
由Bi构成更高一级评分分支,最后求得综合评价矩阵B,B为综合评价的结果,即B=W·Bi。B的大小,反映了企业柔性在层次分析法评价模型上的优劣,从而为企业柔性评价提供科学依据。这个模型的优点是简单、直观、易于操作,通过专家评分和计算可以获得企业总体柔性,也能得到关于企业各分支的柔性评分,让企业各部分的柔性一览无余。使企业抓住重点,调整策略,企业更加具有柔性,提高自身竞争力和抵抗环境风险的能力。但也应看到此模型的不足,那就是进行专家评分时,对于有些指标,并不能准确确定所要评的分数,可能也说不出70和72分之间的微小差距。有的专家对一定性指标也许只能得出柔性水平一般或较好这样的模糊评价,鉴于此,对柔性定性指标进行评判使用模糊评判更为合理些。对于层次分析法进行改进,采用模糊多级综合评价得到更为科学的模型二,具体如下。
(1)建立评价因素集
此步骤如同模型一,在此不再做论述。
(2)确定评语集V和标准隶属度集
根据评估结果要求设置相应的评价等级,笔者采用四级评价等级制,即给出定性指标评语集V={V1,V2,V3,V4}={很好,好,一般,差}或{优秀,良好,中,差},按照模糊数学理论和模糊评价要求,标准隶属度为{1,0.8,0.6,0.4}。
(3)确定权重系数矩阵W
应用变异数法、模糊层次分析法或AHP法等得出的各个评估指标的权重,如前。
(4)采集评估信息建立模糊评判矩阵
在建立评价因素集合评语集后,就必须确定评价因素集中各因素与权重系数集中各权重系数的模糊隶属关系,也就是各因素对应于各权重系数的隶属度。这种隶属度可以用以下方法得出。首先,用已确定的评价因素集设计调查表,并且尽可能给出每个等级的说明。请参加评价的每位成员(应不低于20人)分别根据等级说明和自己的判断,在相应的等级下打勾,确定每个评价因素所属的等级。以组织管理子系统为例,调查表如表2所示。
把统计结果填入表2,在同一因素中,把选择相同等级的人数相加,再除以参加评价的总人数, 则可得出各因素隶属于各等级的隶属度。从而由表3组成各因素与各等级之间的模糊判断矩阵:
undefined
其中rij 的值就是统计表所示的人数/总人数的数值。
(5)进行单因素模糊评价
由最低层次的柔性分支开始算起,结合权重集求出U到V的模糊变换,Bi=WioRi={bi1,bi2,bi3,bi4}(i=1～8)。注意这里的矩阵运算采用的算子是(∧ ,∨) ,这是模糊数学中用到的运算。其中,“∧ ”为集合运算的交运算符,即取两个类的共同部分(取小),“∨”为集合运算的并运算符,即取两个类的合并(取大)。
(6)进行多因素综合评价,得出最终评价结果
由Bi构成更高一级的矩阵R,最后根据模糊乘法和更高一级的权重求得综合评价矩阵B,B为综合评价的结果,即B=WoBi。这样,得到综合评价为B=(u1,u2,u3,u4) ,再将B归一化处理得到最后评价。根据最大隶属度原则,就可知道该企业子系统处于什么样的柔性水平了。若将评判集数量化表示为V={1,0.8,0.6,0.4},即很好为1,好为0.8,一般为0.6,差为0.4,就可得到企业柔性评价的最后数量表示,柔性总评分为E=B·V。E的大小,反映了企业在模糊综合评价模型上的优劣,从而为企业选择合适策略提供科学依据。
三、评价系统的实证分析
针对企业系统多定性评价指标特点以及典型示范的原则,对某假定企业系统进行柔性评价,假设由群体确定的各因素权重和指标分值情况如表4所示。
依据上面部分探讨方法进行模糊评价,求出U到V的模糊变换,同理,其他单因素也按此进行计算并进行归一化,所得评价结果为:
组织结构柔性为B7=(0.273 0.273 0.273 0.181);生产过程柔性B2=(0.333 0.25 0.25 0.167);人力资源柔性B3=(0.60 0.20 0.10 0.10);创新柔性B4=(0.30 0.30 0.30 0.10);文化柔性B5=(0.235 0.235 0.353 0.177);营销柔性B6=(0.30 0.20 0.30 0.20);供应链柔性B7=( 0.20 0.20 0.20 0.40);财务管理柔性B8=(0.273 0.273 0.273 0.181)。
计算企业柔性的综合评价值为:
同理可计算出其它指标的柔性指数,如表5所示。根据以上结果可以分析该企业的各分支的柔性水平,以文化柔性为例,文化柔性水平为0.7,属于“中”,也就是说该企业文化只是处于一般的水平,所以该企业今后应加强文化建设来提高文化柔性水平;供应链柔性为0.6,处于差的水平,这是企业的柔性弱点所在,可能是形成阻碍企业发展的瓶颈环节,企业要集中力量加强供应链的建设。我们也发现该企业人力资源柔性为0.86, 处于好的水平,企业要充分发挥这个优势,把企业的文化和供应链等其他方面建设好,除此之外,企业的其他柔性分支并没有表现出很强的优势,很多柔性分支处于中等水平,应采取措施加强。
根据指标评估结果来评价柔性是笔者研究的目的所在,在上面的计算结果中有些柔性指标我们可以轻易看出其柔性水平。但是也有些指标并不容易来确定,不妨把它们称之为“敏感性性指标”,这些指标的评价向量根据最大隶属度原则并不能确定其柔性水平,这样的指标有组织结构柔性、创新柔性、营销柔性、以及财务管理柔性。在这样的情况下,最终的综合评价结果就成为一个发现问题的警报器,它的存在一定有它的道理,需对其进行深层分析。
在结构柔性指标评价向量中有三个最大相同数据,若不考虑在计算中因四舍五入运算而产生的误差,那么问题一定存在于深层次的柔性分支中,通过察看二级指标可以得知其中扁平化程度是麻烦制造者,此时对扁平化程度就成了改进组织结构柔性指标改进的主攻对象。对于营销柔性的评价有一半的人员认为其处于中等和较差水平,另一半则认为较好,造成这样结果的原因有两个,一个就是专家选取工作没有做好,很可能有偏见因素的存在,另一个很重要的原因是营销柔性表现不均衡,很可能部分很强,而有些则较差,在综合它们时就会产生柔性评价的不均衡性。通过对其柔性分支进行再探讨,我们会发现营销手段组合灵活度的模糊评价较低,而其他的水平则很高,这就暴露了此分支的“柔性黑洞”。故遇到此类敏感性指标一定要深入探究其中的柔性缺点在,从而整体上提高柔性水平。当然我们还可用这些柔性评价结果构造更高一层的模糊评价。
四、结论
通过对企业柔性评价系统的建立以及应用可以看出,该评价系统有着很强的适用性,而且原理易懂,实际操作人员易接受掌握;通过该模型对企业生产系统进行评价后,能使企业了解该生产系统柔性结果,企业可根据评价的状况和提高生产系统的柔性对策使生产系统柔性提高。另外该系统是一个动态的改进型系统,企业可按照自身情况因时因地变换,保证了该系统的功能稳定性。
摘要：随着消费者日益强化的个性化需求以及激烈的市场竞争,大规模定制正成为一种有效的生产模式。从企业组织系统方面研究柔性问题,对大规模定制企业柔性制造系统的柔性加以分析,在对其他柔性方面分析的基础上,建立企业系统柔性系统评价模型,该评价系统具有适用性。
关键词：大规模定制,柔性生产系统,柔性评价,层次分析法
参考文献
[1]张青山.企业系统:柔性.敏捷性.自适应(第1版)[M].北京:中国经济出版社,2004.
[2]Pan Yu.The decision supportsystemof flexible production planningand schedulingin chemical enterprises and itsdesigning experiences industrial management[J].International Academic Publishers,1996(10):251-255.
[3]周义仓,赫孝良.数学建模试验(第一版)[M].西安:西安交通大学出版社,1999.
[4]W.C.Jordan,Stephen C.Graves.Principles on the benefits of manufacturing process flexibility[J].ManagementScience,April 1995,41(4):106-109.
[5]李国平.评价指标体系中柔性指标的评估方法[J].商场现代化,2005(8):3-4.
[6]单汩源,王福秋.大规模定制企业快速反应能力的模糊综合评价[J].现代情报,2005(8):163-173.
[7]伍乃骐,于兆勤.实现大规模定制的柔性分析[J].计算机集成制造系统-CIMS,2003(9):797-802.
[8]连远强.组织柔性的多级模糊有效性评价研究[J].科技与管理,2004(3):32-35.
[9]颜扬.企业柔性的指标体系及其AHP-模糊综合评价方法研究[J].甘肃科学学报,2004(4):120-123.
切割机的柔性控制方法 篇7
在产品多样化、规模化发展对加工设备可控化、柔性化等需求下,随着电力电子技术、控制技术等发展,切割设备得到了突飞猛进的发展。其控制方式也有了更进一步的提高,柔性控制系统作为生产过程中自动化的发展方向,也开始受到了流程式或过程工业的密切关注[1]。彭丽文,姚斌等人针对厚度为0.1~3.5mm的印制电路板在研磨过程中刚度差的问题采用基于电流控制的柔性研磨方式控制磨削力并保持其可以得到恒定值[2]。郑晓斌,薛毓强等人介绍了新型柔性抛光机控制系统的组成,确定了以三菱公司的Q系列可编程控制器PLC为核心,通过串行通讯控制三菱FR-A740系列变频器实现电机的无级调速和半闭环恒抛光力控制[3]。针对本文自动切割机需要保证所截取的试样的金相组织与原部件组织一致的特点,要求在截取过程中试样受热、受外力作用要均匀且尽量的小[10]。为了使控制系统具有现场可塑性和不同环境下的高适应性,控制系统采用了柔性控制模式,在切割过程中可以自动调节压力或保持压力恒定,减少切割振动;还可以进行低速切割硬工件,高速切割软工件的速度调节。
1 欧姆龙PLC与西门子变频器之间通讯
1.1 系统硬件配置
本切割机控制系统采用ORMON的CP1H-X40DT-D型PLC和西门子MM420变频器对三相交流异步电动机进行转速控制。该西门子变频器提供了多种兼容的通信接口,选用了RS-485进行数字通信改变电机的运行状态,省略了A/D转换过程。它传送的是数字量,仅用光电耦合器就能满足隔离要求,有效地提高系统的抗干扰能力和EMC,而且节约了成本。选用的EVIEW的触摸屏作为人机操作界面可以进行数据监测、数据输入和开关控制等。
1.2 系统的硬件连接
欧姆龙的CP1H型PLC有两个选件板进行串行通讯,一个为RS232口,用来作为与人机界面触摸屏的连接串口,另一个选件板,根据控制系统要求,所配备的选件板为RS422/485选件板(CP1W-CIF11)用来与西门子变频器进行通讯—采用的是RS-485。硬件连接如图1所示。
1.3 PLC与变频器之间的设置
PLC选件板的设置:欧姆龙RS-422A/485选件板可安装到CP1H CPU单元的选件板槽位2,在选件板的背面有动作设定拨动开关,将4设定为OFF,其他的均为ON。
PLC的软件设置:采用的是定制的通讯设置:波特率为9600,数据长度为8位,偶校验,停止位为1位,模式为RS232C,是无协议通讯所要求的通讯格式之一。
为了实现与PLC的通讯,西门子变频器需进行参数设置:P0003设定为2,表明是专家级访问;P2010设定为6,USS的波特率为9600;P2011设定为0,表明USS节点地址为0;P0700和P1000均设定为5,允许通过USS对变频器进行控制,发送主设定值。
2 闭环调速的柔性控制方法分析
2.1 切割力与电流关系分析
砂轮片切削工件类似于平面磨削过程,其切削力可根据磨削力的计算公式推导而来。在切削过程中同样存在着三向力,即砂轮片径向切削力Fn,砂轮片切削切向力Ft以及沿纵向(轴向)的分力Fa。由于Fa对切削过程影响很小,通常不计[4],因而受力分析图如图2所示。切削过程中,并不是砂轮片圆弧上每一点都和工件接触,计算切削力同磨削类似以单个磨粒为对象并将磨粒简化为圆锥体进行受力分析。然后再对其接触面积上的磨粒进行积分求取切削力。
由文献[5]可以得到切削深度与电流和砂轮片转速之间的关系式如下:
其中,ηe为电动机效率,D为砂轮片外径,N为砂轮片转速,U为电动机的工作电压,I为电动机的工作电流,cosφ为电动机的功率因数,α为假想圆锥磨粒的半角,ρ为磨削力比(1.5~3)。根据上面的理论公式表明,切削力与带动砂轮工作的主电动机的功率成一定的比例关系,即在电压一定,转速一定时的情况下切削力与主电机的电流成正比关系。
2.2 闭环调速柔性控制的原理
当加工方式和加工材料一定时,切削力会随着轴向进给量和切削深度ap的增大而增大,随着砂轮速度的升高而降低。要控制磨削力,就要从降低切削力三个要素入手。工件的切割尺寸决定了切割深度,为不可变因素;而进给速度又相对影响较小;对自动切割机来讲,可以选择调整砂轮转速来控制切削力。切削力与电流成正比关系,随着切削深度的增加,切削力增大,电流值就会有一定比例的增大。欧姆龙PLC通过采样西门子变频器中主电机的电流大小与预期电流进行比较,根据比较后的结果利用PLC本身存在的PID控制算法进行控制输出频率值从而调整主电机的工作频率,从而调节砂轮转速,最终控制切割力使其基本保持恒定。闭环控制系统组成框图如图3所示。
采用CP1H型PLC中存在目标值滤波型二自由度PID控制算法进行速度调节。二自由度控制算法的核心是其对给定值的响应和对扰动的响应采用了不同的控制算法,这样既可以有效抑制超调又可以有效改善系统动态响应[7]。通过PID控制频率输出从而保证切割电流小于阈值切割力对应的电流或保持电流值为恒力,从而满足切割工艺的要求。
3 软件设计流程
PLC对变频器的通讯可分为五个阶段:1)PLC通讯请求利用TXD指令发送到变频器;2)变频器数据处理;3)从变频器返回数据给PLC,PLC利用RXD指令接收数据信息;4)PLC处理返回数据;5)PLC再次返回应答[6]。PLC利用定时中断程序采样在一定时间内电流值,再通过PID调节,保持切割力恒定,从而微调速度值实现柔性切割。在电机启动后一段时间空转,监测空载电流,如果正常说明电机运行良好,继续运行;整个进程中检测电流的电流值,电流快速升到堵住电流值附近说明发生故障,立即停止电机转速。闭环控制系统的程序流程图如图4所示。
4 结论
本控制系统采用了RS-485现场总线技术,利用电动机的实际电流值作为反馈信号保持切割过程中的恒切割力控制。由PLC、变频器实现三相交流异步电动机变频闭环调速控制系统,防止由于砂轮堵转造成的不良后果,提高了系统运行的稳定性。将砂轮堵转现象由原来的堵转率为15%,降低到了堵转率为5%左右。通过检测变频器中电动机实际电流的大小来实现切割过程中对切割力控制的柔性控制功能,还可以响应切割变化的需求,对于切割质量有一定程度的提高,同时提高了切割效率。
摘要：通过深入分析自动切割机的控制要求,本文研究设计了以ORMON的CP1H-X40DT-D型PLC为核心,基于电流控制的柔性切割控制系统。在自动切割过程中,对西门子MM420变频器中主电机的瞬时实际电流进行监测,将监测到的数值与预期设定电流进行比较,根据比较后的结果通过PID算法运算后调整电机的工作频率,从而保证恒定切割力的柔性切割过程。并介绍了控制系统的组成、硬件结构配置和软件程序设计等。
关键词：变频器,PLC,切削力,柔性控制
参考文献
[1]杨庆柏,柔性控制[OL],辽宁电机工程科普,2003.04.http://wenku.baidu.com/view/5b37ee0f52ea551810a6872e.html.
[2]彭丽文,姚斌,等.基于电流控制的柔性研磨技术[J],厦门大学学报(自然科学版).2011,11(50)6:998-1001.
[3]郑晓斌,薛毓强.新型柔性抛光机控制系统的设计与实现[J].电工电气.2010,1:55-57.
[4]马建永,孙维连,王会强,等.农机具金相切割机的研究与设计[J],农机化研究,2010.7(7):77-80.
[5]李伯民,赵波.现代磨削技术[M],北京:机械工业出版社2003:254-261.
[6]周宇.PLC与变频器的RS-485串行控制应用[J],国内外机电一体化技术.2010.01:109-111.
[7]OMRON CP1H Chinese Program Manual[M].2005.
[8]SIEMENS MicroMaster420 universal manual[M].Automation and Drives Group of Simens(China)Co.Ltd.4.6-4.20.
[9]OMRON CP1H Chinese Operation Manual[M].2005.