控制系统理论

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇控制系统理论范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

控制系统理论范文第1篇

【关键词】混杂系统控制；最优控制；电力电子

0引言

由于电力电子变换器本质的高阶非线性，闭环控制问题多年来未能得到较好的解决。线性、非线性和智能控制理论在电力电子中先后得到应用，由于模型存在误差或者控制理论本身的不完备，这些解决方案都未能达到最佳。近年来随着半导体技术的发展，高精度的高速微处理器的出现和普及，使现代控制及智能控制方法的实时计算或近似估算成为可能。在设计高性能的电力电子系统时，先进控制理论的应用是很有实用价值的。本文对混杂系统控制理论的发展现状做了总结，对电力电子变换器的混杂系统建模及混杂系统控制理论在电力电子学的应用进行了总结和展望，指出切换系统最优控制的应用是一个比较新颖的研究方向。

1混杂系统控制的研究现状

混杂系统是一类包含相互作用的连续动态过程和离散动态过程的动态系统，混杂系统控制理论是继线性系统、非线性系统控制理论之后发展起来的系统控制理论。经典及现代控制理论研究的数学模型可以视为混杂系统的一个特例，而将传统控制的理论体系推广到混杂系统控制理论还有大量的理论研究要做。混杂系统的模型有很多种，如层次结构模型、自动机模型，混合逻辑动态模型，切换模型等，其中应用最广泛的是自动机模型。混杂系统的控制方法与现代控制理论类似，也包括自适应控制、学习控制、容错控制、镇定控制、最优控制和鲁棒控制等，这里仅对三种研究较为深入的控制方法加以说明。(l)镇定控制：是指在给定平衡点下，调整控制策略，使系统由不稳定转换为稳定的控制策略。类似传统控制中用输出或状态反馈令开环不稳定系统闭环稳定。(2)最优控制：就是在约束条件下，满足初值和终值条件，并使系统的给定性能指标达到最优的控制策略。(3)鲁棒控制：实际的混杂系统通常存在各种不确定性，鲁棒控制器按标准状态设计，也能够分析并克服这些不可预见的干扰因素，令闭环系统具有一定的鲁棒性。

2电力电子变换器的混杂系统建模

电力电子变换器中开关器件的存在，使它成为一个典型的开关非线性系统。随着开关的通断，电路处在不同的工作状态；每一个状态中，系统都随时间连续运行。在变换器外部或内部事件的驱动下，系统在各个状态间循环跳转，输出由在几个状态间的切换平均实现。变换器的运行特征与混杂系统完全吻合，因此可以说，电力电子变换器是一类典型的混杂系统。目前在电力电子变换器的混杂系统建模中应用较多的有自动机模型和切换系统模型，按这两种思路得到的变换器数学模型基本是一致的。

3混杂系统控制在电力电子中的应用

在国内，从20世纪末开始，越来越多的学者投入到混杂系统控制理论的研究，并致力于将混杂系统控制理论应用于电力电子变换器，目前取得了一定的成果。文献[3]是国内较早将混杂系统理论引入电力电子变换器研究的论文，对电力电子电路进行了混杂系统建模、故障诊断、事件辨识以及小波故障分析等方面的研究。文献[4]对变换器用自动机模型建模做了有益的探索，利用混杂自动机理论建立了电力电子电路的统一抽象模型，并设计出新型滑模变结构控制器。将混杂系统模型和非线性控制方法结合是有益的尝试。文献[5-6]建立了DC-DC变换器的切换线性系统模型，并引入了切换线性系统投影法的概念，提出最小投影法切换律的控制策略。仿真和实验结果表明最小投影法切换律在DC-DC变换器中具有普遍适用性。为了实现切换控制的鲁棒性，与PI控进行了结合在扰动情况下对平衡点进行修正。最小投影法切换律的本质是切换系统在任意初始状态都能够选择一个指向平衡点的速度矢量场，使系统轨迹不断逼近并最终稳定运行于平衡点。

4切换系统最优控制及其在电力电子中的应用展望

对混杂系统的最优控制问题的研究，取得了一定的成果，特别是基于切换线性系统的最优控制。基于经典的动态规划方法，文献[7]针对切换线性系统的最优控制提出了一种二阶段算法。首先固定切换序列，在此条件下求得切换系统最优控制问题的次优解；然后改变切换序列（改变切换次数和顺序）来求全局最优解。当把电力电子变换器视为周期的切换线性系统，可以用来实现多种目标的最优控制。这种情况下系统不能达到一般意义上的最优，但是其运算较为简单，在一定程度上可以达到设计目标，具有一定的实用价值。文献[8]给出基于范数、基于收敛路径、基于收敛距离、基于收敛方向和基于综合的周期切换线性系统的最优切换律的设计方法，可以尝试推广到更复杂的情形，检验其性能。切换系统控制本身还不成熟，有很多问题在控制理论上未能很好地解决。由于切换线性模型可以精确地描述电力电子变换器，切换线性系统最优控制期望能得到更好的特性。

5结论

作为一门交叉学科，电力电子学的发展与控制理论的应用密切相关。目前混杂控制理论还有较大的发展空间，它在电力电子的应用更是刚刚起步。切换控制是新兴的控制方法，由于它所处理的切换系统模型可以较为精确地刻画电力电子变换器，它在电力电子中的应用具有较好的前景。

作者:王磊 单位:韩山师范学院物电系

【参考文献】

[1]张波.电力电子学亟待解决的若干基础问题探讨[J].电工技术学报,2006,21(3):24-35．

[2]杨宽,"基于混杂系统理论的电力电子电路建模与控制研究[D]"2010.

[3]胡宗波,张波,邓卫华,等.基于切换线性系统理论的DC-DC变换器控制系统的能控性和能达性[J].中国电机工程学报,2004,24(12):165-170．

[4]胡宗波.基于切换线性系统的DC-DC变换器控制基础理论研究[D].广州：华南理工大学,2005.

[5]肖文勋．电力电子变换器切换线性系统模型的稳定性与最小投影法切换律[D]．广州：华南理工大学，2008．

[6]Wenxun,X.,Bo,Z.&Dongyuan,Q.Modelingandcontrolruleofthree-phaseBoost-typerectifierasswitchedlinearsystems[C].InternationalConferenceonElectricalMachinesandSystems,17-20Oct.2008,1849-1854.

控制系统理论范文第2篇

关键词：电气企业；电气工程；重要作用；应用现状

1、最优控制理论在电力系统配网自动化中的应用现状

随着我国经济的不断发展，电力系统建设发展更加迅速，进而电力企业的规模也逐渐扩大，电力企业对各方面的管理也更加规范，更加合理，尤其是对电力企业资质管理体制更加的有序合理，电力企业在经济建设中发挥的作用也越来越大，而在电力系统配电网过程中，最优控制理论被广泛地应用，它是电力企业管理的重要内容，也是电力企业能够正常运行的重要保证，能够帮助打造电力企业的核心竞争力，是电力企业发展的内在要求。

在目前我国经济的发展阶段，我国的电力企业属于粗放型的经营模式，管理方面有一定形式的缺陷，就是管理部门将任务分配给项目管理人员，接着设想一下他们项目开展之后的进程，但是由于后期实施的过程中，缺乏专业人员的监督，使得项目工程有所延误。还有一种情况是，管理部门有较大的项目，但是没有具体的实施方案和执行技巧。还有一些企业的项目管理处于无序状态，硬件设施管理不齐全，器具堆放杂乱无章，项目部署没有合理科学地规划，导致项目进度无法推进，直接造成了企业项目的工程时间耽误。如果一个工程项目不规范、不科学，任其自由的发展，不仅会造成项目工期的延长，而且还会造成不必要的人力、物力、财力的损失。但有的项目人员为了一味的追求进度而不顾项目的承受能力，这势必会造成工程成本的增加，对工程的施工质量也无法保证，会给之后的电力系统配电项目留下巨大的隐患。

随着我国经济的快速发展，我国正处于“十三五”规划的攻坚之年和转型之年，要发挥市场在社会主义市场中的决定性作用，并且发挥政府的宏观调控作用来满足我国人们的物质精神文化需求。而电力系统配电网自动化为我国的经济注入新的活力，推动经济发展做出重要成果，在我国电力企业中发挥着至关重要的效益，甚至可以带动电力企业的发展。

我国目前的发展模式仍然以资源型产业和原料性产业，以牺牲环境和资源而换得经济的发展，这种盲目急速的发展状态使得经济的发展远远超出了环境和资源所能承受的范围，造成严重的能源资源短缺问题。因此，我国在上个世纪九十年代便开始研究将最优控制理论应用于电力系统配网自动化中，通过这一理论可以准确地控制电网的配电数据和范围，为我国得到电力企业实施电力配网带来不少便利。

2、最优控制理论在电力系统配网自动化中的基本概述

最优控制系统理论研究的主要问题在于，它是根据已建立的被控对象的数学模型，来选择一个容许控制的对象和区域，使得被控制的对象要按照规定进行运作，并要求将给定的某一性能的指标要达到最优化。近年来，随着我国科学技术的发展，计算机技术的不断进步，最优控制理论出现了数值解法，通过直接搜索法和叠加法找出最适合的控制范围，对于得出的结论比较接近或者是邻近取值，都用比较简单的梯度法或者单纯形法等等的方式。与此同时，计算机可以作为最优控制系统中的一个重要组成部分，可以实现数据在线控制，从而使得最优控制系统在电力系统配网自动化的应用中也变为现实，具有一定的实践意义。

发展到目前为止，对于最优控制系统的研究，无论是在深度上还是广度上都得到了一定程度的发展，而且未来的发展前景也是非常广阔的，并形成了非常实用的学科分支，例如有随机最优控制、分布参数控制等等方法。就目前的发展情况来讲，最优控制系统在电力系统的配网自动化的研究中还是具有非常大的现实意义和经济效益的。

3、最优控制理论在电力系统配网自动化中的应用研究

电力系统的配网自动化有很多因素和条件的限制，设计了新建变电站建设时间、建设地点以及容量大小的最优选择控制，要求满足配网自动化的最大需求。在已知的规划好的预测负荷和电源规划的基础上，根据现有的网络和计算机给出的确定参数，科学合理的新建线路，使得电力系统的配网自动化电网设计可以适应更好的电量负荷，要设计科学可靠的，运行安全且有经济实惠的。但是由于电力系统的配网自动化涉及的因素比较多，而且受到多种变量的束缚，进而电力系统的配网自动化其实是一个非常复杂的大规模的组合优化问题。

随着我国科学技术的发展，电力市场改革的不断深入，以及可靠性价值概念的形成，电力系统的配网自动化越来越受到重视，其中一个关键的因素是可靠性边际成本，从而使得配网自动化的的效益达到良好。而可靠性边际成本是指增加一个单位可靠性水平而获得更大的经济效益而减少投入成本，可靠性边际成本包括分段开关的投资费用和运行的维修费用，可靠性边际成本效益目的是为了那些因电力供给不足而造成的用户停电损失，而电力系统的配网自动化设计的总费用包括开关投资费用、运行维修费用和用户停电损失费用等等。

电力系统配网自动化设计还有一个比较重要的创新就是安装配电网故障定位系统，它是一个实时在线处理系统，可以随时解决用户提出的问题，但是其工作量大，工作环境相对恶劣，温差变化很大，而且一般都装在高电压和高电流的装置上，而且配电网的通信点一般都比较多而且分散，很难采用同一种方式来进行解决，一般要采用混合式的通讯方式，再加上一些干扰因素，配电网故障信息受干扰的可能性就会加大。

在最优控制理论应用中，还有一个重要的部分就是配电网的优化及重构，配电网的优化及重构是指配电网在正常运行中，在电力系统进行运作时，会根据理想的实际负荷来判断负荷的实际分布情况，进而决定网路信息的理想运作模式，在理想的运作模式与前的实际运作模式加以对比，才可以决定采用的解决方式和实际的负荷运载量。这些理想的运作模式就是为了强制的改变电力系统的供电路径，使得电力系统的供电设备可以达到最优模式。

配电网优化及重构设备可以使得电力系统降低耗能，节约资源能源，进一步提高供电质量和供电可靠性和科学性，，改善电力系统的电压分布和功率分布，延长电力系统设备的使用时限，可以更好地带来经济效益和社会效益。通过优化重构不仅可以平衡负荷消除过载，进一步提高供电电压的质量，而且还可以降低电力损耗，提高电力系统设备的经济性。

4、结束语

综上所述，最优控制理论在电力配网自动化实践应用还是非常有成效的，而且应用前景非常广阔，使得电力系统管理已经更加的专业化、科技化、规范化和动态化。为了顺应时代的发展要求，电力系统企业应该努力提高其自身的核心竞争力，发挥其自身的优点来创造更多的价值，占据更多的市场份额。

参考文献：

[1] 仉志华. 基于UPFC的自愈配电环网及其潮流优化控制技术的研究[D]. 济南：山东大学，2012.

控制系统理论范文第3篇

关键词 汽轮机；热工控制系统；故障分析

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）15-0173-01

目前，已经非常广泛的应用了热工控制系统，它可以保证机组运行的安全，并且对于经济效益的提高、劳动环境的改善也很有帮助。

1 热工控制系统故障检测的主要内容

热工控制系统可以保证机组的正常运行，在通常情况下，可以将其分为以下几个组成部分：一是参数调节控制系统，它主要是对各类物资的输出输入量进行控制，从而保证机组能够正常的运行；二是制动机组及时开关的启停控制系统，比如远线控制等等；三是设备保护系统，它主要是保证机组运行的安全，比如锅炉安全监控系统、单元机组保护系统等等；四是特殊类控制系统，比如汽轮机数字电液控制系统、小汽轮机电液控制系统等等。

上面叙述的4个组成部分属于检测的范畴，但是在实际的检测中，我们总结了安歇容易出现问题的系统组件以及程序路段，检查的重点内容分为了这些：一是检测和诊断各个控制系统中的组件传感器；二是检测和诊断各个控制系统中的组件执行器；三是检测分散控制系统等控制系统的自身问题。

2 热工控制系统的故障分类和诊断

传感器故障分析：热工控制系统有着很多的点进行数据测控，传感器可以将这些数据传送给监控终端。如果有故障存在于某一个传感器上，都会对监控系统的正常运行产生很大的影响，设备的安全也不能得到保证。传感器覆盖的范围很广，包括各个环节，比如输入输出电压、机组温度、输出电流等等；通常情况下，传感器的故障有这些，断线故障，超限故障，也就是指系统的输出值大于传感器的限额；恒偏差，指的是有恒定偏差存在于采集数据和实际数据之间；卡死故障，指的是传感器保持一个恒定的采集值，设备情况发生了改变，它也不会变化；差异故障，有一定的差异存在于输出值和实际值之间，但是无法恒定。

执行器故障分析：热工控制系统的执行器长期处于高温高压的环境之中，这样就很容易腐蚀部件，造成电子线路的老化、配套金属材料的变形等情况，这样就会降低执行器的调节作用，控制效果也会受到很大的影响，导致设备故障的出现。执行器的常见故障形式有这些，卡死故障，指的是执行器输出阀全面停滞，无法执行命令指令；死区故障，指令在允许范围以外，输出阀没有做出反应；偏差故障，输出阀位与指令没有完全的贴合；增益故障，为执行器输入输出增益变化；回差故障，上行下行程差值不符合于正常情况。如果从故障性质的角度上来讲，所有的故障都可以纳入这三个种类，分别是渐变性故障、跳变性故障、完全失效故障，其中，发电机组中，渐变性故障非常的普遍，那么就需要对早期的故障检测产生足够的重视。

控制系统干扰故障分析：在接地系统干扰方面，因为热工控制系统有着十分众多的设备，那么彼此之间就有因素互相干扰，其中，通过实际的调查研究发现，最为明显的就是接地系统的干扰。接地系统的干扰有着十分大的危害，它所造成的后果有很多，比如误发系统信号、阀门指令失灵、信号变化异常等等，针对这些问题，需要具体的分析和研究。但是，总起来讲，没有严格的监督施工过程，或者是在连接底线的时候，没有依据相关的规范和要求，是故障发生的重要原因。因此，在工程自检的时候，需要特别注意，防止出现这种情况，在施工的过程中，要将相关的技术规范明确的传达给设备安装人员，同时，施工人员也需要对图纸仔细的观察，做到了然于胸，在施工的过程中，也需要严格依据相关的设计要求和图纸要求来进行。

3 热工控制系统常见故障的处理

具体来讲，热工控制系统常见故障的防范措施主要有以下几方面。

1）是在研究隐患问题的技术方面，需要在提高效率的基础上，保证运行的足够安全。要依据实际运行的具体情况来比照现有的各项规章制度，对其进行完善和健全，并且将其严格的落实下去。

2）是针对容易发生问题的组件，应该制定定期维修制度：要定期紧固各种仪器控制设备的通讯电缆，定期吹扫风烟测量管路，如果条件允许的话，可以进行固定式吹扫管路的安装，这样人们的工作量就可以得到大大的减轻，在开关控制方面，也需要充分结合实际情况来进行。

3）是对于热工控制系统设备的工作环境，也需要采取一系列的措施来进行提高和改善，比如应该良好的密封就地设备接线盒，这样可以防止遭受到腐蚀以及雨水的破坏等等。

4）是在日常工作中，技术人员应该对各项参数指标产生足够的重视，仔细的观察，这样可以将各类设备存在的隐患和缺陷及时的找出来，进行分析之后，采取一系列的措施来进行整改。

5）是要制定DCS系统检修标准和周期，依据DCS系统设备的特性，在修理机组的同时，还需要检修其他的一些相关项目，比如备份应用软件，核定控制模件的标示和位置等等。

6）是要清扫相关模件防尘滤网，要定期检查和紧固接地系统和接柜地线，检修和测试电源和风扇。同时，在修复故障方面，需要从三个层次来进行，部件诊断、回路诊断和系统诊断等。

4 结束语

汽轮机运行中，十分重要的一个组成部分就是热工控制系统，我们要将故障防范和故障检修有机的结合起来，通过前期的检测，来将问题及时的发现，并且采取一系列的措施来进行整改，保证机组运行的安全性和可靠性。本文分析了热工控制系统的故障分类及诊断，然后探讨了热工控制系统常见故障的处理，希望可以提供一些有价值的参考意见。

参考文献

[1]谢云翔.汽轮机热工控制系统故障分析及处理[J].电子技术与软件工程，2013，2（2）：123-125.

[2]韩磊，韩森.论火电厂热工控制系统存在的问题以及解决对策[J].城市建设理论研究，2012，2（32）：87-89.

[3]兰奇发.浅析电厂热工仪表的常见故障与处理对策[J].中国科技博览，2012，2（32）：34-36.

[4]黄顺忠.浅谈核电站汽轮机热工保护仪表安装技术[J].城市建设理论研究，2011，2（22）：46-48.

控制系统理论范文第4篇

1.1系统规范及环境随着变电运行技术的不断提高，目前变电站内自动化和智能力水平不断提升，特别是无人值班变电站的实现，更是加快了调度自动化的发展进程。电力调度自动化系统得以在变电站内进行应用，这是一个集电网测量、控制和保护等多功能于一体的管理系统，这就有效的提高了变电运行的水平。但由于该系统沿用的技术标准还是以前的技术标准，这就导致在运行过程中与实际的需求存在不符合的地方，从而导致通道、监视及一次设备开关机构等都存在许多不完善的地方，问题频繁发生。

1.2安全防护体系电网调度系统在运行中受到较大的安全威胁，这种威胁主要来自于两个方面，即物理层面上的威胁及内部计算机犯罪所带来的威胁。物理层面上的威胁主要来自于系统主机的硬件及连接的线路，一旦硬件受到损坏、发生故障则会导致一些重要数据丢失，从而给系统带来较大的安全隐患。系统主机由于处于联网的工作状态，这就可能受到来自于网上的任何一台主机的攻击，一旦网络安全防护不力，则会受到黑客、病毒的侵蚀，从而导致安全问题发生。系统的安全还涉及到主机操作系统层面的安全，一旦出现未经授权即存取、越权使用账号和口令等，用户拒绝系统管理，对系统的完整性进行损害等行为发生，则会给系统带来严重的安全问题。

1.3误下命令

（1）调度员作为调度系统的真正操作人员，由于其工作量较大，操作任务较为繁重，一旦调度员缺乏安全意识，对工作缺乏认真负责的态度，则极易导致在工作中不严格遵守操作规程，不严格进行交接班，再加之对系统运行方式缺乏必要的了解，从而导致误下命令。另外由于工作精力不集中，而且拟定调度命令时出现错误，再加之现场核对和交接班时交接不清，从而直接进行操作，导致事故的发生。

（2）调度员自身安全意识薄弱，在工作中不仅不规范的使用调度术语，而且遇到问题往往凭借经验主观进行判断，从而误下命令，导致安全问题发生。

1.4误送电调度员的工作不仅直接关系到调度系统的安全运行，同时也关系到工作人员的人身安全。调度员误送电的发生多数情况下是由于没有对操作管理制度进行严格执行，同时对于工作许可和工作结束后手续也存在不清的地方，从而导致线路上还有多个工作组处于工作状态下时就送电，从而导致安全事故的发生。

1.5延误送电延误送电多发生在事故处理工作中，这与调度人员执行意识差及素质差有很大关系，同时在工作时对系统运行状况及工作程序缺乏了解，从而导致对重要用户的用电出现延误，给对方带来较大的经济损失。

1.6管理因素调度作业时由于人机混杂，如果管理混乱则极易导致事故的发生。如不能及时进行巡视检查，导致问题不能及时发现并进行处理，为系统运行埋下安全隐患。再加之调度作业时缺乏有效的监管措施，这样就导致在运行过程中一些规章制度和措施得不到有效的执行和落实，不能及时分析出现的异常和不安全现象，从而导致安全事故频发。

2完善系统管理的有效对策

2.1从硬件安全出发构建安全防护体系

（1）从操作管理入口着手，设定登陆和操作的权限，对管理人员进行分类和分级。可以按照对系统使用的权限来设计不同用户的使用范围。这要求在设计系统的时候就需要对不同的用户设定使用和管理规范，对非系统维护人员屏蔽某些功能，让核心数据得到应有的保护，也避免一些错误操作而造成的不必要误动或者事故。

（2）注意保证主系统的功能和故障诊断。对于自动调度系统来说，其功能的是由不同的网络服务器实现的。在系统的建设、调试、运行的过程中一定要注意对各种服务器指标的监控，以此作为依据对系统进行实时的监控，并作出必要的调整，保证系统的基本功能，提高系统的安全性。还有，应合理设计系统的故障诊断功能，能够及时报错。

（3）注意计算机的防护。系统功能的实现主要依靠的是计算机，对所有的计算机而言外界的攻击和病毒都会对系统产生影响。所以在建立调度系统的时候一定要做好软硬件的防护工作，包括防火墙和病毒检测功能的增强。同时要定期对系统进行检测，做到及时发现及时处理。

2.2规范系统及运行环境的控制需要进一步对电网调度自动化系统进行规范，对系统内存在的不安全因素进行及时解决，尽量做到变电站内四遥功能的实现，从而更好的推动无人值班变电站的全面实施。对于计算机系统来讲，为了使其能够安全的运行，性能更好的发挥，则需要设置专职的系统管理员，同时软件人员还需要对计算机系统软件运行的状况进行定期检查，从而及时发现问题并及时进行处理。变电站内的自动化系统设备需要进行了可靠的接地，做好雷电和过电压的有效防护措施，定期对接地系统进行检测，同时还需要在自动化设备机房内配置消防设施，从而确保设备能够安全的运行。

2.3作好预防误操作、误调度工作

（1）严格执行规章制度，堵绝习惯性违章。无论是误调度还是误操作的发生，都与调度员工作的态度有关，所以需要在日常工作中养成良好的习惯，严格执行操作规程和各项管理制度，对各项工作都要认真负责，仔细的对各个环节做好检查和审核工作，努力克服习惯性的违章操作，有效的预防误操作和误调度的发生。

（2）加强设备的可靠性。首先需要确保设备处于良好的运行状态，所以调度员需要对设备的运行状况进行掌握，而且在设备运行过程中，还需要针对天气情况做好事故预想，提前做好各项防范措施，这样在发生事故时，才能灵活的应对。其次，需要做好输电线路的检修工作，对于重点路段要进行重点排查，及时发现隐患及时进行处理，从而有效的杜绝误调度事故的发生。

2.4完善系统跟踪管理措施，加强运行管理以“安全第一，预防为主”为宗旨，严格执行有关规定，同时建立有效的巡视制度，分站设备巡视由变电站运行人员负责。建立健全运行管理及安全规章制度，建立安全联防制度，将网络及系统安全作为经常性的工作。加强工作责任心管理，防止来自内部的攻击、越权、误用及泄密。执行值班调度员要坚守岗位，重大操作还应进行危险点分析和事故预想。

3结束语

控制系统理论范文第5篇

Abstract: Energy Performance Contracting (EPC) risk has the diversity and complexity, we need to consider systematically in the design of coping strategies. In this paper, the author discusses risk control system of contract energy management from four areas, risk aversion, risk prevention, risk allocation and risk transfer.

关键词: 合同能源管理(EPC);风险回避;风险防范;风险分配;风险转移

Key words: Contract Energy Management (EPC);risk aversion;risk prevention;risk allocation; risk transfer

中图分类号:G322 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)08-0234-03

0引言

合同能源管理的风险控制可以分为合同能源管理的风险回避、合同能源管理的风险防范、合同能源管理的风险分散、合同能源管理的风险转移等四个子系统。其基本逻辑是在进行风险评估之后,首先是对根本性的风险予以回避,放弃或拒绝该项目;其次对无法回避的风险采取可行而有效的手段予以防范,降低该风险的发生概率;再次对无法回避而且降低程度有限的风险进行分散,即在节能服务公司(EMCo)与客户以及相关合同当事人之间进行风险承担与损失的分配;最后对于自留风险以及公共风险进行风险转移,将此种风险转移到其他进行风险管理的社会组织。

1合同能源管理的风险回避

合同能源管理(EPC)的风险回避是指EMCo经过对所识别出来的EPC风险进行评估之后,考虑到风险存在和发生的可能性以及风险损失的程度,主动放弃或拒绝实施可能导致风险损失的方案,或者对原来的项目方案进行修改调整以避开风险源。风险回避具有简单易行,全面彻底的优点,能将风险的概率降低到零,使回避风险的同时也放弃了获得收益的机会。

风险回避是风险评估之后的决策结果,如果一个具体的EPC整个系统有巨大风险或者某个子系统或某个风险发生的几率很大且损失也可能很大,那么就必须进行风险回避。根据EPC在我国的实施情况,我们认为风险回避一般来自于客户风险(信用风险、经营风险)、技术风险、融资风险、设备与原材料采购风险、施工风险、节能量风险、市场风险以及违约救济的环境风险(行政救济风险与司法救济风险)等,当任何一种风险或某几种风险的组合发生的几率很高、可能引起的损失很大,致使原来预期的收益目标产生负向偏离的时候,就必须要立即放弃或拒绝该项节能项目;如果进行适当的修正可以的话,则也可以进行修正后再行启动。

2合同能源管理的风险防范

合同能源管理的风险防范是指对于无法回避的风险我们应该寻找现实可行的方法与途径与以防止和降低,若在采用了防止与减少这类风险的方法之后,该项目的风险仍不可接受,EMCo就应该放弃该项目,转而寻求其它风险低、回报高的项目。值得指出的是并非所有的风险都可以防范,合同能源管理的主要风险中不可抗力的非人为风险就是不可防范的。有关风险防范的具体方法有:

2.1 EMCo内部风险的防范。内部风险的防范不仅是对EPC所有风险的应对,更是对可行性研究风险的相应防范。

2.1.1 建立现代企业制度。这里有两种含义:一是按照公司法的有关规定,建立和完善企业法人治理结构;二是按照管理学的要求,制定和规范各种管理制度,使之达到科学性与可操作性的和谐统一。制度的低成本供给、制度结构的协调、制度的静态稳定与动态调整相统一,保证EMCo在EPC的整个过程的风险调控能力。

2.1.2 规范人力资源管理。人员在EPC中有三个层次:员工层次、人力资源层次、人力资本层次,规范人力资源管理就是要达到我们所谓的第三层次。特别要注意人力资本的产权界限模糊性所带来的风险,人力资本的流动性风险以及人力资本价值不确定性风险。

2.1.3 提高项目管理水平。构建科学的管理组织,优化管理流程,采用先进的管理技术和管理方法,使组织资源可以得到充分使用,系统内外的各个运作过程节点可以得到很好的控制,EPC的整个成本可以降到最低,并且可以减少风险源的存在,对可能发生的风险事件能够进行很好的控制。

2.2 客户风险的防范。客户风险的防范旨在选择合适的客户。确定适当的客户是风险防范的重要措施,EMCo必须确保所选择的客户业务状况良好,财务制度健全,会按项目的节能量支付给EMCo应分享的比例。因此,EMCo从一开始就应通过多种渠道对客户进行全面了解,通过银行、其它客户、客户上级主管部门、客户的客户等去了解客户的各方面情况,并与客户单位的各级领导和有关部门保持联络,随时获得他们对项目的反馈意见,以便改进工作;同时避免因客户单位机构改革和人员变动带来的风险。选择客户从对客户评价开始,以了解与评价客户的经营风险和信用风险。

2.2.1 客户基本情况的了解和评价。①客户公司成立时间、注册资本额、资本到位情况、股东名称及实力等。一般来说,若公司成立时间太短,在与其合作时应予以充分关注;公司注册资本较大时,说明其实力较强;如果客户的股东是很有实力的大公司,那么客户的风险就会小一些。②客户经济形式。客户属于国营、民营、三资还是私人企业,不同的所有制形式往往预示着不同的风险程度。但一般因地区而异,因社会发展阶段而异。③客户与政府关系类别。有些企业与政府关系深厚,这些企业往往在经营上无太大风险,但可能会存在一些信用风险。④企业组织结构。包括:全资子公司有多少,控股公司有多少,参股公司多少,各自的状况如何。了解这些以便全面了解客户的整体经营情况和实力。⑤企业的综合素质。如领导素质、社会评价、厂区面貌、员工精神面貌等。了解这些以便更好地了解企业的经营状况及未来发展趋势。

2.2.2 客户财务情况的了解和分析评价。①了解客户的主营业务和兼营业务。了解EMCo要投资的项目是与主营业务有关,还是与兼营业务有关。一般来说,企业较重视其主营业务,投资于此风险会小一些。②了解经营情况。包括了解:生产能力、销售收入、利润总额、总资产、净资产等数据。同时,还要了解客户产品的市场状况、市场竞争情况和市场前景等。一般来说,规模较大,生产经营持续增长、市场前景良好的客户是优质客户。③关注财务报表的审计情况。看其资产负债表、损益表和现金流量表是否经过审计,审计报告结论是什么,有无保留意见,存在哪些需要说明或调整的事项。④财务状况分析。包括资产变动的来源分析、利润增减额变动分析、利润构成变动分析、资产负债结构分析、获利能力分析、财务比率分析等。⑤银行负债及偿债能力分析。一方面要分析客户的银行负债情况,另一方面要注重对客户的或有负债分析。⑥应收账款与其它应收款分析。⑦现金流分析。除了偿债能力、经营能力等分析外,还应分析:a.利润质量;b.未来状况。以便全面了解客户的过去和将来的财务状况,充分评估可能的风险。

2.2.3 重大事项的了解。EMCo还应该关注客户可能会出现的重大事项,因为重大事项对投资项目的影响往往是巨大的。对重大事项的分析主要包括:①分析客户近期可能进行的重大建设项目或重大投资项目;②对客户可能会出现的重大体制改革,包括资本结构变化、高层人员变动等情况进行调查和分析;③了解客户当前有无面临重大法律诉讼问题;④了解客户近三年是否出现较大的经营或投资失误,如果有,原因是什么;⑤客户是否参与了股票市场、期货市场的交易。在资金使用方面是否存在违规违纪行为。如果有,客户则会面临很大的法律风险,可能导致EMCo的投资项目失败。⑥其它重要项目情况的了解和分析,主要针对客户存在异常情况的资产、负债项目。

2.2.4 科学评估客户的信用风险。可借用银行的信用评估系统,剔除信用不良的客户。示范EMCo之一的辽宁EMCo就非常成功地与商业银行和保险公司建立了战略合作伙伴关系,利用他们的客户信誉评估系统对自己的目标客户进行科学、系统的评估。同时对客户群进行正确评价和细分。他们根据评估结果,结合本公司的技术特点和全省的行业特点,将客户分为三类:黄金客户、机会客户和高风险客户,并分别采取不同的管理模式,从而将客户信誉风险降到最低。在对客户进行信用评估时,EMCo内部负责相关项目的人员应回避,因为他们的评估意见可能不够客观。向与客户有业务往来的其它单位核实客户的信用情况。如向客户的原设备供应商、合作单位等核实。在对客户进行详细的评价基础上,尽可能地选择优良的客户。这类客户应是真正有节能潜力,而且真诚地愿意与EMCo合作,而不是由于急需使用资金或出于其它目的。

2.3 节点风险的防范

2.3.1 合同风险的防范。合同风险是合同的不完全性所导致的,合同风险的防范重在签订一份尽可能完善的合同。目前来看,这方面的风险还是比较高的。要力争将风险控制在合同上,通过合同的约束来保障项目的正常执行,以及EMCo正常地收回应得的收益。

2.3.2 融资与财务风险的防范。能够不投资而更新设备、节约能源使EPC的重要优势,如果融资出现风险,则该节能项目将面临失败。融资风险的防范有两个方面:一是EMCo提高自身的融资能力;二是选择好的项目或者是选择资信良好的客户,这是保障项目的未来稳定收益的关键,也是融资途径顺畅的关键。关于财务风险,特别强调EMCo应成为项目成本分析的专家,这是取得项目利润的重要前提。降低财务风险的方法有:不要忽视项目中发生的各种杂费,它们累计起来很可观。例如,更换荧光灯镇流器时,要用的导线和连接件,这些材料的成本虽然低,也应计入项目的成本内;应将“间接”成本如交通费用、清理现场垃圾费用等都计入项目成本内;明确可能的“附加”成本,应让客户清楚地理解这些都是项目的额外成本。例如,要更换泵或风机上的电机时,应将滑轮、密封件、皮带等的费用包括进去。如果门窗玻璃或百叶窗损坏了,EMCo更换时就有额外费用发生。

2.3.3 施工风险的防范。EMCo必须按合同规定的时间完成项目,以使客户按时向其付款。如果建设期比计划期延长了许多,EMCo的贷款利息就会增加,其它费用也可能会增加。降低这种风险的方法有:在制定施工进度表之前确定各有关设备的交付日期;仔细地计划施工步骤,让客户方面相关的管理人员和操作人员介入这一过程,以便他们能指出潜在的施工问题;让EMCo的项目经理对项目施工全面负责;在施工进度表中留有一定的时间余量,以防可能发生的工期延迟。

2.3.4 设备和技术风险的防范。尽管设备制造商对设备的性能和质量有担保,如果所安装的设备运行情况不佳,EMCo仍然会为解决有关问题而承担额外费用。减少这种风险的方法有:只使用经过考验的技术,EMCo不应在其业务中进行新技术的应用试验;采用有可靠性记录的设备,例如,很多电子镇流器都具有极好的性能,但在实际项目中,应选用有良好运行记录的镇流器;选择愿为其设备提供担保的、优秀的设备供应商,所提供的担保应包括承担更换设备的人工费用。这里要注意,尽量避免接受那些财务状况不太好的设备供应商的设备,尽管他们也提供了优厚的担保。因为,一旦设备出现问题,而该设备制造商却停业了,无力履行其担保责任,这时EMCo就会遭受损失。

2.3.5 节能量风险的防范。这是EMCo容易犯大错误的地方,降低这种风险的方法有:对项目的目前状况进行实测,而不能靠假定。例如,对调速传动设备更新改造前,必须确定泵的负荷分布,以精确计算节能量。为节能量的计算误差留出余地,确定合理的误差幅度。例如,按计算节能量的80%来确定实际的节能量。对项目的节能量进行连续地监测,密切注视项目实施后未达到预期节能量的早期迹象,以便及时采取补救措施。

2.3.6 投资回报风险的防范。这是EPC业务的独特风险,需要EMCo关注和研究。在项目开始前,EMCo应结合客户的具体状况制定详尽可行的风险管理方案,确保按计划收回项目投资和应分享的效益。根据国内示范EMCo的经验和教训,回避此类风险的方法有:知己知彼,主动安全。只有全面了解客户的情况,才能做到防患于未然,并在出现风险时有相应的对策来化解。必须在合同谈判时就与客户将效益分享及期限谈清楚,并向客户解释清楚“为什么”和“怎么做”。如辽宁EMCo采用资金封闭运行机制,就较好地保证了EMCo的投资回报,同时也使客户容易接受。制定合理的分享年限,并留有一定的应变余量,以保证在客户方面出现任何不利变化时,EMCo仍然能收回全部投资。选择权威的能源审计部门监测项目节能量,以保证能公平合理地进行项目的能耗评估和节能效益分析。该审计部门最好是国家有关部门、当地或该行业影响力较大的机构。

2.3.7 证据风险的防范。在违约与救济阶段,行政救济与司法救济是EPC的外部环境,或者说是外生变量,在风险防范时我们一般不予考虑,但证据风险我们可以有效防范,措施是分工清晰,责任明确,记录准、及时、完整。特别是对于影响履约的因素与结果的记录与签字,对于合同履行变更与解除的缘由与情形要记录与按规定签字盖章。还要注意发挥法律专业人士的指导作用。

2.3.8 风险的防范。在争议解决时,其EMCo代表人无论是属于公司内部员工还是公司聘请的外部律师或其他专业人员,都存在风险问题。对于风险的防范除了选择人之外,主要是正向激励与负向激励,把所的事项与其付出的努力相联系,尽力达到中的信息对称性,消除信息的不对等、不充分、不真实、不完整,解决过程中可能出现的逆向选择和道德风险。

3合同能源管理的风险分配

合同能源管理(EPC)的风险分配,是指对于无法回避而且预防无力的风险,通过合同约定的方式,按照公平合理的原则,在EMCo与客户以及其他合同当事人甚至地方政府之间进行分配,达到风险分散的目的。通常情况下,EMCo会将一些损失频率高而损失程度轻微的风险自己保留下来,而把自己不能很好管理的风险分配出去或转移出去。EPC风险分散是站在法律角度予以阐述的,这里有三个基本假设:①EMCo与客户能够清楚地约定这些风险管理条款;②些约定条款能够被全面适当执行;③当一方没有全面适当执行时,另一方可以无成本地申请强制执行。很明显,救济风险不能以此来分散。下面我们对EPC的风险分散措施予以阐述。

3.1 客户信息的合同化。通常情况下,EMCo要确保与之签订合同的客户具有相应的资格与履约能力以及基本的信用,如果出现客户的信用风险或者经营风险,那么EMCo要承担其不利的后果。但是如果EMCo要把客户的基本或者关键信息作为合同的一部分订立在合同之内,性质就发生变化了,客户必须保证所提供的信息的真实性,否则客户就应当承担 “欺诈”EMCo的法律责任,这样就把本应由EMCo承担的风险分配给了客户。

3.2 不可抗力的约定。对于EPC中的自然风险、市场风险、政策法规风险、行政与司法救济风险等非人为风险可以采取不可抗力的条款约定的方法进行风险分散。由于这些风险是人力事前不可预见、发生时不可控制、发生后不可克服的事件,故从责任上区分,双方都没有过错责任。在合同中明确约定不可抗力的涵义、不可抗力的范围、不可抗力事件发生后的处理以及双方损失的承担,十分必要。这有利于包括EMCo在内的所有合同当事人预期行为后果,对于风险进行适当管理。

3.3 情势变更的约定。对于双方节能服务合同中不可抗力没有涵盖的情况,如果发生了异常变化则应约定情势变更条款。特别对于节能量风险、节能价格风险、设备与原材料采购风险等适用较多。当价格或节能量在一定范围内浮动应属商业风险,EMCo应该自我承担,但如发生大的变动,致使合同履行严重显失公平,属于无法预见的不正常的商业风险,应允许当事人以情势变更原则主张变更或解除合同。但如果迟延履行,在此期间发生的异常变化则不能适用情势变更。情势变更必须是对一方当事人显失公平,或是履行合同已没有意义,或对一方造成重大损害。

3.4 违约责任的约定。违约责任的约定是对履约阶段中的风险分配。一般情况下,融资、技术与设备和原材料、施工的风险由EMCo承担的居多,对于EMCo的约束也多,但是这些环节仍然需要客户的密切配合,有时这些配合至关重要,如此在合同中明确客户的违约责任就可以把部分风险分配给客户。而设备监测与维护、节能量的核算以及投资回报风险更与客户息息相关,这就需要约定客户如违约应该承担的风险与损失。

3.5 免除责任的约定。对于不可抗力和情势变更,EMCo可以依照合同和法律免除责任,将风险转移至客户或共同承担。但在EMCo与设备供应商、原材料供应商、技术供应商、资金提供者、施工者等按照合同行事时仍然会受到不可抗力的困扰致使相关的节能服务合同的履行遭受障碍,此时双方协商在节能服务合同中也可以约定EMCo的免责或部分免责。

3.6 履约担保的约定。由于EPC的节能模式,EMCo承担了全部或绝大部分风险,有时会使项目本身遭受不合理的阻碍。为使项目运行顺畅和公平合理起见,也可以在合同中约定履约担保。这既可以在节能服务合同中约定,也可以在牵连合同(技术服务合同、设备与原材料供应合同、施工合同、融资或融资租赁合同)中约定。担保主要来自于EMCo之外的其他合同方,如可以要求客户提供第三方担保或者资产抵押等有效担保方式。

3.7 牵连合同的约定。把由EMCo承担的部分风险通过与其他第三方订立合同的形式分配出去,这主要体现在牵连合同中。为了实施一项EPC节能项目,EMCo必须把自己不具备能力的业务承包出去,与相关方订立节能服务合同的牵连合同,如技术服务合同、设备与原材料供应合同、施工合同、融资或融资租赁合同等。这时EMCo就有机会把有关风险――融资风险、技术风险、设备与原材料采购风险、施工风险等合理地分配给合同方。如邀请设备制造商共同参与实施节能项目,用节能效益分期偿还设备费用等方式。

3.8 合同主体的多元化。按照风险分散的基本原理,非系统风险可以通过选择风险特征不同的主体进行组合,是不同的风险之间相互抵消,最终形成无风险或风险低的组合。这表现为合同主体的多元化。EMCo可以通过储备各种供应商和分别与之订立合同的方式分散风险。“不要将所有的鸡蛋都放在一个篮子里”。合同主体的多样化使EMCo有了更大的选择空间,但并非是越多越好,供应商过多将会带来过高的成本,从而出现新的成本风险。

4合同能源管理的风险转移

对于无法分散或无法回避的风险,EMCo可以将该风险转移到合同当事人之外,通常情况下是风险管理的专业组织。本报告认为风险转移有三种方式:保险转移、合同债权转移、期货转移。

4.1 保险转移。EMCo可以根据自身对风险的管理能力和风险损失承担能力,将那些认为不能进行有效管理或者管理成本很高的风险转移给保险公司,与保险公司签订保险合同并交纳一定的保费,在保险事故发生后,EMCo可以获得了向保险公司索赔的权利,此时衡量的是保险费用与得到赔偿之间的差距。但是现在保险公司承保的险种有限,需要EMCo进行通盘考虑。

4.2 合同债权转移。合同债权转移是EMCo将EPC模式下的全部或部分节能利润的收益权转让给银行或其他组织或个人,银行或其他组织或个人将折算后节能收益一次性支付给EMCo,由银行或其他组织或个人取代EMCo的合同主体地位,收取将来的节能利润,实际上是将由节能服务合同产生的债权转让出去,这既是一种融资方式也是一种风险转移方式,EMCo在转让自己的债权的同时也把自己的风险转移出去了。

4.3 期货转移。期货转移主要是针对EPC模式中所需要的大宗期货商品所具有的风险,如设备原材料采购风险、融资租赁风险等。期货是指买卖双方墙顶协议,确定在未来的某一时间,以规定的价格交割一定数量的某一品种、规格的商品。期货交易的产生,为现货市场提供了一个回避价格风险的场所和手段,其主要原理是利用期现货两个市场进行套期保值交易。在实际的生产经营过程中,为避免商品价格的千变万化导致成本上升或利润下降,可利用期货交易进行套期保值,即在期货市场上买进或卖出与现货市场上数量相等但交易方向相反的期货合约,使期现货市场交易的损益相互抵补。锁定企业的生产成本或商品销售价格,保住既定利润,回避价格风险。

上述合同能源管理的风险控制模式之间既有逻辑关联,也具有一定的独立性,EMCo在进行风险管理时要系统考量,根据自己的实际情况以及每一个节能项目的情况(客户情况、节能设备改造、资金与财务等等)进行组合式风险控制或单独式风险控制。

参考文献:

[1]田基赞,李鸣,关瑞.“合同能源管理”模式与节能降耗对策.经济视角,2007,(11):70-71.

[2]王婷,胡珀.合同能源管理项目的风险评估.电力需求侧管理,2007,(9):260-261.