[發明專利]一種變壓器繞組模態參數識別方法

有效

• 申請號: 201310139465.0
• 申請日: 2013-04-19
• 公開（公告）號: CN103267907A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 王豐華;耿超;桂順生
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R23/02;G01R23/16;G01R27/02
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張澤純

1.一種變壓器繞組模態參數識別方法，其特征在于，該方法包括下列步驟：

（1）在變壓器繞組表面設置N個測點，將N個振動加速度傳感器分別對應放置在各測點，在變壓器繞組上放置激振器，并向該激振器輸入信號V_i對變壓器繞組進行激振，所述的N個振動加速度傳感器分別采集各個測點的振動信號V_oi，i=1，2，……，N；

（2）分別對輸入信號V_i和各個測點的振動信號V_oi進行傅里葉變換，得到變壓器繞組的振動頻響曲線H(ω)：

H(ω)=(Σi=1NVoi(ω))/Vi(ω)]]>

式中，V_i(ω)為輸入信號V_i的傅里葉變換；V_oi(ω)為各個測點振動信號V_oi的傅里葉變換；N為振動加速度傳感器的個數；

（3）對所述的振動頻響曲線H(ω)做傅里葉反變換，得到變壓器繞組的自由振動信號h(t)：

h(t)=Σi=1PAie-ϵiωnitcos(ωdit+θi)]]>

式中，P為系統模態階數；A_i為第i階系統模態響應信號振幅；ω_ni為第i階系統無阻尼固有頻率；ε_i為第i階系統阻尼比；θ_i為第i階模態響應初始相位；ω_di為第i階系統有阻尼固有頻率，且有因此，當系統阻尼較小時，有ω_di＝ω_ni；

（4）利用Morlet小波對自由振動信號h(t)進行小波變換，得到自由振動信號h(t)的小波變換系數矩陣WT(a,b)：

WT(a,b)≈aπ2Σi=1PAie-ϵiωnibe-(aωdi-ω0)2/2ej(ωdib+θi)]]>

式中，ω₀為Morlet小波的中心頻率；a為頻率尺度；b為時間。

（5）對小波變換系數矩陣WT(a,b)取模，計算小波變換系數矩陣WT(a,b)的模值|WT(a,b)，根據小波變換系數矩陣WT(a,b)的模值|WT(a,b)做小波變換時頻圖；

（6）提取小波變換時頻圖中的小波脊線，各條小波脊線的縱坐標為變壓器繞組的各階固有頻率；

（7）計算小波系數模極大值max(WT)對時間t的導數λ，根據該導數λ，計算步驟(6)得到的各階固有頻率分別所對應的阻尼比ε_k，公式為：

ε_k＝-λ/(2πf_k)

式中，f_k為第k階固有頻率；ε_k為第k階固有頻率所對應的阻尼比；

（8）根據小波變換系數矩陣WT(a,b)，識別步驟(6)得到的各個固有頻率分別所對應的振型。