[發(fā)明專(zhuān)利]一種變壓器振動(dòng)噪聲源全頻域識(shí)別方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810533401.1
• 申請(qǐng)日: 2018-05-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108981903A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黎大健;余長(zhǎng)廳;陳梁遠(yuǎn);張玉波;張磊;趙堅(jiān);顏海俊;賀德華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G01H17/00
• 分類(lèi)號(hào): G01H17/00
• 代理公司: 南寧東智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 45117
• 代理人: 戴燕桃;巢雄輝

本發(fā)明公開(kāi)了一種變壓器振動(dòng)噪聲源全頻域識(shí)別方法，涉及一種噪聲源識(shí)別方法，步驟如下：采集并測(cè)量變壓器振動(dòng)噪聲源的聲壓信號(hào)，并其進(jìn)行頻域劃分；采用聲全息法對(duì)低頻信號(hào)進(jìn)行重建和對(duì)低頻噪聲法向振速進(jìn)行計(jì)算；采用波束形成法對(duì)高頻聲壓信號(hào)進(jìn)行重建和對(duì)高頻噪聲法向振速進(jìn)行計(jì)算；最后分別對(duì)全頻域噪聲聲壓信號(hào)和全頻域噪聲法向振速進(jìn)行計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)變壓器振動(dòng)噪聲源全頻域噪聲識(shí)別。本發(fā)明對(duì)聲全息測(cè)量面測(cè)量到的低頻聲壓信號(hào)進(jìn)行波數(shù)域補(bǔ)零外推處理，利用補(bǔ)零外推后的結(jié)果進(jìn)行重建，克服了因變壓器體積大造成的“卷繞誤差”和“邊緣Gibbs效應(yīng)”，實(shí)現(xiàn)了變壓器振動(dòng)噪聲源全頻域噪聲識(shí)別。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于變壓器噪聲源識(shí)別方法，尤其涉及一種變壓器振動(dòng)噪聲源全頻域識(shí)別方法。

背景技術(shù)

變壓器是電力系統(tǒng)最重要的設(shè)備之一，變壓器故障會(huì)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成重大的影響，識(shí)別變壓器振動(dòng)噪聲源有助于判斷變壓器運(yùn)行狀態(tài)，及早發(fā)現(xiàn)故障。變壓器體積龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時(shí)噪聲頻率分布廣。目前，噪聲源識(shí)別方法主要有聲強(qiáng)法、聲壓法、波束形成法、聲全息法，波束形成法具有優(yōu)越的高頻空間分辨能力，但是低頻域識(shí)別效果不好。聲全息法具有優(yōu)越的低頻空間分辨能力，但是高頻域識(shí)別效果不好。本發(fā)明結(jié)合波束形成法和聲全息法，對(duì)變壓器噪聲源進(jìn)行全頻域的噪聲源識(shí)別，同時(shí)聲全息法采用波數(shù)域補(bǔ)零外推對(duì)聲壓信號(hào)進(jìn)行處理，消除了“卷繞誤差”和“邊緣Gibbs效應(yīng)”，實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器噪聲源的精準(zhǔn)識(shí)別。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的中因?yàn)樽儔浩髟肼曅盘?hào)頻譜范圍寬、變壓器體積龐大及噪聲源空間分布廣不能較好的全頻域識(shí)別變壓器振動(dòng)噪聲源，本發(fā)明提供一種變壓器振動(dòng)噪聲源全頻域識(shí)別方法。

本發(fā)明是通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題的：一種變壓器振動(dòng)噪聲源全頻域識(shí)別方法，包括如下步驟：

(1)采集并測(cè)量變壓器振動(dòng)噪聲源的聲壓信號(hào)，測(cè)量到的聲壓信號(hào)的頻率為f，對(duì)所述測(cè)量到的聲壓信號(hào)進(jìn)行頻域劃分，分界頻率為f₀，f≤f₀的為低頻噪聲聲壓信號(hào)，f>f₀的為高頻噪聲聲壓信號(hào)；

(2)聲全息測(cè)量面測(cè)量步驟(1)的所述測(cè)量到的聲壓信號(hào)，對(duì)聲全息測(cè)量面測(cè)量得的聲壓信號(hào)進(jìn)行濾波后選取低頻噪聲聲壓信號(hào)進(jìn)行波數(shù)域補(bǔ)零外推得到外推后的低頻噪聲聲壓信號(hào)，根據(jù)所述外推后的低頻噪聲聲壓信號(hào)得到外推聲全息面頻域角譜；

(3)根據(jù)步驟(2)的所述外推聲全息面頻域角譜得到聲全息法重建的低頻噪聲聲壓信號(hào)和低頻噪聲法向振速頻域角譜，根據(jù)所述低頻噪聲法向振速頻域角譜得到低頻噪聲法向振速；

(4)波束形成測(cè)量面測(cè)量步驟(1)測(cè)量得到的聲壓信號(hào)，對(duì)波束形成測(cè)量面測(cè)量得的聲壓信號(hào)進(jìn)行濾波后選取高頻噪聲聲壓信號(hào)進(jìn)行加權(quán)延遲求和得到波速形成法重建的高頻噪聲聲壓信號(hào)；

(5)根據(jù)步驟(4)的所述波速形成法重建的高頻噪聲聲壓信號(hào)得到高頻噪聲頻域角譜，根據(jù)所述高頻噪聲頻域角譜得到高頻噪聲法向振速頻域角譜，根據(jù)所述高頻噪聲法向振速頻域角譜得到高頻噪聲法向振速；

(6)根據(jù)步驟(3)的所述聲全息法重建的低頻噪聲聲壓信號(hào)和步驟(4)的所述波速形成法重建的高頻噪聲聲壓信號(hào)計(jì)算得到全頻域噪聲聲壓信號(hào)，根據(jù)步驟(3)的所述低頻噪聲法向振速和步驟(5)的所述高頻噪聲法向振速計(jì)算得到全頻域噪聲法向振速，輸出所述全頻域噪聲聲壓信號(hào)和所述全頻域噪聲法向振速。

進(jìn)一步的，所述步驟(1)中采用傳感器采集所述變壓器振動(dòng)噪聲源的聲壓信號(hào)，傳感器的采集方式為掃描法或快照法。

進(jìn)一步的，所述傳感器采用陣列方式進(jìn)行放置，所述傳感器陣列方式為螺旋形、圓形、矩形、十字型或線型方式。

進(jìn)一步的，所述步驟(1)的分界頻率為：