[發明專利]一種基于CRP和RQA的并聯電抗器振動敏感區域選擇方法

有效

• 申請號: 201910316827.6
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110119690B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 馬宏忠;潘信誠;李呈營;劉寶穩;陳明;陳軒;郝寶欣
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

1.一種基于CRP和RQA的并聯電抗器振動敏感區域選擇方法，其特征在于：該方法包括如下步驟：

步驟1：在電抗器的內部與外部分別設置P個和K個測點，獲取電抗器內部測點與外部測點的振動信號，并選取振動幅值最大的內部測點D作為電抗器磁場集中區域；

步驟2：分別構建內部測點D與每個外部測點間電抗器振動信號的交叉遞歸圖CRP；

步驟3：計算內部測點D與每個外部測點電抗器振動信號的RQA特征參量；

步驟4：采用主成分法將步驟3中內部測點D與每個外部測點的RQA特征參量分別構造為特征矩陣H；

步驟5：根據步驟4構造的特征矩陣，計算內部測點D與每個外部測點特征矩陣之間的相關系數；

步驟6：結合步驟2的CRP和步驟5的相關系數數值判斷電抗器振動敏感區域；若內部測點D與外部測點W的CRP中遞歸點形成的對角線結構連續，W＝1,2,…K，并且內部測點D與外部測點W的相關系數取值范圍在p～1之間，p∈[0,1]，則外部測點W位于電抗器振動敏感區域，將滿足條件的w個測點圍成的區域作為電抗器振動敏感區域，wK。

2.根據權利要求1所述的一種基于CRP和RQA的并聯電抗器振動敏感區域選擇方法，其特征在于：在步驟1中，設置內部和外部測點，獲取所有測點振動信號，并確定電抗器內部磁場集中區域，步驟如下：

步驟1.1：將K個壓電式加速度傳感器通過磁性底座分別固定在電抗器油箱頂端、箱壁的中部和底部的位置，用來獲取油箱表面振動數據；

步驟1.2：將P個壓電式傳感器通過儲油箱頂部閥門置入電抗器內部位置，用來測量鐵心餅與鐵軛附件位置振動信號，所述內部位置包括：鐵心上軛中部、旁軛中部外側、磁屏蔽線圈上方、旁軛上表面中間、鐵心餅上表面；

步驟1.3：測量得到電抗器內部測點與外部測點振動信號，根據時域信號圖，選取振動幅值最大的內部測點D作為電抗器磁場集中區域。

3.根據權利要求1或2所述的一種基于CRP和RQA的并聯電抗器振動敏感區域選擇方法，其特征在于：在步驟2中，構建內部測點D與每個外部測點間電抗器振動信號的交叉遞歸圖CRP，步驟如下：

步驟2.1：根據Takens定理，對給定原始振動信號的時間序列x(i)，i＝1,2,…n，n表示采樣點數量，選取嵌入維數m和延遲時間τ進行相空間重構，重構信號的時間序列x_i為：

x_i＝{u_i,u_i+τ,…,u_i+(m-1)τ} (1)

式中，i＝1,2,…,N，N＝n-(m-1)τ，N表示相空間的點數，u_i表示原始信號相空間重構后得到的重構信號的構成元素；

步驟2.2：根據步驟2.1分別得到內部測點D與外部測點W的重構時間序列，即得到各測點在相空間上的相軌跡；

步驟2.3：計算外部測點W相空間軌跡上的第j點x_j與內部測點D相空間軌跡上的第i點x_i間的距離S_ij：

S_ij＝||x_i-x_j|| (2)

式中，||·||為時間序列的Euclidean范數，i＝1,2,…,N，j＝1,2,…,N；

步驟2.4：根據步驟2.3中得到的距離S_ij，計算遞歸值R_ij，公式如下：

R_ij＝θ(r-S_ij) (3)

式中，r為遞歸閾值，θ(*)為Heaviside函數；

步驟2.5：以步驟2.3所述點i為橫坐標，點j為縱坐標繪制內部測點D與外部測點W的交叉遞歸圖；點i與點j之間遞歸狀態通過交叉遞歸圖CRP中黑點或白點表示；若R_ij取值為0，CRP中(i,j)位置處記作白點，表明點i與點j之間不存在遞歸關系；當R_ij取值1時，對應(i,j)位置處為黑點，表明點i與點j之間存在遞歸關系；

步驟2.6：重復步驟2.3-2.5，直到內部測點D與每個外部測點之間的交叉遞歸圖全部繪制完成。