[發明專利]一種磁控電抗器振動噪聲測控方法

有效

• 申請號: 202011519937.1
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112558650B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 鄭一鳴;李晨;金凌峰;徐華;邵先軍;李賢良;王劭鶴;陳孝信;楊智;藺家駿;姜炯挺;貢春艷;楊圣利;何建偉;楊富文
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: G05D19/02
• 分類號: G05D19/02;G01H17/00;H01F27/33;G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

1.一種磁控電抗器振動噪聲測控方法，其特征在于，該測控方法涉及的設備包括工控機、振動傳感器、阻尼可調減振器、阻尼可調減振器控制單元和磁控電抗器；所述的測控方法如下：

所述的振動傳感器緊貼在磁控電抗器的油箱外表面，用于采集振動噪聲信號；

所述的工控機對采集的振動噪聲信號采用基于信號振動屬性的信號分解算法進行處理，具體包括：通過調整品質因子構建具有不同振蕩屬性的字典，提取振動噪聲信號中的諧波成分，并對提取的振動噪聲信號進行分析處理生成阻尼調整信號；

所述的阻尼調整信號傳輸至阻尼可調減振器控制單元，調節阻尼可調減振器的阻尼參數，實現對阻尼可調減振器阻尼的調控；

對振動噪聲信號中的諧波成分進行提取，而后獲取其幅值、頻率和周期，用于阻尼可調減振器阻尼的調控；

考慮到振動噪聲信號包含多個成分，且多個成分存在著振蕩行為的差異，運用形態成分分析法，振動噪聲信號各成分用下式表示：

其中，Φ_k表示第k個稀疏字典，a_k表示第k個信號成分的稀疏表示系數向量，只要獲得稀疏表示系數向量a_k及稀疏表示字典Φ_k,則可求取信號中的第k個成分，即x_k＝Φ_ka_k；考慮到信號的稀疏性及估計的準確性，式(1)的多目標優化問題轉化為正則化問題：

其中，γ_k為正則化參數。

2.根據權利要求1所述的一種磁控電抗器振動噪聲測控方法，其特征在于，采用可調Q因子小波變換，通過調整品質因子Q構建具有不同振蕩屬性的字典，而后對式(2)進行求解，實現對振動噪聲信號的分解，提取出諧波成分。

3.根據權利要求2所述的一種磁控電抗器振動噪聲測控方法，其特征在于，可調Q因子小波變換中的尺度因子和品質因子間關系式表述如下：

式中，低通和高通尺度因子α和β由可調Q因子小波變換的重要參數品質因子Q、冗余因子r決定，參數α和β還需要滿足0α1，0β≤1，α+β＞1，同時，低通和高通濾波器的頻率響應函數H₀(ω)和H₁(ω)分別定義為：

式中，ω為角頻率；θ(ω)為具有二階消失矩的頻響函數，|ω|≤π，由于待分析信號不可能被無限次的進行分解，因此最大分解層數J_max通過下式進行計算：

通過調節品質因子Q的大小，產生振蕩屬性各異的小波基。

4.根據權利要求3所述的一種磁控電抗器振動噪聲測控方法，其特征在于，由于涉及持續振蕩的諧波信號和其他非持續振蕩的信號成分及噪聲，因此公式(2)可寫為：

由式(7)知，要實現對諧波成分的提取，其關鍵是確定可調品質因子，構建出與目標信號匹配的字典Φ₁和Φ₂，由于其他非諧波信號主要呈現的振動屬性為非持續振蕩，由此確定字典之一Φ₁所對應的品質因子Q₁為1，為了保證信號成分的成功分離，兩字典的互相關性越小越好，若字典Φ₁和Φ₂下的小波函數分別為Gn和Kl，則兩小波函數的互相關性表示為：

其中，Gn和Kl分別代表Q₁和Q₂因子對應的第n和l層小波，兩字典間的互相關性由不同小波間互相關系數的最大值決定。