[發(fā)明專利]一種磁控電抗器振動(dòng)噪聲測(cè)控方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011519937.1
• 申請(qǐng)日: 2020-12-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112558650B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G05D19/02
• 分類號(hào): G05D19/02;G01H17/00;H01F27/33;G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務(wù)所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

本發(fā)明公開(kāi)了一種磁控電抗器振動(dòng)噪聲測(cè)控方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：振動(dòng)傳感器緊貼在磁控電抗器的油箱外表面，用于采集振動(dòng)噪聲信號(hào)；工控機(jī)對(duì)采集的振動(dòng)噪聲信號(hào)采用基于信號(hào)振動(dòng)屬性的信號(hào)分解算法進(jìn)行處理，具體包括：通過(guò)調(diào)整品質(zhì)因子構(gòu)建具有不同振蕩屬性的字典，提取振動(dòng)噪聲信號(hào)中的諧波成分，并對(duì)提取的振動(dòng)噪聲信號(hào)進(jìn)行分析處理生成阻尼調(diào)整信號(hào)；阻尼調(diào)整信號(hào)傳輸至阻尼可調(diào)減振器控制單元，調(diào)節(jié)阻尼可調(diào)減振器的阻尼參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)阻尼可調(diào)減振器阻尼的調(diào)控。本發(fā)明利用基于信號(hào)振蕩屬性的信號(hào)分解，建立磁控電抗器的振動(dòng)檢測(cè)和控制方法，從而實(shí)現(xiàn)磁控電抗器的減振降噪及安全運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償領(lǐng)域，涉及磁控電抗器，具體地說(shuō)是一種磁控電抗器振動(dòng)噪聲測(cè)控方法。

背景技術(shù)

磁控電抗器是一種廣泛應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，具有優(yōu)良的工作特性，不僅可以提高電網(wǎng)功率因數(shù)和系統(tǒng)穩(wěn)定性，還能夠限制高頻電壓。此外，與其他無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備相比，磁控電抗器還有低成本、高效率、長(zhǎng)壽命等諸多優(yōu)點(diǎn)。磁控電抗器由于其工作原理和鐵心結(jié)構(gòu)的特殊性，噪聲問(wèn)題日漸嚴(yán)重，產(chǎn)生的近場(chǎng)聲壓級(jí)達(dá)到75～80dB(A)，使得變電站等場(chǎng)所噪聲超標(biāo)，影響到周邊居民的生活質(zhì)量。

磁控電抗器的噪聲來(lái)源于鐵心的磁致伸縮，鐵心與油箱之間一般采用剛性連接，其振動(dòng)傳遞至油箱后基本無(wú)衰減，導(dǎo)致油箱壁振動(dòng)較大。目前一般的降噪措施是通過(guò)彈簧隔振器的安裝，將鐵心與油箱的連接方式變更為柔性連接或使用吸聲材料制造的隔聲罩，前者可調(diào)節(jié)性差，對(duì)于不同工況下的振動(dòng)噪聲的降低效果差異較大，后者會(huì)影響設(shè)備的日常檢修，尤其是火災(zāi)事故時(shí)的消防問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種磁控電抗器振動(dòng)噪聲測(cè)控方法，其利用基于信號(hào)振蕩屬性的信號(hào)分解，建立磁控電抗器的振動(dòng)檢測(cè)和控制方法，從而實(shí)現(xiàn)磁控電抗器的減振降噪及安全運(yùn)行。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種磁控電抗器振動(dòng)噪聲測(cè)控方法，該測(cè)控方法涉及的設(shè)備包括工控機(jī)、振動(dòng)傳感器、阻尼可調(diào)減振器、阻尼可調(diào)減振器控制單元和磁控電抗器；所述的測(cè)控方法如下：

所述的振動(dòng)傳感器緊貼在磁控電抗器的油箱外表面，用于采集振動(dòng)噪聲信號(hào)；

所述的工控機(jī)對(duì)采集的振動(dòng)噪聲信號(hào)采用基于信號(hào)振動(dòng)屬性的信號(hào)分解算法進(jìn)行處理，具體包括：通過(guò)調(diào)整品質(zhì)因子構(gòu)建具有不同振蕩屬性的字典，提取振動(dòng)噪聲信號(hào)中的諧波成分，并對(duì)提取的振動(dòng)噪聲信號(hào)進(jìn)行分析處理生成阻尼調(diào)整信號(hào)；

所述的阻尼調(diào)整信號(hào)傳輸至阻尼可調(diào)減振器控制單元，調(diào)節(jié)阻尼可調(diào)減振器的阻尼參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)阻尼可調(diào)減振器阻尼的調(diào)控。

本發(fā)明提出了基于信號(hào)振蕩屬性的信號(hào)分解方法，建立磁控電抗器的振動(dòng)噪聲測(cè)控方法，目的在于通過(guò)對(duì)振動(dòng)噪聲信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，得到不同情況下振動(dòng)信號(hào)的特征，并將其反饋至阻尼可調(diào)減振器的控制單元，合理調(diào)節(jié)減振器阻尼參數(shù)，實(shí)現(xiàn)良好的減振。

進(jìn)一步地，對(duì)振動(dòng)噪聲信號(hào)中的諧波成分進(jìn)行提取，而后獲取其幅值、頻率和周期，用于阻尼可調(diào)減振器阻尼的調(diào)控；

考慮到振動(dòng)噪聲信號(hào)包含多個(gè)成分，且多個(gè)成分存在著振蕩行為的差異，運(yùn)用形態(tài)成分分析法，振動(dòng)噪聲信號(hào)各成分用下式表示：

其中，Φ_k表示第k個(gè)稀疏字典，a_k表示第k個(gè)信號(hào)成分的稀疏表示系數(shù)向量，只要獲得稀疏表示系數(shù)向量a_k及稀疏表示字典Φ_k,則可求取信號(hào)中的第k個(gè)成分，即x_k＝Φ_ka_k；

考慮到信號(hào)的稀疏性及估計(jì)的準(zhǔn)確性，式(1)的多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)化為正則化問(wèn)題：

其中，γ_k為正則化參數(shù)。