[发明专利]一种磁控电抗器振动噪声测控方法

说明书

本发明公开了一种磁控电抗器振动噪声测控方法。本发明采用的技术方案为：振动传感器紧贴在磁控电抗器的油箱外表面，用于采集振动噪声信号；工控机对采集的振动噪声信号采用基于信号振动属性的信号分解算法进行处理，具体包括：通过调整品质因子构建具有不同振荡属性的字典，提取振动噪声信号中的谐波成分，并对提取的振动噪声信号进行分析处理生成阻尼调整信号；阻尼调整信号传输至阻尼可调减振器控制单元，调节阻尼可调减振器的阻尼参数，实现对阻尼可调减振器阻尼的调控。本发明利用基于信号振荡属性的信号分解，建立磁控电抗器的振动检测和控制方法，从而实现磁控电抗器的减振降噪及安全运行。

技术领域

本发明属于电力系统无功补偿领域，涉及磁控电抗器，具体地说是一种磁控电抗器振动噪声测控方法。

背景技术

磁控电抗器是一种广泛应用于高压输电系统的无功补偿设备，具有优良的工作特性，不仅可以提高电网功率因数和系统稳定性，还能够限制高频电压。此外，与其他无功补偿设备相比，磁控电抗器还有低成本、高效率、长寿命等诸多优点。磁控电抗器由于其工作原理和铁心结构的特殊性，噪声问题日渐严重，产生的近场声压级达到75～80dB(A)，使得变电站等场所噪声超标，影响到周边居民的生活质量。

磁控电抗器的噪声来源于铁心的磁致伸缩，铁心与油箱之间一般采用刚性连接，其振动传递至油箱后基本无衰减，导致油箱壁振动较大。目前一般的降噪措施是通过弹簧隔振器的安装，将铁心与油箱的连接方式变更为柔性连接或使用吸声材料制造的隔声罩，前者可调节性差，对于不同工况下的振动噪声的降低效果差异较大，后者会影响设备的日常检修，尤其是火灾事故时的消防问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种磁控电抗器振动噪声测控方法，其利用基于信号振荡属性的信号分解，建立磁控电抗器的振动检测和控制方法，从而实现磁控电抗器的减振降噪及安全运行。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种磁控电抗器振动噪声测控方法，该测控方法涉及的设备包括工控机、振动传感器、阻尼可调减振器、阻尼可调减振器控制单元和磁控电抗器；所述的测控方法如下：

所述的振动传感器紧贴在磁控电抗器的油箱外表面，用于采集振动噪声信号；

所述的工控机对采集的振动噪声信号采用基于信号振动属性的信号分解算法进行处理，具体包括：通过调整品质因子构建具有不同振荡属性的字典，提取振动噪声信号中的谐波成分，并对提取的振动噪声信号进行分析处理生成阻尼调整信号；

所述的阻尼调整信号传输至阻尼可调减振器控制单元，调节阻尼可调减振器的阻尼参数，实现对阻尼可调减振器阻尼的调控。

本发明提出了基于信号振荡属性的信号分解方法，建立磁控电抗器的振动噪声测控方法，目的在于通过对振动噪声信号进行实时分析，得到不同情况下振动信号的特征，并将其反馈至阻尼可调减振器的控制单元，合理调节减振器阻尼参数，实现良好的减振。

进一步地，对振动噪声信号中的谐波成分进行提取，而后获取其幅值、频率和周期，用于阻尼可调减振器阻尼的调控；

考虑到振动噪声信号包含多个成分，且多个成分存在着振荡行为的差异，运用形态成分分析法，振动噪声信号各成分用下式表示：

其中，Φ_k表示第k个稀疏字典，a_k表示第k个信号成分的稀疏表示系数向量，只要获得稀疏表示系数向量a_k及稀疏表示字典Φ_k,则可求取信号中的第k个成分，即x_k＝Φ_ka_k；

考虑到信号的稀疏性及估计的准确性，式(1)的多目标优化问题转化为正则化问题：

其中，γ_k为正则化参数。