CN106910606B - 一种变压器有源噪声降噪装置及控制方法 - Google Patents

一种变压器有源噪声降噪装置及控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106910606B
CN106910606B CN201710251150.3A CN201710251150A CN106910606B CN 106910606 B CN106910606 B CN 106910606B CN 201710251150 A CN201710251150 A CN 201710251150A CN 106910606 B CN106910606 B CN 106910606B
Authority
CN
China
Prior art keywords
noise
controller
particle
transformer
denoising device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710251150.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106910606A (zh
Inventor
孙建辉
刘小平
刘明
吴桂林
郑才生
陈浪
邓万彬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JIANGXI MINGZHENG SUBSTATION EQUIPMENT CO Ltd
Original Assignee
JIANGXI MINGZHENG SUBSTATION EQUIPMENT CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JIANGXI MINGZHENG SUBSTATION EQUIPMENT CO Ltd filed Critical JIANGXI MINGZHENG SUBSTATION EQUIPMENT CO Ltd
Priority to CN201811086533.0A priority Critical patent/CN109036810B/zh
Priority to CN201710251150.3A priority patent/CN106910606B/zh
Publication of CN106910606A publication Critical patent/CN106910606A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106910606B publication Critical patent/CN106910606B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/33—Arrangements for noise damping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)

Abstract

本发明涉及一种变压器有源噪声降噪装置及控制方法，主要解决现有技术中存在的抑制准确度低、效果差、智能化低的技术问题，本发明通过采用降噪装置包括噪声采集装置、控制器、位于控制器前端的滤波器以及分布设置的次级噪声源；所述滤波器为数字调谐滤波器；所述噪声采集装置包括初级噪声传感器及误差传感器，所述初级噪声传感器及误差传感器分别通过无线通讯单元与控制器连接，所述误差传感器用于检测次级噪声源信号及变压器初级噪声信号反馈到控制器；所述降噪装置还包括与降噪装置连接的无线通讯单元，以及与无线通讯单元连接的移动控制终端的技术方案，较好的解决了该问题，可用于变压器有源噪声降噪中。

Description

一种变压器有源噪声降噪装置及控制方法
技术领域
本发明涉及变压器降噪领域，特别涉及到一种变压器有源噪声降噪装置及控制方法。
背景技术
随着我国经济发展和用电需求的增加，大容量电力变压器深入负荷中心，导致变电站附近噪声轻度增加，严重影响周边居民的正常生活。电力系统和变压器制造有必要采取科学合理的措施，控制变压器特别是室外变压器的噪声。变压器噪声的低频特性使传统的被动降噪技术效果不明显，且成本高。有源噪声抑制技术被采用，其基本原理是采用次级噪声源和原噪声源的相互抵消，已达到降低噪声的目的。
现有的有源噪声抑制装置主要采用控制第二噪声源对变压器噪声进行抑制，存在智能化程度不高的缺点。因此提供一种智能化程度高、在线监测的变压器有源噪声降噪装置及控制方法就很有必要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的智能化程度低、准确度低的问题。提供一种新的变压器有源噪声降噪装置，该变压器有源噪声降噪装置具有智能化程度高、准确度高、能够在线监测的特点。
为解决上述技术问题，采用的技术方案如下：
一种变压器有源噪声降噪装置，所述降噪装置包括噪声采集装置、控制器、位于控制器前端的滤波器以及分布设置的次级噪声源；所述控制器通过D/A转换模块、功放单元与次级噪声源连接；所述滤波器为数字调谐滤波器，所述数字调谐滤波器包括固定电感、电容调谐单元，所述电容调谐单元包括8条输出支路，数字调谐滤波器还包括与电容调谐单元8条支路分别连接的电容C1-C8，所述电容调谐单元还与控制器连接；所述噪声采集装置包括初级噪声传感器及误差传感器，所述初级噪声传感器及误差传感器分别通过无线通讯单元与控制器连接，所述误差传感器用于检测次级噪声源信号及变压器初级噪声信号反馈到控制器；所述降噪装置还包括与降噪装置连接的无线通讯单元，以及与无线通讯单元连接的移动控制终端。
本发明的工作原理：通过分布设置的次级噪声源，能够更加准确的对变压器噪声进行全方位的噪声抑制。通过设置无线通讯单元用于初级噪声传感器、误差传感器与控制器的连接。通过采用数字调谐滤波器，能够提供低损耗、频段的干扰抑制需要，能够进一步增加有源噪声抑制装置的准确度。通过设置与无线通讯单元连接的移动控制终端，能够解决智能化监测与控制需求。
上述技术方案中，为优化，进一步地，所述无线通讯单元包括无线发射单元，与无线发射单元参数对应的无线接收单元。
进一步地，所述无线发射单元与无线接收单元均包括GPS/WIFI双频段通讯单元。
本发明还提供一种基于变压器有源噪声降噪装置的控制方法，包括：
(1)初级噪声传感器采集变压器噪声信号x(n),使用形态学方式取出噪声后的x‘(n)作为控制器参考信号输入；
(2)控制器计算出次级信号y(n)用于驱动次级噪声源；
(3)误差传感器同时采集变压器噪声及次级噪声源噪声，通过改进粒子滤波方法计算误差信号e(n)反馈到控制器；
(4)控制器通过自适应算法改变次级信号y(n)，使次级噪声源输出噪声与初级噪声源噪声振幅相同、频率相同、相位相反。
本发明提供的控制方法主要通过对变压器噪声进行采集，然后输入到控制器，控制器通过控制输出信号对次级噪声源进行控制，次级噪声源产生于变压器噪声频率相同、幅度相同、相位相反的声音信号用于抵消变压器噪声。同时，误差传感器采集次级噪声源输出及变压器噪声，对两者进行反馈处理，通过改进粒子波算法进行优化迭代，进而对控制器的参考信号进行优化，控制控制器输出信号，改变次级噪声源的噪声输出，进而随时跟踪变压器噪声变化，实时抵消变压器噪声，达到抑制有源噪声的目的。
上述方案中，为优化，进一步地，所述步骤(3)中改进粒子滤波方法中包括：
(a)通过初级噪声传感器采集变压器噪声及次级噪声源噪声，设变压器噪声参数与次级噪声源噪声参数的误差为目标，建立状态转移模型及观察模型：
xk＝f(xk-1,uk)
zk＝h(xk-vk)
通过一阶自回归方程作为状态转移模块：xk＝Axk-1+uk；
(b)第k时刻，按照步骤(1)所述状态转移方程演化上一时刻的粒子集并采集当前时刻粒子集
(c)计算每个粒子所确定的目标区域通过B氏系数算法衡量粒子的模型Hi与目标模型H0之间的相似性：
根据B氏系数计算粒子的观测概率：
(d)根据粒子观测概率计算粒子权值计算粒子归一化权值
(e)依据最小均方差准则估计目标状态
其中，xk为目标状态，zk为观测值，uk、vk分别为独立通风部的零均值的过程噪声和观测噪声，σ为高斯密度标准差，A为状态转移矩阵。
进一步地，所述控制方法还包括采用重采样方法：重新采样一组粒子
返回步骤(c)。
进一步地，所述步骤(e)还包括判断粒子样本值大小，削弱粒子大样本值。
进一步地，所述步骤(4)中自适应算法为FxLMS算法。
本发明通过B氏系数算法完成数据迭代与优化，B氏系数算法衡量目标与候选区域特征模型之间的相似性，分析说明区域内的B氏系数峰值，使得粒子波跟踪算法用于跟踪变压器噪声变化，同时，为了防止粒子退化，进一步采用重采样的方法报酬粒子的活力。其中，控制器通过参考信号控制输出信号的算法采用自适应算法，优选地，FxLMS算法效果加。另一方面，为了消除大噪声信号对于算法的干扰，通过对大信号样本值的削峰处理，改善抗干扰力。
本发明的有益效果：
效果一，增加有源噪声抑制的准确性与效果；
效果二，提高了使用方便性；
效果三，提高了抗干扰能力。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1，有源噪声抑制装置示意图。
图2，有源噪声抑制装置控制方法流程示意图。
图3，数字调谐滤波器示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本实施例提供一种变压器有源噪声降噪装置，如图1，所述降噪装置包括噪声采集装置、控制器、位于控制器前端的滤波器以及分布设置的次级噪声源；所述控制器通过D/A转换模块、功放单元与次级噪声源连接；如图3，所述滤波器为数字调谐滤波器，所述数字调谐滤波器包括固定电感、电容调谐单元，所述电容调谐单元包括8条输出支路，数字调谐滤波器还包括与电容调谐单元8条支路分别连接的电容C1-C8，所述电容调谐单元还与控制器连接；所述噪声采集装置包括初级噪声传感器及误差传感器，所述初级噪声传感器及误差传感器分别通过无线通讯单元与控制器连接，所述误差传感器用于检测次级噪声源信号及变压器初级噪声信号反馈到控制器；所述降噪装置还包括与降噪装置连接的无线通讯单元，以及与无线通讯单元连接的移动控制终端。
本实施例的工作流程：通过分布设置的次级噪声源，能够更加准确的对变压器噪声进行全方位的噪声抑制。通过设置无线通讯单元用于初级噪声传感器、误差传感器与控制器的连接。通过采用数字调谐滤波器，能够提供低损耗、频段的干扰抑制需要，能够进一步增加有源噪声抑制装置的准确度。通过设置与无线通讯单元连接的移动控制终端，能够解决智能化监测与控制需求。
优选地，所述无线通讯单元包括无线发射单元，与无线发射单元参数对应的无线接收单元。
为提高无线通讯方式的稳定性及适用性，优选地，所述无线发射单元与无线接收单元均包括GPS/WIFI双频段通讯单元。
本实施例还提供一种基于变压器有源噪声降噪装置的控制方法，如图2，包括：
(1)初级噪声传感器采集变压器噪声信号x(n),使用形态学方式取出噪声后的x‘(n)作为控制器参考信号输入；
(2)控制器计算出次级信号y(n)用于驱动次级噪声源；
(3)误差传感器同时采集变压器噪声及次级噪声源噪声，通过改进粒子滤波方法计算误差信号e(n)反馈到控制器；
(4)控制器通过自适应算法改变次级信号y(n)，使次级噪声源输出噪声与初级噪声源噪声振幅相同、频率相同、相位相反，自适应算法为FxLMS算法。
所述步骤(3)中改进粒子滤波方法中包括：
(a)通过初级噪声传感器采集变压器噪声及次级噪声源噪声，设变压器噪声参数与次级噪声源噪声参数的误差为目标，建立状态转移模型及观察模型：
xk＝f(xk-1,uk)
zk＝h(xk-vk)
通过一阶自回归方程作为状态转移模块：xk＝Axk-1+uk；
(b)第k时刻，按照步骤(1)所述状态转移方程演化上一时刻的粒子集并采集当前时刻粒子集
(c)计算每个粒子所确定的目标区域通过B氏系数算法衡量粒子的模型Hi与目标模型H0之间的相似性：
根据B氏系数计算粒子的观测概率：
(d)根据粒子观测概率计算粒子权值计算粒子归一化权值
(e)依据最小均方差准则估计目标状态判断粒子样本值大小，削弱粒子大样本值；
(f)采用重采样方法：重新采样一组粒子
返回步骤(c)。
其中，xk为目标状态，zk为观测值，uk、vk分别为独立通风部的零均值的过程噪声和观测噪声，σ为高斯密度标准差，A为状态转移矩阵。
尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (6)

1.一种变压器有源噪声降噪装置，包括噪声采集装置、控制器、位于控制器前端的滤波器以及分布设置的次级噪声源；
所述控制器通过D/A转换模块、功放单元与次级噪声源连接；
所述滤波器为数字调谐滤波器，所述数字调谐滤波器包括固定电感、电容调谐单元，所述电容调谐单元包括8条输出支路，数字调谐滤波器还包括与电容调谐单元8条支路分别连接的电容C1-C8，所述电容调谐单元还与控制器连接；
所述噪声采集装置包括初级噪声传感器及误差传感器，所述初级噪声传感器及误差传感器分别通过无线通讯单元与控制器连接，所述误差传感器用于检测次级噪声源信号及变压器初级噪声信号反馈到控制器；
所述降噪装置还包括与降噪装置连接的无线通讯单元，以及与无线通讯单元连接的移动控制终端；所述无线通讯单元包括无线发射单元，与无线发射单元参数对应的无线接收单元；所述无线发射单元与无线接收单元均包括GPS/WIFI双频段通讯单元。
2.一种基于权利要求1所述变压器有源噪声降噪装置的控制方法，其特征在于：
(1)初级噪声传感器采集变压器噪声信号x(n),使用形态学方式取出噪声后的信号x‘(n)作为控制器参考信号输入；
(2)控制器计算出次级信号y(n)用于驱动次级噪声源；
(3)误差传感器同时采集变压器噪声及次级噪声源噪声，通过改进粒子滤波方法计算误差信号e(n)反馈到控制器；
(4)控制器通过自适应算法改变次级信号y(n)，使次级噪声源输出噪声与初级噪声源噪声振幅相同、频率相同、相位相反。
3.根据权利要求2所述的变压器有源噪声降噪装置的控制方法，其特征在于：
所述步骤(3)中改进粒子滤波方法中包括：
(a)通过初级噪声传感器采集变压器噪声及次级噪声源噪声，设变压器噪声参数与次级噪声源噪声参数的误差为目标，建立状态转移模型及观察模型：
xk＝f(xk-1,uk)，
zk＝h(xk-vk)，
通过一阶自回归方程作为状态转移模型：xk＝Axk-1+uk；
(b)第k时刻，按照步骤(a)所述状态转移模型演化上一时刻的粒子集并采集当前时刻粒子集
(c)计算每个粒子所确定的目标区域通过B氏系数算法衡量粒子的模型Hi与目标模型H0之间的相似性：
根据B氏系数计算粒子的观测概率：
(d)根据粒子观测概率计算粒子权值计算粒子归一化权值
(e)依据最小均方差准则估计目标状态
其中，xk为目标状态，zk为观测值，uk、vk分别为独立通风部的零均值的过程噪声和观测噪声，σ为高斯密度标准差，A为状态转移矩阵。
4.根据权利要求3所述的变压器有源噪声降噪装置的控制方法，其特征在于：所述控制方法还包括采用重采样方法：重新采样一组粒子
返回步骤(c)。
5.根据权利要求3所述的变压器有源噪声降噪装置的控制方法，其特征在于：
所述步骤(e)还包括判断粒子样本值大小，削弱粒子大样本值。
6.根据权利要求2所述的变压器有源噪声降噪装置的控制方法，其特征在于：所述步骤(4)中自适应算法为FxLMS算法。
CN201710251150.3A 2017-04-18 2017-04-18 一种变压器有源噪声降噪装置及控制方法 Active CN106910606B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811086533.0A CN109036810B (zh) 2017-04-18 2017-04-18 一种变压器有源噪声降噪装置及控制方法
CN201710251150.3A CN106910606B (zh) 2017-04-18 2017-04-18 一种变压器有源噪声降噪装置及控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710251150.3A CN106910606B (zh) 2017-04-18 2017-04-18 一种变压器有源噪声降噪装置及控制方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811086533.0A Division CN109036810B (zh) 2017-04-18 2017-04-18 一种变压器有源噪声降噪装置及控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106910606A CN106910606A (zh) 2017-06-30
CN106910606B true CN106910606B (zh) 2019-02-15

Family

ID=59209596

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811086533.0A Active CN109036810B (zh) 2017-04-18 2017-04-18 一种变压器有源噪声降噪装置及控制方法
CN201710251150.3A Active CN106910606B (zh) 2017-04-18 2017-04-18 一种变压器有源噪声降噪装置及控制方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811086533.0A Active CN109036810B (zh) 2017-04-18 2017-04-18 一种变压器有源噪声降噪装置及控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (2) CN109036810B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108828946B (zh) * 2018-07-06 2021-04-27 合肥工业大学 一种用于火箭整流罩减震降噪的自适应控制方法
CN113189420B (zh) * 2021-04-14 2023-11-21 北京中大科慧科技发展有限公司 一种用于数据中心的电力分布检测装置
CN114252797B (zh) * 2021-12-17 2023-03-10 华中科技大学 一种基于不确定性估计的锂电池剩余使用寿命预测方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100704555B1 (ko) * 2007-01-29 2007-08-10 한밭대학교 산학협력단 능동형 변압기용 소음감쇠 장치, 방음부재를 겸비한 능동형변압기용 소음감쇠 장치, 그리고, 방음부재 및 흡음장치를겸비한 능동형 변압기용 소음감쇠 장치
CN101819766B (zh) * 2010-01-15 2012-06-27 浙江万里学院 一种用于消减噪声的多通道有源噪声控制方法
CN102208263B (zh) * 2011-02-24 2013-04-10 南京大学 电力变压器噪声多通道有源控制系统
CN203444957U (zh) * 2013-09-23 2014-02-19 国网重庆市电力公司永川供电分公司 一种变压器自适应主动降噪装置
CN103971908B (zh) * 2014-05-06 2016-03-09 国家电网公司 一种变压器噪声抑制方法
CN104538017A (zh) * 2014-12-17 2015-04-22 武汉理工大学 基于有源控制的变电站噪声装置
CN106158301A (zh) * 2015-04-10 2016-11-23 刘会灯 配电变压器运行噪声有源降噪系统
CN105551767A (zh) * 2016-03-01 2016-05-04 江苏方天电力技术有限公司 一种室内变压器通风降噪装置
CN106057418A (zh) * 2016-07-22 2016-10-26 江苏方天电力技术有限公司 室内变压器通风降噪装置及有源降噪系统使用方法
CN106405237B (zh) * 2016-08-31 2018-10-02 长沙理工大学 一种应用于多通道电力系统信号中的低频振荡模式识别的分析方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106910606A (zh) 2017-06-30
CN109036810A (zh) 2018-12-18
CN109036810B (zh) 2020-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106910606B (zh) 一种变压器有源噪声降噪装置及控制方法
CN104519212B (zh) 一种消除回声的方法及装置
CN110927537B (zh) 一种基于物联网边缘计算的局部放电监测装置及方法
CN101539599A (zh) 数字式雷电探测方法及其装置
CN106911320A (zh) 一种基于变步长lms算法的有源噪声控制系统
CN102664601A (zh) 一种自适应阻抗匹配模块
CN107332259A (zh) 直流送出电网超低频振荡抑制方法及系统
CN107192984A (zh) 高精度室内定位系统
CN110595612B (zh) 电力设备噪声采集装置传声器灵敏度自动校准方法及系统
CN109738863A (zh) 一种融合置信度的WiFi指纹室内定位算法及系统
CN104184531A (zh) 短波信号增益控制方法和系统
CN114325027A (zh) 户变关系识别装置、方法、终端及拓扑结构识别系统
CN102087311A (zh) 一种提高电力互感器测量精度的方法
CN110401479A (zh) 基于旋翼无人机载设备和地面设备的目标信号识别方法
CN110412547A (zh) 基于旋翼无人机载设备和地面设备的目标信号识别系统
CN106772161A (zh) 无线传感网络的多通道阵列式接收线圈及探测方法
CN111464206B (zh) 电流耦合型人体通信的自动阻抗匹配调节装置及方法
CN105891635A (zh) 一种基于数字信号处理的电器类型识别的装置及方法
Liu et al. One-side automated discrete impedance matching scheme for wireless power transmission
CN107465202B (zh) 一种基于数模混合仿真的pss4b参数配置方法及系统
CN110579672A (zh) 一种基于能量特征分析的输电线路故障检测系统及方法
CN110470956A (zh) 一种电力设备局部放电超声定位方法
CN202586884U (zh) 一种自适应阻抗匹配模块
CN108801892B (zh) 变电站接地网腐蚀诊断方法及系统
CN112366729A (zh) 依据电网频率偏差对功率负荷自适应调节的系统及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant