大功率電力變壓器智能化有源降噪系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著科技的進步和社會的發(fā)展，噪聲污染越來越受到人們的關(guān)注。近年來，由于城市不斷擴張和電網(wǎng)改造的需要，使得許多大型電力變壓器越來越靠近居民區(qū)，嚴重影響著周圍居民的生活。
　　本文選取某市110kV變電站一臺連續(xù)正常運行的變壓器為研究對象，采集其噪聲并進行分析，結(jié)果顯示其噪聲以低頻為主，且在100Hz及其倍頻處幅值明顯升高。采用隔聲、吸聲、消聲等傳統(tǒng)變壓器降噪措施對低頻噪聲效果并不明顯，而改變變壓器制造材料、工藝等措施又會增加制造成本

2、。隨著電力電子技術(shù)的進步，基于惠更斯原理的有源噪聲控制技術(shù)得到了長足發(fā)展。其設(shè)備小、成本低，且對低頻區(qū)域噪聲控制效果顯著，非常適用于大型電力變壓器的噪聲控制。
　　智能化有源降噪系統(tǒng)的核心控制部件是自適應(yīng)濾波控制器，它是系統(tǒng)能否自適應(yīng)地跟隨噪聲變化而實時做出調(diào)整的關(guān)鍵。目前常采用最小均方誤差算法作為自適應(yīng)濾波器控制算法，本文從理論上分析了該算法的收斂性和穩(wěn)態(tài)誤差性能，并基于LabVIEW開發(fā)平臺設(shè)計了自適應(yīng)濾波器，仿真研究了收斂系

3、數(shù)、自適應(yīng)濾波器階數(shù)和雜散信號對自適應(yīng)算法收斂性和穩(wěn)態(tài)誤差性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，收斂系數(shù)取值的增大會加快自適應(yīng)算法的收斂速度，并增強降噪效果;但當其值超過某一閾值后，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差將會激增，最終導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)散降噪失敗。為解決收斂系數(shù)合理取值這一關(guān)鍵問題，本文在對傳統(tǒng)算法進行改進的基礎(chǔ)上提出了變步長LMS算法，經(jīng)仿真驗證發(fā)現(xiàn)改進后的算法能夠在保持較快收斂速度的情況下提高穩(wěn)態(tài)誤差性能。
　　基于理論研究及仿真分析結(jié)果，本文以自適應(yīng)濾波器

4、為核心設(shè)計了一整套軟硬件完備的大功率電力變壓器智能化有源降噪系統(tǒng)。其硬件部分主要包含數(shù)據(jù)采集模塊、系統(tǒng)控制模塊以及信號輸出模塊，數(shù)據(jù)采集模塊主要負責初級噪聲信號和誤差信號的采集過程，并完成A/D轉(zhuǎn)換功能;系統(tǒng)控制模塊根據(jù)輸入信號的變化自適應(yīng)對輸出信號做出實時調(diào)整;輸出模塊則對輸出信號進行D/A轉(zhuǎn)換、放大，并將其作為次級噪聲經(jīng)無源音箱發(fā)出。軟件部分則以自適應(yīng)濾波器及其控制算法為核心，數(shù)據(jù)采集模塊和信號輸出模塊負責計算機與底層儀器之間的通信