基于稀疏自動編碼器的特高壓變壓器可聽噪聲分析
發(fā)布時間:2021-09-04 11:56
作為特高壓交流變電站內(nèi)的主要噪聲源之一,運行中的特高壓變壓器的本體噪聲、冷卻裝置噪聲及環(huán)境噪聲等相互混疊,給準(zhǔn)確分析特高壓變壓器的噪聲特性帶來不利影響。文中依據(jù)某1 000 kV交流變電站特高壓變壓器的噪聲測試結(jié)果,通過設(shè)計阻帶濾波器和合理選取稀疏自動編碼器的關(guān)鍵參數(shù)如隱層節(jié)點數(shù)、稀疏參數(shù)等,提出了一種綜合阻帶濾波器和稀疏自動編碼器的特高壓變壓器本體噪聲提取方法,對比分析了特高壓變壓器噪聲信號分離前后的頻譜瀑布圖。結(jié)果表明:特高壓變壓器的本體噪聲主要集中在100、200、300 Hz分量,經(jīng)所構(gòu)建的稀疏自編碼器網(wǎng)絡(luò)提取的特高壓變壓器本體噪聲的時域更為平穩(wěn),頻域分辨率更高。研究結(jié)果可為特高壓變電站變壓器的可聽噪聲分析評估提供參考。
【文章來源】:高壓電器. 2020,56(09)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
變壓器噪聲測量布點示意圖
自動編碼器(auto-encoder,AE)是基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特征表達(dá)網(wǎng)絡(luò),為3層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),包括編碼器和解碼器兩部分,其中,編碼器完成從輸入信號到輸出表征的映射轉(zhuǎn)換,解碼器實現(xiàn)輸出表征逆向映射回輸入空間,獲取重構(gòu)輸入,其結(jié)構(gòu)示意圖見圖3[19-20]。圖3中:[x1,x2,?,xn]、[h1,h2,?,hm]和[y1,y2,?,yn]分別為AE的輸入層、隱含層和輸出層神經(jīng)元;n和m為神經(jīng)元的個數(shù);Wm×n和bm×1分別為編碼過程的權(quán)值矩陣和偏置向量;W′n×m和b′n×1為解碼過程的權(quán)重矩陣和偏置向量。對于p個輸入樣本X=[x(1),x(2),?,x(p)],所對應(yīng)的編碼器輸出H=[h(1),h(2),?,h(p)]及解碼重構(gòu)輸出Y=[y(1),y(2),?,y(p)]分別為:
式(1)-(2)中:θ={W,b}和θ′={W′,b′}均為模型參數(shù);s為Sigmoid激活函數(shù),其表達(dá)式為一般情況下,重構(gòu)輸出Y不是輸入樣本X的精確重構(gòu),只是在滿足一定分布的條件概率下最大程度地接近X,即為Y≈X,故AE的訓(xùn)練過程就是最小化重構(gòu)誤差函數(shù)J的過程,其表達(dá)式為
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于稀疏自編碼器的電機故障診斷方法[J]. 王黎陽,杜翀,汪欣,翟旭平. 噪聲與振動控制. 2019(05)
[2]750 kV變電站噪聲測量與特性分析[J]. 王瑩,孫海濤,薛彥登,易航,成育紅,馬江濤. 西安工程大學(xué)學(xué)報. 2019(05)
[3]基于降噪自編碼器的水聲信號增強研究[J]. 殷敬偉,羅五雄,李理,韓笑,郭龍祥,王建峰. 通信學(xué)報. 2019(10)
[4]Robust and Efficient Data Transmission over Noisy Communication Channels Using Stacked and Denoising Autoencoders[J]. Faisal Nadeem Khan,Alan Pak Tao Lau. 中國通信. 2019(08)
[5]500kV變電站噪聲源強迭算與預(yù)測方法優(yōu)化[J]. 嚴(yán)青,何清懷,曾媛,陳笠. 廣東電力. 2018(12)
[6]110kV戶外變電站噪聲污染分析與治理方案[J]. 劉輝,尹建光,張國英,張永,謝連科,紀(jì)雅芳,劉跟生,安樹懷. 廣東電力. 2018(12)
[7]特高壓變壓器可聽噪聲聲功率現(xiàn)場測量技術(shù)研究[J]. 徐征宇,李金忠,張書琦,陸益民,陳品,魏浩征,李志遠(yuǎn). 高壓電器. 2018(09)
[8]變壓器繞組振動監(jiān)測技術(shù)研究綜述[J]. 王豐華,胡徐銘,錢勇,陳沛龍,馬曉紅. 廣東電力. 2018(08)
[9]基于偶極等效聲源的特高壓變壓器有源降噪方法研究[J]. 李彩蓮,劉國強,陳海燕,張超,夏正武. 電工技術(shù)學(xué)報. 2018(S1)
[10]FVBLMS算法在變壓器有源噪聲控制中的應(yīng)用[J]. 王晉偉,應(yīng)黎明,楊鵬,王國棟,王東暉. 高電壓技術(shù). 2018(04)
本文編號:3383218
【文章來源】:高壓電器. 2020,56(09)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
變壓器噪聲測量布點示意圖
自動編碼器(auto-encoder,AE)是基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特征表達(dá)網(wǎng)絡(luò),為3層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),包括編碼器和解碼器兩部分,其中,編碼器完成從輸入信號到輸出表征的映射轉(zhuǎn)換,解碼器實現(xiàn)輸出表征逆向映射回輸入空間,獲取重構(gòu)輸入,其結(jié)構(gòu)示意圖見圖3[19-20]。圖3中:[x1,x2,?,xn]、[h1,h2,?,hm]和[y1,y2,?,yn]分別為AE的輸入層、隱含層和輸出層神經(jīng)元;n和m為神經(jīng)元的個數(shù);Wm×n和bm×1分別為編碼過程的權(quán)值矩陣和偏置向量;W′n×m和b′n×1為解碼過程的權(quán)重矩陣和偏置向量。對于p個輸入樣本X=[x(1),x(2),?,x(p)],所對應(yīng)的編碼器輸出H=[h(1),h(2),?,h(p)]及解碼重構(gòu)輸出Y=[y(1),y(2),?,y(p)]分別為:
式(1)-(2)中:θ={W,b}和θ′={W′,b′}均為模型參數(shù);s為Sigmoid激活函數(shù),其表達(dá)式為一般情況下,重構(gòu)輸出Y不是輸入樣本X的精確重構(gòu),只是在滿足一定分布的條件概率下最大程度地接近X,即為Y≈X,故AE的訓(xùn)練過程就是最小化重構(gòu)誤差函數(shù)J的過程,其表達(dá)式為
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于稀疏自編碼器的電機故障診斷方法[J]. 王黎陽,杜翀,汪欣,翟旭平. 噪聲與振動控制. 2019(05)
[2]750 kV變電站噪聲測量與特性分析[J]. 王瑩,孫海濤,薛彥登,易航,成育紅,馬江濤. 西安工程大學(xué)學(xué)報. 2019(05)
[3]基于降噪自編碼器的水聲信號增強研究[J]. 殷敬偉,羅五雄,李理,韓笑,郭龍祥,王建峰. 通信學(xué)報. 2019(10)
[4]Robust and Efficient Data Transmission over Noisy Communication Channels Using Stacked and Denoising Autoencoders[J]. Faisal Nadeem Khan,Alan Pak Tao Lau. 中國通信. 2019(08)
[5]500kV變電站噪聲源強迭算與預(yù)測方法優(yōu)化[J]. 嚴(yán)青,何清懷,曾媛,陳笠. 廣東電力. 2018(12)
[6]110kV戶外變電站噪聲污染分析與治理方案[J]. 劉輝,尹建光,張國英,張永,謝連科,紀(jì)雅芳,劉跟生,安樹懷. 廣東電力. 2018(12)
[7]特高壓變壓器可聽噪聲聲功率現(xiàn)場測量技術(shù)研究[J]. 徐征宇,李金忠,張書琦,陸益民,陳品,魏浩征,李志遠(yuǎn). 高壓電器. 2018(09)
[8]變壓器繞組振動監(jiān)測技術(shù)研究綜述[J]. 王豐華,胡徐銘,錢勇,陳沛龍,馬曉紅. 廣東電力. 2018(08)
[9]基于偶極等效聲源的特高壓變壓器有源降噪方法研究[J]. 李彩蓮,劉國強,陳海燕,張超,夏正武. 電工技術(shù)學(xué)報. 2018(S1)
[10]FVBLMS算法在變壓器有源噪聲控制中的應(yīng)用[J]. 王晉偉,應(yīng)黎明,楊鵬,王國棟,王東暉. 高電壓技術(shù). 2018(04)
本文編號:3383218
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