基于稀疏自動(dòng)編碼器的特高壓變壓器可聽(tīng)噪聲分析
發(fā)布時(shí)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(yùn)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(lái)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(cè)試結(jié)果,通過(guò)設(shè)計(jì)阻帶濾波器和合理選取稀疏自動(dòng)編碼器的關(guān)鍵參數(shù)如隱層節(jié)點(diǎn)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(dòng)編碼器的特高壓變壓器本體噪聲提取方法,對(duì)比分析了特高壓變壓器噪聲信號(hào)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(shí)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(tīng)噪聲分析評(píng)估提供參考。
【文章來(lái)源】:高壓電器. 2020,56(09)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
變壓器噪聲測(cè)量布點(diǎn)示意圖
自動(dòng)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(hào)到輸出表征的映射轉(zhuǎn)換,解碼器實(shí)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(jiàn)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(gè)數(shù);Wm×n和bm×1分別為編碼過(guò)程的權(quán)值矩陣和偏置向量;W′n×m和b′n×1為解碼過(guò)程的權(quán)重矩陣和偏置向量。對(duì)于p個(gè)輸入樣本X=[x(1),x(2),?,x(p)],所對(duì)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(mǎn)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(guò)程就是最小化重構(gòu)誤差函數(shù)J的過(guò)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(jī)故障診斷方法[J]. 王黎陽(yáng),杜翀,汪欣,翟旭平. 噪聲與振動(dòng)控制. 2019(05)
[2]750 kV變電站噪聲測(cè)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(bào). 2019(05)
[3]基于降噪自編碼器的水聲信號(hào)增強(qiáng)研究[J]. 殷敬偉,羅五雄,李理,韓笑,郭龍祥,王建峰. 通信學(xué)報(bào). 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(guó)通信. 2019(08)
[5]500kV變電站噪聲源強(qiáng)迭算與預(yù)測(cè)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(hù)外變電站噪聲污染分析與治理方案[J]. 劉輝,尹建光,張國(guó)英,張永,謝連科,紀(jì)雅芳,劉跟生,安樹(shù)懷. 廣東電力. 2018(12)
[7]特高壓變壓器可聽(tīng)噪聲聲功率現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量技術(shù)研究[J]. 徐征宇,李金忠,張書(shū)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(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究綜述[J]. 王豐華,胡徐銘,錢(qián)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(guó)強(qiáng),陳海燕,張超,夏正武. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 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(guó)棟,王東暉. 高電壓技術(shù). 2018(04)
本文編號(hào):3383218
【文章來(lái)源】:高壓電器. 2020,56(09)北大核心CSCD
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【部分圖文】:
變壓器噪聲測(cè)量布點(diǎn)示意圖
自動(dòng)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(hào)到輸出表征的映射轉(zhuǎn)換,解碼器實(shí)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(jiàn)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(gè)數(shù);Wm×n和bm×1分別為編碼過(guò)程的權(quán)值矩陣和偏置向量;W′n×m和b′n×1為解碼過(guò)程的權(quán)重矩陣和偏置向量。對(duì)于p個(gè)輸入樣本X=[x(1),x(2),?,x(p)],所對(duì)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(mǎn)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(guò)程就是最小化重構(gòu)誤差函數(shù)J的過(guò)程,其表達(dá)式為
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[5]500kV變電站噪聲源強(qiáng)迭算與預(yù)測(cè)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(hù)外變電站噪聲污染分析與治理方案[J]. 劉輝,尹建光,張國(guó)英,張永,謝連科,紀(jì)雅芳,劉跟生,安樹(shù)懷. 廣東電力. 2018(12)
[7]特高壓變壓器可聽(tīng)噪聲聲功率現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量技術(shù)研究[J]. 徐征宇,李金忠,張書(shū)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(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究綜述[J]. 王豐華,胡徐銘,錢(qián)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(guó)強(qiáng),陳海燕,張超,夏正武. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 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(guó)棟,王東暉. 高電壓技術(shù). 2018(04)
本文編號(hào):3383218
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