该算法以经典的并行参考输入的窄带有源降噪技能为根本,结合波形合成的方法,由系统内部合成参考旗子暗记,无需采取参考送话器。并且引入了对残余偏差旗子暗记中各频率旗子暗记的估计,利用了基于sigmoid函数的变步长策略,使算法在保持低稳态偏差的同时提高变压器有源降噪算法收敛的速率。
本文搭建了基于DSP的实验平台,用实地采集的变压器噪声旗子暗记进行了仿照变压器噪声环境下的降噪实验,在偏差送话器处取得6.4dB的总体降噪效果。

随着城市电网负荷的增加,部分变电站不得不选址在人口密集区域,由变压器事情时产生的噪声将会对附近人们的事情和生活产生影响。目前,应对变电站噪声,紧张有吸声、隔声等无源技能和有源降噪技能这两大类噪声抑制手段。经由国内外学者的研究,变电站噪声紧张由变压器产生,且其噪声具有低频特性,声波波长较长,穿透以及绕射能力强。

传统无源降噪办法须要在变电站外围加装隔声构件(如隔音墙),本钱高昂。比较传统的无源技能,有源降噪(active noise control, ANC)技能基于声波干涉相消理论,对以低频噪声为主的变压器噪声可实现良好的降噪效果,并且随着数字旗子暗记处理器件高速化和小型化的发展,有源降噪系统本钱逐渐降落,效率不断提高。
近年海内已有学者对电力变压器噪声的产生缘故原由以及噪声特性作了研究,创造电力变压器噪声紧张源于铁心励磁时硅钢片磁致伸缩引起的铁心振动,并且频率集中在100Hz及其整数倍的低频段。因此,对付变压器噪声只需对有限的多少个频点附近范围的噪声进行肃清即可。
传统窄带有源降噪(narrow-band active noise control, NANC)技能利用多个并联的二权值有限脉冲相应(finit inpulse response, FIR)滤波器对每个频率旗子暗记进行单独处理,构建了经典的前馈并行参考输入NANC系统。
有学者结合变压器噪声频率固定的特点,利用波形合成的方法,直接由有源降噪系统内部天生的与待消噪噪声旗子暗记同频的各个频率正弦旗子暗记的叠加作为系统的参考旗子暗记,从而节约一个高精度参考送话器,降落系统硬件本钱,且无需补偿次级声源对参考送话器的有害声反馈,提高了系统稳定性。有学者提出一种变步长有源降噪算法,结合了sigmoid函数,提出偏差干系的变步长策略,提升了有源降噪算法收敛速率以及稳态性能。结合变压器噪声特性以及变电站环境的特点,在传统NANC方法的根本上,本文以经典并行参考输入的窄带有源降噪技能为根本,结合波形合成的方法,利用多个二权值FIR滤波器的并联,对变压器噪声所含的各频率旗子暗记进行单独处理,并对残余偏差旗子暗记中所含的各频率分量残余偏差进行自适应估计,结合基于sigmoid函数的偏差旗子暗记干系的变步长策略,对每个二权值FIR滤波器的权值以相互独立的变收敛步上进行更新,在坚持低稳态偏差的同时,提高算法在降噪初始阶段的收敛速率。
为进一步解释算法性能及可实现性,本文实地采集了变压器噪声旗子暗记,并搭建了基于数字旗子暗记处理器(digital signal processing, DSP)芯片的硬件平台,进行了仿照实验,在偏差送话器处取得了总体6.4dB的降噪效果。
图8 变压器有源降噪系统实验支配图
结论本文提出改进的基于NANC变压器有源降噪算法引入了残余偏差各频率分量的估计,对NANC系统中各频率通道的步长因子采取了相互独立的变步长策略,在减小稳态偏差的情形下能提高算法收敛速率和有源降噪系统的性能。在基于DSP的硬件平台上进行了仿照变压器噪声的有源降噪实验,在偏差送话器处取得约6.4dB的总体降噪效果。








