(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210903089.7 (22)申请日 2022.07.29 (71)申请人 江西洪屏抽水蓄能有限公司 地址 330603 江西省宜 春市靖安县宝峰镇 申请人 国网新源 控股有限公司 (72)发明人 胡雷鸣　王书华　黄卉　周志文　 刘泽　刘轲　洪福文　丁岳平　 袁长征　卢俊琦　易伟豪　王志清　 朱能飞　黄小军　罗望　吴肇来　 赵子明　 (74)专利代理 机构 杭州新源专利事务所(普通 合伙) 33234 专利代理师 董晨楠 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01)G06F 119/10(2020.01) (54)发明名称 一种基于SVMD和排列熵的水轮发电机组振 摆数据消噪方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于SVMD和排列熵的水 轮发电机组振摆数据消噪方法， 包括以下步骤： A、 获取水轮发电机组振摆数据； B、 将水轮发电机 组振摆数据进行SV MD分解， 得到多个不同中心频 率的模态函数； C、 将SVMD分解得到的多个模态函 数进行排列熵计算； D、 根据所算排列熵的数值确 定重构阈值； E、 根据所确定的重构阈值选 择相关 模态函数进行重构， 从而达到振摆 数据消噪的效 果。 本发明具有能够有效去除水轮发电机组振摆 信号噪声的特点。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 115374605 A 2022.11.22 CN 115374605 A 1.一种基于SVMD和排列熵 的水轮发电机组振摆数据消噪方法， 其特征在于， 包括以下 步骤： A、 获取水轮发电机组振 摆数据； B、 将水轮发电机组振 摆数据进行SVMD分解， 得到多个不同中心频率的模态函数； C、 将SVMD分解得到的多个模态函数进行排列熵计算； D、 根据所算 排列熵的数值确定 重构阈值； E、 根据所确定的重构阈值选择相关模态函数进行重构， 从而达到振摆数据消噪的效 果。 2.根据权利要求1所述的一种基于SVMD和排列熵 的水轮发电机组振摆数据消噪方法， 其特征在于： 步骤B中将水轮发电机组振 摆数据进行SVMD分解的表达式为： f(t)＝uL(t)+fr(t)， 其中uL(t)是第L个模式函数； fr(t)是残差信号。 3.根据权利要求1所述的一种基于SVMD和排列熵 的水轮发电机组振摆数据消噪方法， 其特征在于， 步骤C中将SVMD分解得到的多个模态函数进 行排列熵计算的相关表达式为： 对 于一个模态函数uL(t)， 进行相空间重构得： 其中： d为嵌入维数， τ 为延迟时间， k 为重构分量； 对矩阵z中每一行序列进行升序排列： x(t+R1τ )≤x(t+R2τ )≤…x(t+Rdτ )， 式中： t表示索引的列数R1…Rd为uL(t)中各元素所 处的位置； 定义 为重构后任意一组序列， 0≤Ri≤d！ ， 对于d维相空间映射有 d！ 种排列的可能性， 计算每一种序列出现的可能性P1， P2，…Pi， 对于时间序列uL(t)的i种排列熵Hp(d)： Hp(d)＝‑ ∑PiIn(Pi)。 4.根据权利要求1所述的一种基于SVMD和排列熵 的水轮发电机组振摆数据消噪方法， 其特征在于， 步骤E中重构的过程是将小于阈值的相关模态分量数值直接相加而得到重构 后的分量。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115374605 A 2一种基于SVMD和排列熵的水轮发电机组振摆数据消噪方 法 技术领域 [0001]本发明涉及一种水轮发电机组状态监测装置， 特别是一种基于SVMD和排列熵的水 轮发电机组振 摆数据消噪方法。 背景技术 [0002]在水力发电的所有 设备当中， 水轮发电机组是最为核心的一个设备； 所以， 实时掌 握水轮发电机组设备的状态对 保证电网的稳定运行具有非常重要的意义。 而据研究表明水 轮发电机组百分之八十左右的故障都能够通过其振动数据 表现出来。 但在水轮发电机组运 行时， 采集到的信号会受到各种噪声的干扰， 这种包含噪声的信号往往会影响相关专业人 员对机组实际运行状态的判断。 所以对水轮发电机组的振摆数据进行消噪， 准确 提取水轮 发电机组振摆数据波形和频率特征对实时判断机组的运行状态具有非常重要的意义。 然 而， 目前国内电站使用的水轮发电机组状态监测装置， 其只具有 数据的采集、 显示报警等功 能， 不具有振摆数据消噪功能， 对于采集过程中产生的噪声其无法进 行消除， 导致其所采集 的振摆数据波形和频率图中出现噪声干扰频率， 影响运维人员准确的判断机组的运行状 态。 因此， 现有的技 术存在着振 摆数据易受噪声干扰的问题。 发明内容 [0003]本发明的目的在于， 提供一种基于SVMD和排列熵的水轮发电机组振摆数据消噪方 法。 本发明具有能够有效去除水轮发电机组振 摆信号噪声的特点。 [0004]本发明的技术方案： 一种基于SVMD和排列熵的水轮发电机组振摆数据消噪方法， 包括以下步骤： [0005]A、 获取水轮发电机组振 摆数据； [0006]B、 将水轮发电机组振 摆数据进行SVMD分解， 得到多个不同中心频率的模态函数； [0007]C、 将SVMD分解得到的多个模态函数进行排列熵计算； [0008]D、 根据所算 排列熵的数值确定 重构阈值； [0009]E、 根据所确定的重构阈值选择相关模态函数进行重构， 从而达到振摆数据消噪的 效果。 [0010]前述的一种基于SVMD和排列熵的水轮发电机组振摆数据消噪方法中， 步骤B中将 水轮发电机组振摆数据进行SVMD分解的表达式为： f(t)＝uL(t)+fr(t)， 其中uL(t)是第L个 模式函数； fr(t)是残差信号。 [0011]前述的一种基于SVMD和排列熵的水轮发电机组振摆数据消噪方法中， 步骤C中将 SVMD分解得到的多个模态函数进行排列熵计算的相关表达式为： 对于一个模态函数uL(t)， 进行相空间重构得： [0012] 其中： d为嵌入维数， τ 为延迟时间， k 为重构分量；说　明　书 1/3 页 3 CN 115374605 A 3