基于VMD-HHT方法的水电机组启动过渡过程振动信号分析研究

• 作者: 徐永 杨华 赵琼 陈云良
• 来源期刊: 工程科学与技术
• 学科: 工学
• 关键词: 水电机组 过渡过程 非平稳信号 时频分析 变分模态分解(VMD)
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 所属期刊栏目: 水利与土木工程
• 页码范围: 92-99
• 页数: 8页
• 分类号: TK733+.3|TV734.2
• 字数: 4413字
• 语种: 中文
• DOI: 10.15961/j.jsuese.201600252

摘要

随着中国水电机组数量及装机容量的不断增加,水电机组启动过渡过程故障问题也日趋明显,利用信号分析法对机组故障诊断得到广泛的应用.利用一种处理非线性非平稳信号自适应方法——变分模态分解(Variational Mode Decompostion,VMD),对葛洲坝某台机组启动过渡过程振动信号分析.首先,利用VMD方法对启动过渡过程仿真振动信号进行分析,验证VMD方法处理非线性非稳态信号的有效性.然后,利用该方法对机组启动过渡过程实测振动信号进行固有模态函数(IMF)的有效分离,通过Hilbert-Huang(HHT)变换对各IMF进行瞬时频率计算,得出相应的Hilbert谱,并将结果与经验模态分解(EMD)方法进行对比.从最终的振动信号分析中可以看出,通过VMD分解后的IMF可划分为3部分:第1部分主要为信号的发展趋势;第2部分主要为信号的基础分解,出现较强的规律性的“纺锤形”信号,且能够反映机组开机过程的振动变化规律;第3部分主要为干扰噪音或机组故障导致的高频特征信号,信号波形图无明显规律性,对应的Hilbert谱也明显具有主频波动小,幅值稳定等优势.结果表明:经VMD分解后,机组启动过渡过程振动信号各分量频率变化与机组转速时变规律吻合良好,能够有效提取特征频率,较EMD具有更好的自适应性,分析结果更加准确有效,能够更好地揭示水电机组过渡过程信号中的振动规律.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈云良	四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室水利水电学院	28	273	9.0	16.0
2	杨华	四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室水利水电学院	29	195	7.0	13.0
3	徐永	四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室水利水电学院	7	17	2.0	4.0
5	赵琼	四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室水利水电学院	4	13	2.0	3.0