[发明专利]一种基于VMD的变压器合闸振动信号特征频率计算方法

权利要求书

1.一种基于VMD的变压器合闸振动信号特征频率计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)以分解评价系数为标准对VMD参数进行优化，运用VMD对变压器表面合闸振动信号进行最优模态分解；

(2)构建VMD信息熵-峭度-相关系数综合评价模型，运用熵权法计算评价指标权重；

(3)运用TOPSIS法提取变压器合闸振动信号VMD特征模态分量；

(4)对VMD特征模态分量进行希尔伯特变换，确定变压器合闸振动信号特征频率。

2.根据权利要求1所述的一种基于VMD的变压器合闸振动信号特征频率计算方法，其特征在于，所述步骤(1)中VMD的参数主要包括：模态分量个数K、惩罚因子α、判别精度ε和保真系数τ。

3.根据权利要求2所述的一种基于VMD的变压器合闸振动信号特征频率计算方法，其特征在于，VMD惩罚因子α设为2000，判别精度ε设为0，保真系数f设为10^-7。

4.根据权利要求3所述的一种基于VMD的变压器合闸振动信号特征频率计算方法，其特征在于，对模态分量个数K进行优化，优化步骤如下：

(1.1)假设VMD分解变压器原始合闸振动信号E得到K个模态分量IMF₁，IMF₂，…，IMF_K，求解所有模态分量的信息熵，设为H₁(E)，H₂(E)，…，H_K(E)，定义熵差系数Var评估模态分量之间的差异：

式中Var的数值越大，VMD分解得到的模态分量差异越大，VMD分解效果越好；

(1.2)定义还原系数δ表征变压器原始合闸振动信号E与VMD模态分量重构信号之间的误差：

δ＝∑abs(E-IMF₁-IMF₂-…-IMF_K)

式中δ越小，重构信号与原始信号误差越小；

(1.3)定义VMD分解评价系数Cal：

式中Cal与Var成正比，与δ成反比；Cal的数值越大，VMD在完全分解的同时其重构信号也越接近变压器原始合闸振动信号，VMD分解效果越好；

(1.4)计算K取不同数值时的VMD分解评价系数Cal，找出最大值，确定VMD最优模态分量个数k。