[发明专利]剔除压力脉动干扰信号的方法

说明书

本发明涉及一种剔除压力脉动干扰信号的方法，在压力脉动测量结果分析过程中，将压力脉动信号中包含的干扰信号剔除，还原压力脉动信号的原貌。根据频域分析结果,构造出干扰信号的正弦波表达式，利用压力脉动信号本身的特性，采用比较异常压力脉动信号去除不同相位时的高频干扰信号后得到的信号中高频干扰信号频率成分所对应的高频干扰信号幅值大小的方式来确定高频干扰信号的相位值，通过将高频干扰信号叠加在正常压力脉动信号上构成异常压力脉动信号过程的逆运算，实现了剔除干扰信号并还原为实际的压力脉动信号的目的。

技术领域：本发明涉及一种剔除压力脉动干扰信号的方法。

背景技术：水力机械的振动发生于运行中的各类水电站和抽水蓄能电站，随着单机容量的不断增大，机组的稳定性变得越来越重要，稳定性指标同能量、空化指标一起成为水力机械的三大考核指标。而压力脉动是影响机组稳定性指标的主要因素之一，它不仅会引起机组振动、出力摆动、叶片裂纹和尾水管壁撕裂等，而且剧烈的压力脉动甚至会引起厂房或相邻建筑物的共振，直接威胁到整个电站的安全运行。因此，压力脉动测量值的正确与否直接影响了对水力机械稳定性和机组安全运行状态的评价，已日益得到广泛的重视。

如图1所示，正常压力脉动信号(1)应该呈现出平滑、低频的正弦波形态。而压力脉动测量结果分析过程中，经常会发现异于正常压力脉动信号(1)存在明显“毛刺”状高频干扰信号(2)成分的异常压力脉动信号(3)。异常压力脉动信号(3)的特征为：压力脉动信号时域幅值比正常压力脉动信号(1)的时域幅值大，且在如图2所示的压力脉动信号频域分析图中，可以发现存在一个明显与正常压力脉动信号频率成分(4)无关的高频干扰信号频率成分(5)。一旦发生上述现象，将无法准确地对水力机械压力脉动现象的时频特性进行分析，导致不能正确评价水力机械的水力稳定性。而发现此种情况时往往是在试验结束后数据整理阶段，此时已没有办法采取其他措施来将高频干扰信号(2)在信号采集过程中过滤掉的，只能在压力脉动试验数据后期分析中将干扰信号剔除掉并还原为正常压力脉动信号(1)。

发明内容：本发明的目的提供一种实现在异常压力脉动信号中剔除压力脉动干扰信号的方法，完全复原正常压力脉动信号。

本发明的技术方案为：一种剔除压力脉动干扰信号的方法，具体

步骤如下：

1)启动计算机系统；

2)对压力脉动信号进行频域分析；

3)判定高频干扰信号并确定该干扰信号的幅值A2和频率f2；

4)构造出该高频干扰信号的正弦波表达式：

A2·sin(2·π·f2·t+φ2)；

式中：

t：时间；

φ2：高频干扰信号相位；

5)计算异常压力脉动信号去除不同相位的高频干扰信号后的信号Signal(ti,φ2j)：

式中：

Signal(ti,φ2j)：异常压力脉动信号去除不同相位的高频干扰信号后的信号；