[发明专利]一种抽水蓄能机组振摆信号中高频随机噪声精准滤除方法

权利要求书

1.一种抽水蓄能机组振摆信号中高频随机噪声精准滤除方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：构建抽水蓄能机组原始振摆监测信号的Hankel矩阵，并对其进行奇异值分解，获取包含奇异值序列的对角矩阵；

步骤2：基于Hankel矩阵构建原理，依次反演得到关联于单一奇异值的各信号分量；

步骤3：分别计算所述步骤2中各信号分量与所述原始振摆监测信号的自相关函数，并逐一求取所述各信号分量与所述原始振摆监测信号的相关系数；

步骤4：依据预设相关系数筛选阈值，滤除高频随机噪声序列分量，更新奇异值序列，经重构获取有效振摆监测信号成分。

2.根据权利要求1所述的抽水蓄能机组振摆信号中高频随机噪声精准滤除方法，其特征在于，所述步骤1包括如下子步骤：

1-1：基于抽水蓄能机组在线监测与生产实时系统，获取机组振摆监测信号序列X_S；

1-2：根据相空间重构原理，构建与机组振摆监测信号X_S相对应的Hankel矩阵H_S；

1-3：对所构建的Hankel矩阵H_S进行奇异值分解，获取包含奇异值序列的对角矩阵Λ＝diag(λ₁,λ₂,…,λ_r)，其中，r表示矩阵H_S的秩。

3.根据权利要求2所述的抽水蓄能机组振摆信号中高频随机噪声精准滤除方法，其特征在于，所述步骤2包括如下子步骤：

2-1：依次取对角矩阵Λ中的奇异值λ_i，令λ_j＝0，j≠i，构造仅包含单奇异值的对角矩阵Λ′_i＝diag(0,…,λ_i,…,0)；

2-2：根据所构造的对角矩阵Λ′_i，计算与之对应的Hankel矩阵H_Si′：

H_Si′＝PΛ_i′Q

其中，P、Q表示Hankel矩阵H_S经奇异值分解后得到的正交矩阵；

2-3：基于Hankel矩阵构建原理，通过Hankel矩阵反演得到关联于单奇异值λ_i的信号分量X_Si(i＝1,2,…,r)。

4.根据权利要求3所述的抽水蓄能机组振摆信号中高频随机噪声精准滤除方法，其特征在于，所述步骤3包括如下子步骤：

3-1：分别计算各关联于单奇异值λ_i的信号分量X_Si(i＝1,2,…,r)与原始振摆监测信号X_S的自相关函数其计算公式为：

其中，M表示信号序列长度，τ为时延系数，k＝1，2，3，···，M-1；

3-2：逐一求取上述各信号分量X_Si与原始振摆监测信号X_S的相关系数δ_i：

5.根据权利要求4所述的抽水蓄能机组振摆信号中高频随机噪声精准滤除方法，其特征在于，所述步骤4包括如下子步骤：

4-1：预先设定机组振摆信号高频随机噪声相关系数筛选阈值α；

4-2：若δ_i≥α，则保留与此分量相对应的奇异值；否则，将与此分量相对应的奇异值置0，表征滤除高频随机噪声序列分量；

4-3：基于更新所得奇异值序列，经重构获取有效振摆监测信号成分X_S′。