风力发电机组噪声有源噪声控制方法与有源噪声控制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种风力发电机组噪声有源噪声控制方法，并且基于该方法构建了一套风力发电机组噪声有源噪声控制系统，在该方法中，首先对噪声声频进行获取、分析，然后通过控制器控制一级发声装置生成降噪声频，利用降噪声频达到降噪的目的。本发明专利技术对风力发电机组的噪声进行有效识别，通过控制器进行仿真计算对噪声声频进行分析、计算，从而得到噪声的频率成分。然后，通过在风力发电机组的外围，设立主动声源发生系统即一级发声装置，采用声波反相叠加的形式，对已有的噪声声频进行降低或衰减，达到降低噪声的目的。本发明专利技术的优点在于：在不改变原有风力发电机组结构和发电效率的前提下，有效地解决了风力发电机组噪声对周边居民生态环境的影响。

Active noise control system and active noise control system for wind turbine

The present invention provides a method for active noise control of the wind turbine, and based on the method to construct a set of wind turbine active noise control system, in this method, firstly, noise audio acquisition, analysis, and a sound device generates noise through the audio controller, using audio noise reduction to achieve noise reduction objective. The invention effectively identifies the noise of the wind turbine, analyzes and calculates the noise frequency by the simulation calculation of the controller, so as to get the frequency components of the noise. Then, based on the periphery of the wind turbine, an active source generation system, namely the first stage voicing device, is established, which reduces or attenuates the existing noise noise by using the form of acoustic phase inversion, and achieves the purpose of reducing noise. The advantages of the invention are that, without changing the structure and efficiency of the original wind turbine, the influence of the wind turbine noise on the surrounding residents' ecological environment is effectively solved.

【技术实现步骤摘要】
风力发电机组噪声有源噪声控制方法与有源噪声控制系统
本专利技术涉及风力发电噪声控制设备
，更具体地说，特别涉及一种风力发电机组噪声有源噪声控制方法以及一种风力发电机组噪声有源噪声控制系统。
技术介绍
风力发电机组在运转时会产生较大的噪声，这些噪声会造成城市噪声污染，会严重地影响人们的生产、生活活动。通过技术人员对风力发电机组的技术分析发现，风力发电机组运行时的噪声主要来源于发电机组本身的机械噪声以及风扇的外气动噪声。这种混合噪声构成复杂，常规的技术改进，例如对发电机组的机械机构进行改进、风扇的外形进行改进，都存在一定的技术问题与改进缺陷。对发电机组进行机械结构改进，其设备结构改装难度大，改进作业复杂，难于实施。对风扇进行改进，风扇扇叶体积较大，一旦结构改变，会影响扇叶的工作效率。而且，扇叶结构改变，还会影响扇叶的结构强度。因此，现有的降噪技术都存在：实施难度大、效果不明显，同时还会影响风力发电机组的发电效率等问题。
技术实现思路
(一)技术问题综上所述，如何提供一种不对现有风力发电机组进行结构改进，就能够对风力发电机组运行噪声进行有效降噪的降噪系统，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。(二)技术方案本专利技术提供了一种风力发电机组噪声有源噪声控制方法，用于对风力发电机组进行降噪。在本专利技术提供的风力发电机组噪声有源噪声控制方法中，具体包括：步骤一、获取风力发电机组正面的噪声声频，并对获取的噪声声频进行信号分析，之后获取噪声声频的噪声频率、噪声振幅以及噪声相位；步骤二、根据分析得到的噪声频率、噪声振幅以及噪声相位，通过一级发声装置在风力发电机组的正面区域释放降噪声频，降噪声频与噪声声频进行混合形成混和声频，所述混和声频所在区域为降噪区，在降噪区内，降噪声频的降噪频率与所述噪声频率相同，降噪声频的降噪振幅与所述噪声振幅相同，降噪声频的降噪相位与所述噪声相位相差180°。基于上述步骤，在本专利技术的一个实施方式中，还提供了步骤三、获取所述降噪区的声音信号作为调整声频，对所述调整声频进行分析，根据分析结果对降噪声频的降噪相位进行调整。基于上述步骤，在本专利技术的另一个实施方式中，还提供了步骤三、获取所述降噪区的声音信号作为调整声频，并在所述降噪区设置二级发声装置；对所述调整声频进行分析，并获取调整声频的调整频率、调整振幅以及调整相位；控制所述二级发声装置释放中和声频，所述中和声频的频率与所述调整频率相同，所述中和声频的振幅与所述调整振幅相同，所述中和声频的相位与所述调整相位相差180°。基于上述的风力发电机组噪声有源噪声控制方法，本专利技术还构建了一种风力发电机组噪声有源噪声控制系统，用于对风力发电机组进行降噪。该系统包括：参考麦克风、控制器以及一级发声装置；将所述参考麦克风设置于风力发电机组的正面并靠近风力发电机组，将所述一级发声装置设置于降噪区内；所述参考麦克风与所述控制器信号连接，由所述参考麦克风向所述控制器发出噪声声频信号，由所述控制器接收噪声声频信号后进行信号分析，并根据信号分析结果控制所述一级发声装置发出降噪声频。优选地，本专利技术提供的风力发电机组噪声有源噪声控制系统还包括有二级发声装置以及误差麦克风，所述误差麦克风以及所述二级发声装置均设置在降噪区内；所述误差麦克风与所述控制器信号连接，所述二级发声装置与所述控制器控制连接。优选地，本专利技术提供的风力发电机组噪声有源噪声控制系统还包括有降噪屏障，所述降噪屏障设置在风力发电机组的正面区域内；所述降噪屏障为虚拟屏障或实体屏障。(三)有益效果本专利技术提供了一种风力发电机组噪声有源噪声控制方法，并且基于该方法构建了一套风力发电机组噪声有源噪声控制系统，在该方法中，本专利技术通过对风力发电机组的噪声进行有效识别，通过控制器进行仿真计算对噪声声频进行分析、计算，从而得到噪声的频率成分。然后，通过在风力发电机组的外围，设立主动声源发生系统即一级发声装置，采用声波反相叠加的形式，对已有的噪声声频进行降低或衰减，达到降低噪声的目的。本专利技术的优点在于：在不改变原有风力发电机组结构和发电效率的前提下，有效地解决了风力发电机组噪声对周边居民生态环境的影响。附图说明图1为本专利技术实施例中风力发电机组噪声有源噪声控制系统的结构示意图；图2为噪声声频与降噪声频和成后的混和声频声波图；在图1和图2中，部件名称或线条与附图编号的对应关系为：噪声声频a、降噪声频b、混和声频c；参考麦克风1、控制器2、一级发声装置3、二级发声装置4、误差麦克风5、降噪屏障6。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不能用来限制本专利技术的范围。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。请参考图1和图2，其中，图1为本专利技术实施例中风力发电机组噪声有源噪声控制系统的结构示意图；图2为噪声声频与降噪声频和成后的混和声频声波图。为了解决现有技术中风力发电机组存在的运行噪声大的问题，本专利技术提出了一种风力发电机组噪声有源噪声控制方法，用于对风力发电机组进行降噪。在该降噪控制方法中，其具体包括步骤：S1、对噪声声频进行分析要对噪声进行降噪，首先要对噪声进行分析，噪声也属于声频信号的一种，声频信号重要的三个要素分别为：频率、振幅以及相位。因此，本专利技术首先要获取风力发电机组正面的噪声声频a，并对获取的噪声声频a进行信号分析获取噪声声频a的噪声频率、噪声振幅以及噪声相位。S2、提供降噪声频声频是一种振动能量信号，其具有叠加特性以及相减特性，即：当振幅以及频率，但是相位相差180°的两个声音信号叠加后，其振幅会衰减，振幅减弱则声调就会降低，通俗地说就是声音减弱了。根据上述原理：本专利技术根据获取的噪声频率、噪声振幅以及噪声相位，通过一级发声装置3在风力发电机组的正面区域释放降噪声频b，噪声声频a与降噪声频b混合形成混和声频c。混和声频c的振幅较弱，因此声音得到降低。混和声频c所在区域即为低噪声区域。在本专利技术中，降噪声频b的降噪频率与噪声频率相同，降噪声频b的降噪振幅与噪声振幅相同，降噪声频b的降噪相位与噪声相位相差180°。本专利技术旨在通过对风力发电机组的噪声进行有效识别，同时通过数据采集设备(参考麦克风)以及控制器通过仿真计算对噪声进行分析，找出噪声的频率成分。通过在风力发电的外围，设立主动声源(一级发声装置)发生系统，采用声波反相叠加的形式，对已有的声音进行降低或衰减，达到降低噪声的目的。基于自适应滤波的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力发电机组噪声有源噪声控制方法，用于对风力发电机组进行降噪，其特征在于，包括：步骤一、获取风力发电机组正面的噪声声频(a)，并对获取的噪声声频进行信号分析，之后获取噪声声频的噪声频率、噪声振幅以及噪声相位；步骤二、根据分析得到的噪声频率、噪声振幅以及噪声相位，通过一级发声装置在风力发电机组的正面区域释放降噪声频(b)，降噪声频与噪声声频进行混合形成混和声频(c)，所述混和声频所在区域为降噪区，在降噪区内，降噪声频的降噪频率与所述噪声频率相同，降噪声频的降噪振幅与所述噪声振幅相同，降噪声频的降噪相位与所述噪声相位相差180°。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组噪声有源噪声控制方法，用于对风力发电机组进行降噪，其特征在于，包括：步骤一、获取风力发电机组正面的噪声声频(a)，并对获取的噪声声频进行信号分析，之后获取噪声声频的噪声频率、噪声振幅以及噪声相位；步骤二、根据分析得到的噪声频率、噪声振幅以及噪声相位，通过一级发声装置在风力发电机组的正面区域释放降噪声频(b)，降噪声频与噪声声频进行混合形成混和声频(c)，所述混和声频所在区域为降噪区，在降噪区内，降噪声频的降噪频率与所述噪声频率相同，降噪声频的降噪振幅与所述噪声振幅相同，降噪声频的降噪相位与所述噪声相位相差180°。2.根据权利要求1所述的风力发电机组噪声有源噪声控制方法，其特征在于，还包括有步骤三、获取所述降噪区的声音信号作为调整声频，对所述调整声频进行分析，根据分析结果对降噪声频的降噪相位进行调整。3.根据权利要求1所述的风力发电机组噪声有源噪声控制方法，其特征在于，还包括有步骤三、获取所述降噪区的声音信号作为调整声频，并在所述降噪区设置二级发声装置；对所述调整声频进行分析，并获取调整声频的调整频率、调整振幅以及调整相位；控制所述二级发声...

【专利技术属性】
技术研发人员：张博强，
申请(专利权)人：张博强，
类型：发明
国别省市：河南,41