【技术实现步骤摘要】
风电场噪声预测方法、装置及系统
[0001]本申请是申请日为2018年10月31日，申请号为“201811290818.6”，专利技术名称为“风电场噪声预测方法、装置及系统”的专利技术专利申请的分案申请。
[0002]本专利技术涉及风力发电
，更具体地讲，涉及一种用于预测风电场的噪声的方法、装置以及系统。
技术介绍
[0003]在风力发电机组高速运转进行发电的同时，风机叶片、发电机等部件的运行会带来不可避免的噪声。现在，随着风力发电的快速发展，风电场数量越来越多，并且建设的风电场的位置越来越靠近人们的日常生活工作区域，因此，风电场噪声引发了不可忽视的噪声污染问题，并且给周边环境带来了严重的负面影响，特别是引起人们烦恼或影响人们健康。
[0004]现阶段，关于风电场噪声预测，主要有以下三种方法：(1)根据叶片气动声学理论函数预测风电机组声功率等级；(2)通过仿真软件搭建风机声源模型和传播模型进行风电场噪声监控点噪声声压等级仿真预测；以及(3)直接通过风电场现场实测机组声功率等级、风电场噪声检测点声压等级。然而，方法(1)使用较多理想条件和简化模型，使得预测的噪声结果与实测噪声结果差异较大；方法(2)需要仿真大量数据且仿真速度慢，无法在风机实际运行时提供实时预测；而方法(3)在前期测量数据时花费时间较长且人工成本较高。
[0005]此外，关于风电场噪声控制，目前技术主要是针对风力发电机组单机降低噪声声功率等级控制，例如，使用降转速控制方法、增大桨距角降噪声方法、改造叶片结构增加锯齿尾缘降噪声...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种风电场噪声预测方法，其特征在于，所述方法包括：实时采集风电场中的对噪声检测点噪声有影响的至少一个风力发电机组的机位点处的风速；根据噪声声功率等级数据库和机组数据库，来分别计算所述至少一个风力发电机组中的每一个风力发电机组在所述采集的风速下的噪声声功率等级；根据风电场噪声传播数据库来分别计算所述每一个风力发电机组在所述采集的风速下的噪声传播损耗值；使用所述每一个风力发电机组的噪声声功率等级和噪声传播损耗值来计算噪声检测点处的总噪声声压等级，其中，计算所述每一个风力发电机组的噪声声功率等级的步骤包括：根据机组数据库和所述采集的风速，通过线性插值方法来分别计算所述每一个风力发电机组在与之相应的风速下的最大转速；根据计算出的最大转速和噪声声功率等级数据库，通过线性插值方法来分别计算所述每一个风力发电机组的在与之相应的风速下的噪声声功率等级。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，噪声声功率等级数据库包括风速、转速和噪声声功率等级数据，机组数据库包括包含有风速、最大转速和最小转速数据的第一数据库和包含有风速、转速和输出功率数据的第二数据库。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，风电场噪声传播数据库是基于以下步骤构建的：建立风电场模型；使用建立的风电场模型，对风电场的噪声传播过程进行仿真；基于仿真的结果来构建风电场噪声传播数据库，其中，风电场噪声传播数据库包括距离、角度和噪声传播损耗值数据。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，计算所述每一个风力发电机组在与之相应的风速下的最大转速的步骤包括：根据第一数据库和所述采集的风速，通过线性插值方法来分别计算所述每一个风力发电机组在与之相应的风速下的最大转速。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，计算所述每一个风力发电机组在所述采集的风速下的噪声传播损耗值的步骤包括：获取所述每一个风力发电机组和噪声检测点的位置信息；根据获取的位置信息来分别计算所述每一个风力发电机组与噪声检测点之间的直线距离；根据获取的位置信息和实时采集的所述每一个风力发电机组的机位点处的风向来分别计算所述每一个风力发电机组与噪声检测点之间的角度；根据风电场噪声传播数据库以及计算出的直线距离和角度，通过线性插值方法来分别计算所述每一个风力发电机组在与之相应的风速下的噪声传播损耗值。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，计算噪声检测点处的总噪声声压等级的步骤包括：使用所述每一个风力发电机组的噪声声功率等级和噪声传播损耗值来分别计算所述
每一个风力发电机组在噪声检测点处的噪声声压等级；对计算出的所述每一个风力发电机组在噪声检测点处的噪声压等级进行叠加处理来计算噪声检测点处的总噪声声压等级总噪声声压等级。7.如权利要求1所述的方法，还包括：根据计算的噪声检测点处的总噪声声压等级来控制所述每一个风力发电机组的输出功率，使得在总噪声声压等级不超过噪声阈值的情况下风电场整场输出功率最大。8.如权利要求7所述的方法，根据计算的噪声检测点处的总噪声声压等级来控制所述每一个风力发电机组的输出功率的步骤包括将计算出的总噪声声压等级与噪声检测点的噪声阈值进行比较，其中，当总噪声声压等级大于所述噪声阈值时，基于机组数据库来计算所述每一个风力发电机组在所述采集的风速下的输出功率，基于计算出的所述每一个风力发电机组的输出功率通过使用寻优算法来确定在总噪声声压等级小于或等于所述噪声阈值并且风电场整场输出功率最大下的每一个风力发电机组的功率控制指令值，并使用确定的每一个风力发电机组的功率控制指令值来控制相应的风力发电机组的运行。9.一种风电场噪声预测装置，其特征在于，所述装置包括：数据采集模块，用于实时采集风电场中的对噪声检测点噪声有影响的至少一个风力发电机组的机位点处的风速；数据计算模块，用于：根据噪声声功率等级数据库和机组数据库，来分别计算所述至少一个风力发电机组中的每一个风力发电机组在所述采集的风速下的噪声声功率等级；根据风电场噪声传播数据库来分别计算所述每一个风力发电机组在所述采集的风速下的噪声传播损耗值；使用所述每一个风力发电机组的噪声声功率等级和噪声传播损耗值来计算噪声检测点处的总噪声声压等级，其中，数据计算模块还用于：根据机组数据库和所述采集的风速，通过线性插值方法来分别计算所述每一个风力发电机组在与之相应的风速下的最大转速；根据计算出的最大转速和噪声声功率等级数据库，通过线性插值方法来分别计算所述每一个风力发电机组的在与之相应的风速下的噪声声功率等级。10.如权利要求9所述的装置，还包括数据库构建模块，用于基于与所述每一个风力发电机组的类型相同的风力发电机组在不同风速和不同转速下的噪声声功率等级数据和输出功率数据来构建噪声声功率等级数据库和机组数据库，其中，噪声声功率等级数据库包括风速、转速和噪声声功率等级数据，机组数据库包括包含有风速、最大转速和最小转速数据的第一数据库和包含有风速、转速和输出功率数据的第二数据库。11.如权利要求9所述的装置，还包括数据库构建模块，用于根据对风电场的噪声传播过程进行仿真的结果来构建风电场噪声传播数据库，其中，风电场噪声传播数据库包括距离、角度和噪声传播损耗值数据。12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，数据计算模块还用于：
根据第一数据库和所述采集的风速，通过线性插值方法来分别计算所述每一个风力发电机组在与之相应的风速下的最大转速。13.如权利要求9所述的装置，其特征在于，数据采集模块还用于获取所述每...
【专利技术属性】
技术研发人员：埃姆雷，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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