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风力发电机组噪声测试

国家标准GB/T 22516-2015 《风力发电机组 噪声测量方法》基于风力发电机组噪声辐射的特点,给出了在风力发电机组在一定风速和风向的变化范围内噪声辐射的测量方法。该标准等效于IEC 61400-11-2012 Wind turbines generators systems:Acoustic noise measurement techniques。该标准不限定用于某个特定容量或型号的风力发电机组,它给出的程序可以用于全面地描述风力发电机组的噪声辐射。其测量程序包括:

  • 声学测量位置的定位;

  • 声学、气象以及风力发电机组运行相关数据的采集要求;

  • 对所采集数据的分析,测试报告的内容;

  • 特定噪声辐射参数的定义,以及环境评价时采用的相关术语的定义。

GB/T 22516标准提供一种统一的测试风力发电机组噪声的方法,以保证风力发电机组声辐射测试和分析的一致性、准确性和可重复性。该标准适用于:

  • 风力发电机组制造商,致力于满足定义明确的噪声辐射要求和/或可能的申报标准(如:IEC/T5 61400-14风力发电机组公称视在声功率级和音值);

  • 风力发电机组采购方,以明确噪声特性要求;

  • 风力发电机组运营商,对于新的或维修好的风力发电机组,能够验证其是否满足噪声特性规范的规定或要求,

  • 风力发电机组规划方和监管方,必须准确公正地评价风力发电机组的噪声辐射特性,使新的或改进后的装置符合环境规范或许可准则。

该标准的声学测量量为声功率级,由于风机实际尺寸较大,一般高度在100m以上,因此它无法像测量传统设备声功率一样,测量其包络面上各个点的声压级从而计算声功率。需要指出的是该标准测量的声功率为视在声功率LWA(apparent sound power level),其定义为被测风力发电机组风轮中心处向下风辐射的A计权声功率级;另外一个声学参数是10m基准高度处风速对应的视在声功率LWA,10m,它可以通过视在声功率再结合风机实际高度推导而来。

视在声功率测试是通过测量距离风机基准距离R0处的一个基准位置和3个可选位置来确定,如下图所示。需要注意的是非基准位置的测量需要与基准位置同时开展。

风力发电噪声测试 风电噪声测试

                        传声器测点位置                                           传声器安装

测量中传声器固定在置于地面的测量平板上,以减小由传声器产生的风噪声并使不同地表类型的影响最小。同时对声压级,声压频谱,风速,电功率,风轮转速以及可能需要的桨矩角的测量应在多个短时段内同步进行;数据则以10s为一个间隔进行分析。其中仅声压级为能量均值,其他参数为算术均值进行分析。这样就可以得到一系列不同风速区间中心对应的声压级和频谱,并以此来计算视在A计权声功率级和频谱。最后通过线性插值算法得到指定风速时的声压级Lp,而后视在声功率LWA可由声压级得到:

LWA=Lp-6+10lg(4πR2)

式中R为风轮中心至测点的距离,上式与点声源在自由场声功率计算公式是相似的。因此称该声功率为风机的视在声功率。另外该标准该给出了声功率标准偏差和音调噪声评估方法, 就不展开了。

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