[发明专利]一种风电场噪声监测控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种风电场噪声监测控制系统及方法，通过监测单元、信号传输单元A、信号传输单元B、控制器A、控制器B和主控系统组成的监测系统实时监测敏感区域噪声是否超过阈值，并根据等效声压级选取相应降噪等级，保证敏感点噪声声压级达标，降低机组功率损失，使风电机组降噪‑发电量达到最佳平衡状态。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别涉及一种风电场噪声监测控制系统及方法。

背景技术

近些年来，随着风资源丰富、广袤无人区域风场开发殆尽，风电机组向人员比较聚集的地方发展。风电机组运行时由于传动链机械振动、叶片扫风等因素，会产生大量的噪声，而其中又以叶片的低频噪声能量大，传播远，对风电场附近的工作生活的人员影响很大。已有研究表明叶片扫风产生的气动噪声近似与风轮转速的五次方成正比，因此降低风轮转速可有效降低风力机组噪声。

在机组平台已经确定的情况下，只能通过控制策略实现风轮转速的降低。现有技术通过仿真计算得到敏感区域的噪声值并对超标值进行判定，根据判定结果直接限定靠近敏感点区域的机组的风轮转速，以保证敏感点噪声在声环境功能区阈值内。

但是，这种方法基于仿真理论得到敏感区域机组影响下的噪声值，没有考虑到在实际风电场复杂的环境下，不同地形、植被覆盖、建筑物等对机组噪声的影响，不能反映实际环境及实时条件下敏感区域噪声是否超标，以及噪声超标量的大小，导致所实施的降噪运行模式无法满足降噪需求或者导致机组发电量的过度损失。

例如，一种在中国专利文献上公开的“一种公路噪声监测系统”，其公告号CN208833368U，包括底座、高度调整装置、噪声采集朝向调整装置以及噪声采集装置；噪声采集装置置于噪声采集朝向调整装置内部；噪声采集朝向调整装置通过高度调整装置设置在底座上；噪声采集朝向调整装置可绕高度调整装置的轴向转动，提供了一种可根据实际使用环境实时调节噪声采集点的高度和朝向以及确保公路噪声监测效果的公路噪声监测系统。然而风电场的环境相较于公路更加复杂，且存在更多的杂音，若是噪声监测控制系统无法准确判断风电场噪声的来源，则无法满足风电场的降噪需求，而且仍然可能会导致机组发电量过度损失。

发明内容

本发明主要针对现有噪声监测控制系统无法适应实际风电场的复杂环境，不能反映实际环境及实时条件下敏感区域噪声是否超标，以及噪声超标量的大小，导致所实施的降噪运行模式无法满足降噪需求或者导致机组发电量的过度损失的问题；提供了一种风电场噪声监测控制系统及方法，通过监测单元、信号传输单元A、信号传输单元B、控制器A、控制器B和主控系统组成的监测系统实时监测敏感区域噪声是否超过阈值，并根据等效声压级选取相应降噪等级，保证敏感点噪声声压级达标，同时降低机组发电量的损失，适用于实际风电场的复杂环境。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种风电场噪声监测控制系统，包括：

监测单元，用于监测风场靠近敏感区域一侧的噪声信号并进行数据处理与计算；

信号传输单元，信号传输单元与控制器连接，对噪声数据进行发送与接收；

控制器A，用于判断敏感区域噪声级是否符合环境标准，在确定相关判别指令后控制信号传输单元启停机；

控制器B，用于判断敏感区域噪声超标的原因，并根据噪声超标原因选择降噪运行模式；

主控系统，向控制器B传输机组信息并执行指令。

实时监测敏感区域噪声是否超过阈值，并根据等效声压级选取相应降噪等级，保证敏感点噪声声压级达标，同时降低机组发电量的损失，适用于实际风电场的复杂环境。

作为优选，所述监测单元包括传声器、信号采集卡与信号处理器；其中，

传声器安装于固定支架上，置于所述风场靠近敏感区域一侧；