[发明专利]一种风电场噪声预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种噪声预测方法，具体涉及一种风电场噪声预测方法。

背景技术

声源在大气中的传播预测模型是基于声源的声功率级，声源传播环境的温度、风速、植被、地形等影响因素，计算单个或多个声源在不同距离上的噪声远场分布构建。声源传播预测模型可用于噪声环境影响评价，并对建设噪声防治设施起到指导性作用。

现有技术中用于远场噪声预测的声源传播预测模型包括ISO9613-2声传播模型、澳大利亚的ENM（environmental noise model）和丹麦的WiTuProp等。在这些声源传播预测模型中，通常风电机组被假设为一个不考虑指向性的高空点声源，并且考虑了噪声在空气中的传播过程中多种因素的影响。但是，都没有考虑风速经过风电场后对声传播的衰减以及不同风电机组的运行状态和负荷下的辐射噪声差异；同时，上述声源传播预测模型只能进行短时的风电运行噪声预测，不能实现不同季节以及长期的噪声预测。因此提供一种能够反映风电场所处地域特点的长期噪声预测方法显得尤为重要。

发明内容

为了满足现有技术的需要，本发明提供了一种风电场噪声预测方法，包括下述步骤：

步骤1：构建所述风电场中风电机组的视在声功率级数据库和气象资料数据库；

步骤2：获取所述风电机组的等效排放声功率级L_E；以及

步骤3：获取所述风电场相对声源测量接收点的风电场声压级L_A，总。

优选的，所述视在声功率级数据库包括以所述风电机组的风力发电机风轮中心为基准的A计权声压级测量值、风速值、风电机组功率、风电机组负荷状态和背景噪声数据；

视在声功率级其中，所述L_Aeq,c,k为整数风速j的A计权声压级测量值，整数风速j范围为6m/s～10m/s；R₁是风轮中心到麦克风的倾斜距离，单位为米；S₀是基准面积，为1平方米；

所述气象资料数据库通过风电场自动监测站采集的不同季节的平均风速、风向、大气温度、大气湿度以及地面植被覆盖面积进行构建；

优选的，所述步骤2中获取所述等效排放声功率级包括：

步骤2-1：通过所述风电机组的负荷状态构建所述风电机组的风速概率矩阵；

将通过风速测量设备获取的风电机组轮毂高度处的风速曲线与所述风电机组的输出功率曲线进行拟合得到风速-功率曲线；通过所述风速-功率曲线和所述风电机组的位置坐标构建所述风速概率矩阵；

步骤2-2：通过所述风速概率矩阵、工作频率和在不同风速时的视在声功率级得到风电机组轮毂高度处的等效排放声功率级其中，所述v_ci、v_co分别为风电机组的切入风速和切出风速，所述U_j为风电机组轮毂高度处整数风速j的频率，所述L_w,i,j为整数风速j下的第i个频带的视在声功率级；所述风电机组轮毂高度处整数风速j的修正风速为其中，所述v₁₀为10m高度处的风速，所述h为风电机组轮毂高度，所述z为地形参数；

优选的，所述等效排放声功率级的响应时间为1min，从而实现风电场噪声的实时预测；

优选的，所述步骤3包括实时预测所述风电机组声压级和长期预测所述风电机组声压级；

实时预测所述风电场声压级L_A，总为：

步骤3-1：依据所述等效排放声功率级L_E对实时声传播进行衰减修正，分别计算每个所述风电机组相对声源测量接收点的声压级L_SA；

步骤3-2：对每个所述声压级L_SA进行能量叠加，获得所述风电场声压级L_A，总；

长期预测所述风电场声压级L_A，总为：

步骤3-3：依据所述等效排放声功率级L_E对不同季节的平均风速和风向下的声传播进行衰减修正，分别计算每个所述风电机组相对声源测量接收点的声压级L_LA；

步骤3-4：对每个所述声压级L_LA进行能量叠加，获得所述风电场声压级L_A，总；

优选的，所述步骤3-1中所述衰减修正包括对声传播时的几何发散衰减、大气吸收衰减、地面效应衰减和屏障衰减进行修正；