[发明专利]一种风力机远距离传播噪声与发电功率协同主动控制方法

权利要求书

1.一种风力机远距离传播噪声与发电功率协同主动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、处理监测高精度气象数据，得到风速V、风向Ang、气压P、空气密度Den、空气温度Tem、湍流强度Int和风剪切指数Wsh数据，再进行滤波处理，计算滤波后的风速V、风向Ang、空气密度Den、空气温度Tem和风剪切指数Wsh数据在预设时间段T1内的平均值；

步骤S2、计算风力机气动噪声源，得到噪声源的声功率级SPW：

步骤S2.1、输入风力机的相关参数，所述风力机的相关参数包括风力机的叶片气动外形和风力机的运行参数；

步骤S2.2、基于所述步骤S2.1的风力机的相关参数和步骤S1得到的滤波后的风速V、风向Ang、气压P、空气密度Den、空气温度Tem、湍流强度Int数据，在每个预设时间段T1内运行所述风力机气动噪声源的计算方法，计算每台风力机的噪声源的声功率级SPW_N，风力机的台数编号为N,N＝1,2,3,4，…，其中，计算的每台风力机的噪声源的声功率级SPW_N是随时间变化的，时刻t-T1到时刻t之间的时间段对应一个SPW_N的取值，时刻t到时刻t+T1之间的时间段对应一个新的SPW_N的取值；

步骤S2.3、在预设时间段T2内对步骤S2.2中的每台风力机的噪声源的声功率级SPW_N值进行平均，得到噪声源的声功率级SPW，具体每台风力机的噪声源的声功率级SPW_N值的平均过程为：

假设当前时刻为t，将位于时刻t-T2到时刻t之间的SPW_N数据进行平均，预设时间段T2与预设时间段T1的关系满足：[T2/T1]≥N,N＝1,2,3,4,…，当湍流度Int越大时，N的取值越大，当噪声传播路径的地形越复杂时，N的取值越大；

步骤S2.4、若存在某一台所述步骤S2.3中的风力机在时间段T2内的平均声功率小于SPW0，则返回风力机气动噪声源的计算方法继续计算，直到在时间段T2内的平均声功率不小于SPW0，才输出该台风力机的噪声源，继续所述步骤S3；

所述风力机气动噪声源的计算方法包括BPM方法、FW-H方法、Amiet方法和TNO方法；

步骤S3、计算风力机噪声传播损失，得到居民点处的平均总声压级SPL，并判断其是否符合相关噪声标准：

S3.1、输入风场地形的相关参数、所述步骤S1得到的风速V、风向Ang、气压P、空气密度Den、空气温度Tem、湍流强度Int和风剪切指数Wsh数据在预设时间段T1内的平均值以及所述步骤S2得到的噪声源的声功率级SPW，其中，所述风场地形的相关参数包括风力机的位置坐标、居民点的位置坐标、风力机与居民点之间噪声传播路径的地形表面坐标、包含风力机与居民点在内的风场的三维地表形状坐标、地面粗糙度和声阻抗系数；

S3.2、在每个预设时间段T2内，对每一台风力机N，运行所述风力机噪声远传播距离的计算方法，计算每个T2时间段内风力机噪声源传播到居民点的声压级SPL_N；

S3.3、基于所述步骤S3.2中每台风力机对应的声压级SPL_N计算得到所有风力机的噪声源传播到居民点的总声压级SPL；

S3.4、在预设时间段T3内对所述步骤3.2得到的总声压级SPL进行平均，假设当前时刻为t，将位于时刻t-T3到时刻t之间的SPL数据进行平均，所述预设时间段T3与预设时间段T2的关系满足：[T3/T2]≥n,n＝1,2,3,4,…，当湍流度Int越大时，n的取值越大，当噪声传播路径的地形越复杂时，n的取值越大；

S3.5、如果所述步骤S3.4得到的平均总声压级SPL小于SPL0，则返回所述步骤S1继续计算，直到在时间段T3内的平均总声压级不小于SPL0，继续步骤S4；

所述风力机噪声远传播距离的计算方法包括抛物线方程方法、计算气动声学及抛物线方程方法与计算气动声学的结合方法；

步骤S4、如果在预设时间内，所述步骤S3得到的居民点处的平均总声压级SPL不小于一定标准SPL0，通过风力机噪声与功率协同控制方法，使得风力机在满足噪声标准的前提下仍能保证发电量，如果在预设时间段内，所述步骤S3得到的居民点的平均总声压级SPL低于一定标准SPL0，则风力机保持原控制逻辑运行策略。