[发明专利]一种变电站可听噪声预测的声波干涉修正方法及系统

说明书

本发明提供一种变电站可听噪声预测的声波干涉修正方法及系统，包括a、获取变电站主设备声源参数，以及获取变电站设备、建筑物布局的空间几何尺寸，并构建变电站三维仿真模型用于声场计算；b、设置对应的声环境参数及边界条件，仿真计算出不考虑干涉因素的变电站厂界噪声；c、计算每台变电站设备的辐射声场；d、利用区间随机模型摄动法，获取单独设备的相对相位差，及其对应的单独设备的干涉声纹；e、采用步骤d中获取的干涉声纹，对步骤b中求取的不考虑干涉因素的变电站厂界噪声给予干涉修正，得到变电站厂界噪声。本发明有助于指导变电站厂界噪声预测计算和厂界达标治理工作，为噪声技改方案的制定提供算法上的支持。

技术领域

本发明涉及变电站可听噪声预测领域，具体是一种变电站可听噪声预测的声波干涉修正方法及系统。

背景技术

变电站环境噪声的计算主要依据ISO9613-2规定的通用工程算法，以及基于该算法开发的仿真软件，如Soundplan等。这些软件在对强干涉声源的辐射噪声预测时，并未计及相干声源的低频谐波特征和声波干涉现象。基于上述软件的预测误差普遍在5dB左右，甚至有多个误差10dB以上的超标厂界，给设计部门出具治理方案带来了很大困扰。

目前，能够考虑干涉现象的声场计算方法有以边界元法为代表的LMS VirtualLab、以圆锥束法和三棱锥束法为基础的Raynoise，但是，在变电站噪声预测这种大尺度范围的声场计算场合，难以兼顾计算量和计算精度。

在变电站噪声的预测方面，当前成果多集中于变压器、电抗器以及电容器的单独声源辐射特征的仿真计算与实测研究，例如周兵、王玉兴等人利用振动法-边界元法对高压电抗器的辐射声功率进行了计算求解；张鸣等人通过实验测量分析变电站的噪声特征及分布规律；林丽妲等人通过采用一种基于双球面法且测点绕垂直地面半径所在轴旋转测量的方式，设计了电容器声功率的测试方法。

对于变电站厂界上的噪声预测，实质上是针对户外声环境的声场计算问题。在该特定声环境中，主要声源为变压器、电抗器、电容器等电力设备。变电站的地表状况和其他建筑则在声波的传播过程中起到吸收、反射、折射的作用。最终厂界上某敏感点的声压可以看作是各声源产生的声波在经历传播衰减后，于敏感点处的能量叠加，势必需要考虑声源的干涉效应。

发明内容

本发明提出一种变电站可听噪声预测的声波干涉修正方法及系统，提高变电站厂界噪声的预测精度。

本发明的技术方案：

一种变电站可听噪声预测的声波干涉修正方法，包括：

a、获取变电站主设备声源参数，以及获取变电站设备、建筑物布局的空间几何尺寸，并构建变电站三维仿真模型用于声场计算；

b、以a中获取的变电站主设备声源参数中的声功率为源强参数，设置对应的声环境参数及边界条件，仿真计算出不考虑干涉因素的变电站厂界噪声；

c、根据a中获取的变电站主设备声源参数中主设备表面振动或近场声压，计算每台变电站设备的辐射声场；

d、根据c中每台变电站设备的辐射声场，利用区间随机模型摄动法，获取单独设备的相对相位差，及其对应的单独设备的干涉声纹；

e、采用步骤d中获取的干涉声纹，对步骤b中求取的不考虑干涉因素的变电站厂界噪声给予干涉修正，得到变电站厂界噪声。

所述步骤a中实测获取安全区域内设备表面振动或近场声压数据，对设备安全区域外进行振动参数反演方法获取设备声源参数，其中所述的安全区域振动、声压数据为变电站主设备2/3高度以下的安全测试范围内获取的变压器、电抗器表面振动数据、近场声压数据。

所述步骤a中对设备安全区域外进行振动参数反演方法获取设备声源参数具体是采用安全区域内的设备表面振动或近场声压，预测无法测量的安全区域外的设备表面振动或近场声压数据，具体为：