60kW风力发电机组噪声测试实验的研究.pdf

60kW 风力发电机组噪声测试实验的研究 内蒙古工业大学 ■ 包道 日娜 尚伟 姚明 摘 要：按照IEC61400．11-2012 《风力发电机组噪声测量方法》，在山东东营 “中小型风力发电机组 野外测试场”对额定功率为60kW 的某型号风力发电机组进行噪声测试：并且对测试采集到 的数据进行A计权视在声功率级、1／3倍频程谱和音调分析。研究表明：风力发电机组运行时 噪声随风速增加呈近似线性增长，背景噪声随风速增加呈非线性增长，本风力发电机组噪声 的主要成分是200-2500Hz的宽带噪声；6300Hz的非正常高频音调是机组变流器产生的电 磁噪声。 关键词：风力发电机；噪声测试；IEC61400-l1-2012；数据分析 0引言 是依据 IEC61400标准简化而来。1EC61400一ll一 风能作为最具开发利用前景和技术最成熟的 2012给 出了一整套风力发 电机组噪声测试及数 一 种可再生能源 ，已成为全球能源工业关注的热 据处理方法 。 点。大力发展风力发电具有一定的经济和社会效 1．1声学测量位置 益，但是风力发电机在运转时产生的噪声会对设 测量声音传感器采用传声器 (麦兜风 )，传 备及环境产生影响，也对人们身心健康产生危害， 声器安装位置如图 l所示 。 这一 问题 已日益被人们所认识和关注 。因此，在 追求风力发电带来经济和社会效益的同时，它对 塔 环境产生的一些负面影响也不容忽视 1【。】。风力 发电机在运行时产生的噪声对 自身设备的破坏力 极强，并且噪声检测是设备状态检测与故障诊断 技术中的重要方法。因此，研究中小型风力发电 机组噪声测试技术显得尤为重要 3【]。 1测量位置的计算 日前各国风能协会根据 当地实际情况颁布 了相应的风力发电机噪声测量标准，但是很多都 图 1传声器安装位置 收稿 日期：2016-08—09 基金项 目： “十二五”国家科技支撑计划 (2012BAA06B02) 通信作者：包道 日娜 (1976 )，女，博士、副教授、硕士生导师，主要从事风力发电技术的研究工作。bdrn125@163．corn SOLAR ENERGY01／2017 图 1中①②⑧④ 为4个测量位 ， 中① 是丛准测最位置 ，位于风力发 电机组 F 向： ②③④是町选测量位置，片j1测量风力发电机组 噪声的指 向性 。 图2rf1 为掠射角，即传声器座板甲面与传 声器到风轮中心连线问的夹角； 为传声器到风 轮rf1心的距离；尺 为机组塔筒中垂线到传声器的 水平距离。本义采用 60kW 水平轴风力发电机 ， 尺 的确定式为： () Ro=卅 图3气象测风塔允许安装位置俯视图 式中，H为地面到风 电机组风轮 中心的垂直 距离，m；D为风轮直径，m。 化到标准人气状态下的风速 。和 10m高度处、 地表粗糙度0．05m条件下的标准风速 ，，即： (3) = 式中， 。为风速计所测风速，即为实测风