SZFD風(fēng)力發(fā)電機(jī)噪聲測(cè)試系統(tǒng)
風(fēng)力發(fā)電機(jī)噪聲測(cè)試系統(tǒng) 噪聲測(cè)量 復(fù)雜風(fēng)場(chǎng)
風(fēng)力發(fā)電機(jī)噪聲測(cè)試系統(tǒng) 噪聲測(cè)量 復(fù)雜風(fēng)場(chǎng)
SZFD風(fēng)力發(fā)電機(jī)噪聲測(cè)試系統(tǒng) 小型便攜化 噪聲測(cè)量 復(fù)雜風(fēng)場(chǎng)環(huán)境
依據(jù)IEC 61400-11風(fēng)力發(fā)電機(jī)組噪聲特性試驗(yàn)的技術(shù)要求。針對(duì)我國(guó)目前引進(jìn)的以及國(guó)產(chǎn)化的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及我國(guó)風(fēng)電場(chǎng)氣候特征、地形地貌以及風(fēng)場(chǎng)管理模式等特殊環(huán)境要求，配備小型化便攜式SZFD風(fēng)力發(fā)電機(jī)組噪聲測(cè)試系統(tǒng)，以滿足移動(dòng)測(cè)試需要。
一、測(cè)試內(nèi)容
1. 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：IEC61400-11，該標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)要求有如下內(nèi)容：
1) 試驗(yàn)場(chǎng)地
2）被測(cè)風(fēng)電機(jī)組
3) 測(cè)試儀器
a. 噪聲測(cè)試系統(tǒng)
- 等效連續(xù)A計(jì)權(quán)聲壓級(jí)
滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的用于等效連續(xù)A加權(quán)聲壓級(jí)測(cè)試設(shè)備，該設(shè)備應(yīng)滿足IEC60804型式1聲級(jí)計(jì)要求，麥克風(fēng)直徑不應(yīng)大于13mm。
- 1/3倍頻程
在至少頻率范圍45Hz～5600Hz上設(shè)備有一個(gè)恒定頻率響應(yīng)。濾波器應(yīng)滿足IEC1260中濾波器的要求。
- 窄帶譜分析
設(shè)備按IEC60651 Ⅰ型檢測(cè)儀器的頻率范圍20Hz～5600Hz有關(guān)要求進(jìn)行。
b. 風(fēng)速計(jì)
測(cè)風(fēng)桿安裝在距離被測(cè)風(fēng)電機(jī)組4D范圍內(nèi)，測(cè)風(fēng)儀高度安裝在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的輪轂中心高度（40m）的±2.5%以內(nèi)，并在測(cè)試中按標(biāo)準(zhǔn)要求(公式)進(jìn)行修正。風(fēng)速傳感器采用美國(guó)Maximum #40 A75-104型（若采用其它產(chǎn)品，所有技術(shù)條件應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求），該風(fēng)速計(jì)起動(dòng)風(fēng)速低、慣性低等特點(diǎn)，具有5m距離常數(shù)的風(fēng)杯風(fēng)速計(jì)。
c. 風(fēng)向儀
采用美國(guó)NRG公司產(chǎn)品（若采用其它產(chǎn)品，所有技術(shù)條件應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求），其測(cè)試精度為1°，滿足測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)要求。
4) 測(cè)試方法
a. 噪聲測(cè)試傳感器和風(fēng)罩安裝
采用測(cè)試板和帶風(fēng)罩的麥克風(fēng)。測(cè)試板采用木制膠合板。麥克風(fēng)裝在膠合板中心。膠合板1m直徑，而且板厚度約20mm，安裝時(shí)保證水平。
風(fēng)罩安裝在地面麥克風(fēng)上，由蜂窩泡沫球組成，直徑約90mm。
b. 安裝地點(diǎn)
測(cè)試地點(diǎn)選1～3個(gè)點(diǎn)，其中１個(gè)下風(fēng)向的點(diǎn)作為參考點(diǎn)。測(cè)試點(diǎn)距離塔筒中心65米。
c. 測(cè)試方法和步驟
噪聲測(cè)試在整數(shù)風(fēng)速6、7、8、9和10m/s（風(fēng)速折算到10m高和粗糙度0.05m）進(jìn)行：
- 聲功率級(jí)
- 1/3倍頻程
- 窄帶譜分析
參考點(diǎn)噪聲測(cè)試方法：
① A計(jì)權(quán)聲壓級(jí)
在測(cè)試風(fēng)電機(jī)組噪聲時(shí)，等效連續(xù)A計(jì)權(quán)聲壓級(jí)采用測(cè)試參考點(diǎn)與風(fēng)速測(cè)試同步進(jìn)行的至少30個(gè)測(cè)試系列。每次測(cè)試不少于1分鐘同期上進(jìn)行積分。在每個(gè)整數(shù)風(fēng)速±0.5m/s內(nèi)至少進(jìn)行三次測(cè)試。
對(duì)于背景噪聲總計(jì)至少進(jìn)行30次測(cè)試，包括了上述相應(yīng)的風(fēng)速范圍。
②1/3倍頻程測(cè)試
在參考點(diǎn)風(fēng)電機(jī)噪聲1/3倍頻程譜測(cè)試三個(gè)譜，每個(gè)測(cè)試在每個(gè)整數(shù)風(fēng)速時(shí)測(cè)試1分鐘。測(cè)試1/3倍頻程以中心頻率50~100kHz范圍。
在風(fēng)電機(jī)組停機(jī)時(shí)測(cè)試背景噪音。
③窄帶譜分析測(cè)試
上述每個(gè)整數(shù)風(fēng)速時(shí)風(fēng)電機(jī)噪音和背景噪音2分鐘測(cè)試。
④在其他可選點(diǎn)的測(cè)試
風(fēng)電機(jī)組噪聲等效連續(xù)A計(jì)權(quán)聲壓級(jí)三個(gè)非參考點(diǎn)中選擇1~2個(gè)點(diǎn)，測(cè)試至少10個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù)系列，與風(fēng)速測(cè)試同時(shí)測(cè)試至少1分鐘的能量平均值。
⑤用風(fēng)速計(jì)測(cè)試風(fēng)速
如果用風(fēng)速計(jì)測(cè)試風(fēng)速，風(fēng)速測(cè)試結(jié)果將調(diào)整到10m高和參考粗糙長(zhǎng)度。
當(dāng)風(fēng)電機(jī)組停機(jī)，用風(fēng)速計(jì)在10m和輪轂之間高度測(cè)試風(fēng)速（測(cè)風(fēng)桿32m高）將用于背景噪聲測(cè)試，或風(fēng)電機(jī)上的風(fēng)速計(jì)用在風(fēng)電機(jī)噪聲測(cè)試中風(fēng)速測(cè)試。在噪聲測(cè)試的同一周期上，取風(fēng)速值的算術(shù)平均（如10分鐘）。
⑥風(fēng)向
風(fēng)向傳感器來觀測(cè)風(fēng)向以保證測(cè)試位置保持在機(jī)艙角度位置與之相應(yīng)的上風(fēng)向15°以內(nèi)，與噪聲測(cè)試同一周期內(nèi)取風(fēng)向平均值。
⑦其他大氣狀況
空氣溫度和壓力每2小時(shí)測(cè)試和記錄，用于數(shù)據(jù)修正。
4) 測(cè)試報(bào)告
a. 測(cè)試報(bào)告應(yīng)對(duì)被測(cè)機(jī)組進(jìn)行描述，包括：
- 廠家、型號(hào)、系列號(hào)、生產(chǎn)年、水平軸或垂直軸、上/下風(fēng)向
- 風(fēng)輪直徑、輪轂高度、額定轉(zhuǎn)速、額定風(fēng)速、額定功率、失速/變距
- 葉片類型、發(fā)電機(jī)、齒輪箱、控制系統(tǒng)、塔架等
b. 試驗(yàn)場(chǎng)地
以下指出風(fēng)力發(fā)電機(jī)場(chǎng)址附近與測(cè)量位置的物理環(huán)境數(shù)據(jù)：
- 包括位置，現(xiàn)場(chǎng)圖及其它相關(guān)數(shù)據(jù)的場(chǎng)址說明；
- 周圍區(qū)域(最近1km)的地形/地勢(shì)(丘陵、洼地、峭壁、山地，等等)；
- 地面特征(如草、沙、樹、灌林、水面)；
- 附近反射結(jié)構(gòu)如建筑物或其它結(jié)構(gòu)、峭壁、樹、水面；
- 可能影響背景噪音水平的其它附近聲源，如別的風(fēng)力發(fā)電機(jī)、公路、工業(yè)組合體、機(jī)場(chǎng)；
- 兩張照片，一張從參考麥克風(fēng)到風(fēng)力發(fā)電機(jī)方向拍攝，一張從測(cè)風(fēng)桿向風(fēng)力發(fā)電機(jī)拍攝；
- 放置在地面與附近周圍的測(cè)量板上的麥克風(fēng)照片
c. 測(cè)試設(shè)備描述
傳感器變送器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、軟件，標(biāo)定日期應(yīng)以表格列出。
- 傳聲器校準(zhǔn)器(12個(gè)月)
- 傳聲器(24個(gè)月)
- 聲級(jí)計(jì)(24個(gè)月)
- 頻譜分析儀(36個(gè)月)
- 數(shù)據(jù)記錄/重放系統(tǒng)(24個(gè)月)
- 風(fēng)速計(jì)(24個(gè)月)
d．噪聲測(cè)試數(shù)據(jù)
報(bào)告提供下列噪聲測(cè)試數(shù)據(jù)：
- 每一測(cè)量系列每一麥克風(fēng)的測(cè)量位置；
- 在從6到10m/s每一整數(shù)風(fēng)速時(shí)的LWA及背景校正標(biāo)準(zhǔn)值曲線圖。曲線圖坐標(biāo)軸是直線型的，標(biāo)以刻度1m/s相對(duì)2dB；
- 說明風(fēng)電機(jī)組噪聲與背景噪聲位置的成對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)(不同標(biāo)記)。在曲線上LAeq與Vs將是下線型，標(biāo)度1m/s對(duì)2dB；
- 從6到10m/s每一整數(shù)風(fēng)速的1/3倍頻程中的聲壓頻譜曲線與表，坐標(biāo)繪制1倍頻程=10dB，水平用適當(dāng)?shù)男翘?hào)標(biāo)記。對(duì)每一整數(shù)風(fēng)速(k=6，7，8，9，10)；
- ΔLtn,j,k(j=1，2，3，……，12)，對(duì)每一識(shí)別噪聲頻譜；
- ΔLk對(duì)于每一識(shí)別噪聲頻譜；
- 噪聲頻譜；
- 對(duì)于每一識(shí)別噪聲頻譜；
- 典型10秒能量平均頻譜表示頻譜線分類，對(duì)每一識(shí)別噪聲頻譜；
- 每一測(cè)量系列的時(shí)間與數(shù)據(jù)。
e. 給出以下非聲學(xué)數(shù)據(jù)：
- 風(fēng)速確定方法
- 空氣溫度
- 大氣壓力
- 粗糙度
- 每一測(cè)量系列(平均1分鐘長(zhǎng))期間風(fēng)向范圍
給出可選擇非聲學(xué)數(shù)據(jù)包括：
- 在噪聲測(cè)量期間紊流強(qiáng)度的測(cè)量與估算
- 紊流強(qiáng)度數(shù)據(jù)是由測(cè)量確定或是由氣象條件推斷
f. 不確定因素：
以下報(bào)告的噪聲的不確定因素將被估算與報(bào)告。
- 在整數(shù)風(fēng)速的聲功率級(jí)
- 每一整數(shù)風(fēng)速參考位置噪聲的1/3倍頻程譜
h. 測(cè)試過程：
測(cè)試步驟、測(cè)試條件輸入，程序運(yùn)行過程，測(cè)試周期，采樣和平均，測(cè)試中發(fā)生的重要事件等。
i. 數(shù)據(jù)分析：
紊流度，對(duì)原始數(shù)據(jù)處理、各類頻譜、曲線繪制等，測(cè)量誤差分析。
g. 測(cè)試結(jié)論：
測(cè)試結(jié)果與廠家提供的數(shù)據(jù)（國(guó)際國(guó)內(nèi)噪聲要求）進(jìn)行分析對(duì)比，最終對(duì)風(fēng)電機(jī)組的噪聲進(jìn)行評(píng)價(jià)。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組噪聲測(cè)試原始數(shù)據(jù)記錄表（略）
二、測(cè)試系統(tǒng)技術(shù)分析
接口方案：主要是與風(fēng)電機(jī)組聯(lián)接，測(cè)風(fēng)桿安裝以及測(cè)試系統(tǒng)搭建等。
三、測(cè)試系統(tǒng)硬件、軟件詳細(xì)配置：
本測(cè)試系統(tǒng)的安裝使用運(yùn)輸說明，各傳感器、變送器信號(hào)處理模塊，采集器計(jì)算機(jī)的安裝位置和使用說明書、注意事項(xiàng)等。
四、測(cè)試規(guī)程：依據(jù)IEC 61400-11噪聲測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
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