[發明專利]控制風力渦輪機噪聲

有效

• 申請號: 201880090330.0
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN111771052B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: M·古普塔;K·D·馬德森;E·斯洛斯
• 申請（專利權）人: 維斯塔斯風力系統集團公司
• 主分類號: F03D7/02
• 分類號: F03D7/02;F03D7/04
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 李隆濤

提供了一種用于控制由包括多個風力渦輪機10a?c的風力發電廠1產生的音調噪聲的可聽水平的方法400。方法400包括：將風力渦輪機識別401為對在噪聲接收點3處可聽見的音調噪聲的水平做出貢獻；并調節除了識別出的風力渦輪機之外的風力渦輪機的一個或多個操作參數，以便降低在噪聲接收點3處可聽見的由識別出的風力渦輪機產生的音調噪聲的水平，由此降低在噪聲接收點3處可聽見的音調噪聲的水平。還提供了配置為執行方法400的控制器，包括控制器的風力渦輪機10和風力發電廠1，以及計算機程序，該計算機程序在由計算裝置執行時使計算裝置執行方法400。

技術領域

本發明涉及用于控制由風力發電廠中的風力渦輪機產生的音調噪聲的可聽水平的系統和方法。

背景技術

來自風力渦輪機的噪聲排放是一個眾所周知的問題，并且已經成為廣泛工作的主題。國際標準IEC?61400-11的第三版中介紹了測量風力渦輪機噪聲的程序。

來自風力渦輪機的噪聲排放包括機械噪聲和空氣動力學噪聲。機械噪聲包括由機艙內的各部件(例如風力渦輪機傳動系)驅動的噪聲。這樣的噪聲可以直接從振動部件的表面輻射到周圍環境(所謂的空氣傳播噪聲)，也可以在各部件的振動通過風力渦輪機的結構傳導時通過風力渦輪機塔架或葉片輻射到周圍環境(所謂的結構噪聲SBN)?？諝鈩恿W噪聲來自風力渦輪機葉片，并且包括例如由于渦旋脫落引起的噪聲。

由風力渦輪機產生的噪聲的頻譜包括寬帶噪聲和不同頻率的噪聲。不同頻率的噪聲(稱為音調噪聲)通常被認為對風力渦輪機鄰居而言更為討厭，并且更有可能成為噪聲投訴的對象。

雖然期望將可聽見的音調噪聲的水平保持在可接受的低，但是也期望將風力發電廠的功率輸出保持在高。通常，風力發電廠的風力渦輪機將會根據在滿足噪聲和安全要求的同時提供高功率輸出的操作參數來操作。

歐洲專利第2337952號描述了用于控制風電場中的風力渦輪機的噪聲排放的系統和方法。這些方法包括測量風速和風向，并使用它們來生成風力渦輪機噪聲排放模型，以根據渦輪機的地理位置、噪聲排放點的地理位置和風力渦輪機的操作參數來預測噪聲?？刂骑L電場中的風力渦輪機的操作以防止預測的噪聲超過預先確定的閾值。

歐洲專利第2337952號中描述的方法可能非常適合于控制由風力渦輪機發出的一般噪聲水平，但是可能不太適合于控制音調噪聲水平。這是因為通常很難預測風力渦輪機何時會產生音調噪聲，因為音調噪聲可能來自一個或多個部件的共振。此外，排放模型的應用可能比期望的減少更多的風力發電廠的功率輸出。

公開號為WO?2017/198271?A1的國際專利申請描述了使用振動數據來識別渦輪機可能為其產生音調噪聲的操作參數的技術。然后可以避免這樣的操作區域。盡管這些技術適合于控制由風力渦輪機產生的音調噪聲水平，但它們仍可能比期望的減少更多的風力發電廠的功率輸出。

發明內容

本文所述的實施方式允許在限制功率輸出的相關減少的同時降低由風力發電廠產生的音調噪聲的可聽水平。

本發明在獨立權利要求中定義，現在應對其進行參考。優選的特征在從屬權利要求中詳述。

根據本發明的一方面，提供了一種控制由包括多個風力渦輪機的風力發電廠產生的音調噪聲的可聽水平的方法。該方法包括：將風力渦輪機識別為對在噪聲接收點處可聽見的音調噪聲的水平做出貢獻；以及調節除了識別出的風力渦輪機之外的風力渦輪機的一個或多個操作參數，以便降低在噪聲接收點處可聽見的由識別出的風力渦輪機產生的音調噪聲的水平，由此降低在噪聲接收點可聽見的音調噪聲的水平。