[發明專利]一種變電站可聽噪聲預測的聲波干涉修正方法及系統

有效

• 申請號: 202110508682.7
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113221413B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發明（設計）人: 蔡萱;瞿子涵;李小平;詹學磊;王玉興;金會會;王啟鎮
• 申請（專利權）人: 國網湖北省電力有限公司電力科學研究院;浙江大學;國家電網有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F119/10
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 胡盛登

本發明提供一種變電站可聽噪聲預測的聲波干涉修正方法及系統，包括a、獲取變電站主設備聲源參數，以及獲取變電站設備、建筑物布局的空間幾何尺寸，并構建變電站三維仿真模型用于聲場計算；b、設置對應的聲環境參數及邊界條件，仿真計算出不考慮干涉因素的變電站廠界噪聲；c、計算每臺變電站設備的輻射聲場；d、利用區間隨機模型攝動法，獲取單獨設備的相對相位差，及其對應的單獨設備的干涉聲紋；e、采用步驟d中獲取的干涉聲紋，對步驟b中求取的不考慮干涉因素的變電站廠界噪聲給予干涉修正，得到變電站廠界噪聲。本發明有助于指導變電站廠界噪聲預測計算和廠界達標治理工作，為噪聲技改方案的制定提供算法上的支持。

技術領域

本發明涉及變電站可聽噪聲預測領域，具體是一種變電站可聽噪聲預測的聲波干涉修正方法及系統。

背景技術

變電站環境噪聲的計算主要依據ISO9613-2規定的通用工程算法，以及基于該算法開發的仿真軟件，如Soundplan等。這些軟件在對強干涉聲源的輻射噪聲預測時，并未計及相干聲源的低頻諧波特征和聲波干涉現象。基于上述軟件的預測誤差普遍在5dB左右，甚至有多個誤差10dB以上的超標廠界，給設計部門出具治理方案帶來了很大困擾。

目前，能夠考慮干涉現象的聲場計算方法有以邊界元法為代表的LMS VirtualLab、以圓錐束法和三棱錐束法為基礎的Raynoise，但是，在變電站噪聲預測這種大尺度范圍的聲場計算場合，難以兼顧計算量和計算精度。

在變電站噪聲的預測方面，當前成果多集中于變壓器、電抗器以及電容器的單獨聲源輻射特征的仿真計算與實測研究，例如周兵、王玉興等人利用振動法-邊界元法對高壓電抗器的輻射聲功率進行了計算求解；張鳴等人通過實驗測量分析變電站的噪聲特征及分布規律；林麗妲等人通過采用一種基于雙球面法且測點繞垂直地面半徑所在軸旋轉測量的方式，設計了電容器聲功率的測試方法。

對于變電站廠界上的噪聲預測，實質上是針對戶外聲環境的聲場計算問題。在該特定聲環境中，主要聲源為變壓器、電抗器、電容器等電力設備。變電站的地表狀況和其他建筑則在聲波的傳播過程中起到吸收、反射、折射的作用。最終廠界上某敏感點的聲壓可以看作是各聲源產生的聲波在經歷傳播衰減后，于敏感點處的能量疊加，勢必需要考慮聲源的干涉效應。

發明內容

本發明提出一種變電站可聽噪聲預測的聲波干涉修正方法及系統，提高變電站廠界噪聲的預測精度。

本發明的技術方案：

一種變電站可聽噪聲預測的聲波干涉修正方法，包括：

a、獲取變電站主設備聲源參數，以及獲取變電站設備、建筑物布局的空間幾何尺寸，并構建變電站三維仿真模型用于聲場計算；

b、以a中獲取的變電站主設備聲源參數中的聲功率為源強參數，設置對應的聲環境參數及邊界條件，仿真計算出不考慮干涉因素的變電站廠界噪聲；

c、根據a中獲取的變電站主設備聲源參數中主設備表面振動或近場聲壓，計算每臺變電站設備的輻射聲場；

d、根據c中每臺變電站設備的輻射聲場，利用區間隨機模型攝動法，獲取單獨設備的相對相位差，及其對應的單獨設備的干涉聲紋；

e、采用步驟d中獲取的干涉聲紋，對步驟b中求取的不考慮干涉因素的變電站廠界噪聲給予干涉修正，得到變電站廠界噪聲。

所述步驟a中實測獲取安全區域內設備表面振動或近場聲壓數據，對設備安全區域外進行振動參數反演方法獲取設備聲源參數，其中所述的安全區域振動、聲壓數據為變電站主設備2/3高度以下的安全測試范圍內獲取的變壓器、電抗器表面振動數據、近場聲壓數據。

所述步驟a中對設備安全區域外進行振動參數反演方法獲取設備聲源參數具體是采用安全區域內的設備表面振動或近場聲壓，預測無法測量的安全區域外的設備表面振動或近場聲壓數據，具體為：