现场工况条件下风电场噪声测试与评价

牟天祎　顾沈骅　陆轶　王馥华　孙荣华

摘要：基于现场工况条件，针对风电场的噪声提出测试方法，综合功率、风速、测试时间、测点位置多个方面的工况条件，对容易受到风电机组噪声污染的点进行测量与评估，并对检测的技术要求和具体试验方法进行了介绍。

关键词：风电场;噪声测试;评价方法

0 引言

随着风电行业的迅速发展，我国已成为全球风电装机第一大国。风电快速发展的同时也带来了一系列问题，特别是在风电产品的相关质量监督和检测认证以及对风电场内风电机组的设备验收方面，缺乏完善的标准体系和检测认证体系，制约了国内风电产业的发展。开展风电机组检测，可以为解决风电机组故障提供技术支持，还可以得到关于风电机组的第一手数据，便于分析故障原因[1];开展风电机组检测，可以为风电机组优化控制策略提供帮助，保证风电机组在不同场地条件和不同风况条件下都能保持良好的运行状态，提供最大可能的发电量[2]。

根据某风电场要求，对风电场内风电机组设备进行噪声测试。本文基于该测试，对风电场现场工况下的噪声进行评价，为风电场设备针对噪声的验收及评价提供了一种思路及方法。对于风力发电行业，我国制定了风电场以及风力发电机组的噪声限值标准来限制风力发电机组产生的噪声，为了将噪声控制在标准要求的范围内，首先需要对风力发电机的噪声进行测试，然后依据测试分析得出的噪声产生原因进行治理和控制，以达到标准要求，尽量减少噪声污染[3]。

1 项目背景

某风电场拥有多台1 500 kW机型的风力发电机组，已正式上电运行，在试运行期间，风力发电机组在运行过程中噪声过大，影响周围居民的正常生活，据反馈噪声较大的机位有A02、A03、A05、A22、A24。對风电场机组噪声水平开展评价，进行实地现场测试，由于现场工况限制，就现有数据给出噪声测试结果分析。

目前针对环境噪声限值的标准主要有《社会生活环境噪声排放标准》（GB 22337—2008）、《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB 12348—2008）和《声环境质量标准》（GB 3096—2008），前两个标准针对的噪声排放对象有区别，但针对不同的声环境功能区的噪声限值一致。由于风电场的特殊性，在噪声测试的方法上与传统行业的噪声测试方法有所区别。为了解决风电场噪声测试的特殊问题，电力行业专门制定了针对风电场的噪声标准《风电场噪声限值及测量方法》（DL/T 1084—2008），该标准定义了风电场噪声的测试方法，噪声数据的记录与修正，并对不同区域做了更详细的说明。

2 测试方案

2.1    项目情况介绍

该风电场工程位于两个山脉之间的山地丘陵区，海拔高度在550～1 000 m，地貌以山地、丘陵为主，植被以灌木为主。

2.2    测试目的

风电场机组噪声对周围环境及噪声敏感物的影响。

2.3    测试设备

主要测试设备有风电机组噪声监测系统（声级计、麦克风、校准器、三脚架、测距工具）、风电风场环境监测系统（风速计、气压、功率、测风塔）。

测试设备是依据相关标准来选取的，并在测试前后进行了校准，设备信息如表1所示。

2.4    测试时段

测量在被测风电场的正常工作时间内进行，分为昼、夜两部分，由于夜间对噪声要求值比较高，若白天测试的数值能满足夜晚的要求，则部分测点也可省去夜间测试。

一般情况下，白天测试时间：06：00—22：00;晚上测试时间：22：00—次日06：00。

2.5    测点情况介绍

根据实地勘察情况，把测点设定在机位A02、A03、A05、A22、A24附近位置。

测点位置的选择原则：选取噪声敏感建筑物外，高度1.2 m以上，距任一反射面不小于1 m的位置。根据附近居民受影响的程度，选定了居民住宅（C1）、学校（C2）作为测试点，测点和机组位置如图1所示。居民住宅（C1）测点受A24和A22机组影响较大，点C1到A24和A22机组的机舱距离分别为275 m和285 m;学校（C2）测点目前受A22和A02机组影响较大，点C2到A24、A22、A02、A03和A05机组的机舱距离分别为485 m、342 m、361 m、520 m和578 m。

2.6    计划测试工况

原计划测试工况分为白天测试工况和夜间测试工况。

2.6.1    白天测试

（1）运行噪声：风力发电机组正常运行，在300 kW、600 kW、900 kW、1 200 kW、1 425 kW每个功率段附近采集并记录3组数据;

（2）背景噪声：风力发电机组停机状态，与风机正常运行相同风速条件下的背景噪声，采集并记录3组数据;

（3）若风大，能够满发，也可分别限功率到300 kW、600 kW、900 kW、1 200 kW、1 425 kW，每个功率段测试并记录3组数据。

2.6.2    夜间测试

（1）运行噪声：风力发电机组正常运行，在300 kW、600 kW、900 kW、1 200 kW、1 425 kW每个功率段附近采集并记录3组数据;

（2）背景噪声：风力发电机组停机状态，与风机正常运行相同风速条件下的背景噪声，采集并记录3组数据;

（3）若风大，能够满发，也可分别限功率到300 kW、600 kW、900 kW、1 200 kW、1 425 kW，每个功率段测试并记录3组数据。

2.7    实际测试工况和影响因素