現場工況條件下風電場噪聲測試與評價

牟天祎　顧沈驊　陸軼　王馥華　孫榮華

摘要：基于現場工況條件，針對風電場的噪聲提出測試方法，綜合功率、風速、測試時間、測點位置多個方面的工況條件，對容易受到風電機組噪聲污染的點進行測量與評估，并對檢測的技術要求和具體試驗方法進行了介紹。

關鍵詞：風電場;噪聲測試;評價方法

0 引言

隨著風電行業的迅速發展，我國已成為全球風電裝機第一大國。風電快速發展的同時也帶來了一系列問題，特別是在風電產品的相關質量監督和檢測認證以及對風電場內風電機組的設備驗收方面，缺乏完善的標準體系和檢測認證體系，制約了國內風電產業的發展。開展風電機組檢測，可以為解決風電機組故障提供技術支持，還可以得到關于風電機組的第一手數據，便于分析故障原因[1];開展風電機組檢測，可以為風電機組優化控制策略提供幫助，保證風電機組在不同場地條件和不同風況條件下都能保持良好的運行狀態，提供最大可能的發電量[2]。

根據某風電場要求，對風電場內風電機組設備進行噪聲測試。本文基于該測試，對風電場現場工況下的噪聲進行評價，為風電場設備針對噪聲的驗收及評價提供了一種思路及方法。對于風力發電行業，我國制定了風電場以及風力發電機組的噪聲限值標準來限制風力發電機組產生的噪聲，為了將噪聲控制在標準要求的范圍內，首先需要對風力發電機的噪聲進行測試，然后依據測試分析得出的噪聲產生原因進行治理和控制，以達到標準要求，盡量減少噪聲污染[3]。

1 項目背景

某風電場擁有多臺1 500 kW機型的風力發電機組，已正式上電運行，在試運行期間，風力發電機組在運行過程中噪聲過大，影響周圍居民的正常生活，據反饋噪聲較大的機位有A02、A03、A05、A22、A24。對風電場機組噪聲水平開展評價，進行實地現場測試，由于現場工況限制，就現有數據給出噪聲測試結果分析。

目前針對環境噪聲限值的標準主要有《社會生活環境噪聲排放標準》（GB 22337—2008）、《工業企業廠界環境噪聲排放標準》（GB 12348—2008）和《聲環境質量標準》（GB 3096—2008），前兩個標準針對的噪聲排放對象有區別，但針對不同的聲環境功能區的噪聲限值一致。由于風電場的特殊性，在噪聲測試的方法上與傳統行業的噪聲測試方法有所區別。為了解決風電場噪聲測試的特殊問題，電力行業專門制定了針對風電場的噪聲標準《風電場噪聲限值及測量方法》（DL/T 1084—2008），該標準定義了風電場噪聲的測試方法，噪聲數據的記錄與修正，并對不同區域做了更詳細的說明。

2 測試方案

2.1 ? ?項目情況介紹

該風電場工程位于兩個山脈之間的山地丘陵區，海拔高度在550～1 000 m，地貌以山地、丘陵為主，植被以灌木為主。

2.2 ? ?測試目的

風電場機組噪聲對周圍環境及噪聲敏感物的影響。

2.3 ? ?測試設備

主要測試設備有風電機組噪聲監測系統（聲級計、麥克風、校準器、三腳架、測距工具）、風電風場環境監測系統（風速計、氣壓、功率、測風塔）。

測試設備是依據相關標準來選取的，并在測試前后進行了校準，設備信息如表1所示。

2.4 ? ?測試時段

測量在被測風電場的正常工作時間內進行，分為晝、夜兩部分，由于夜間對噪聲要求值比較高，若白天測試的數值能滿足夜晚的要求，則部分測點也可省去夜間測試。

一般情況下，白天測試時間：06：00—22：00;晚上測試時間：22：00—次日06：00。

2.5 ? ?測點情況介紹

根據實地勘察情況，把測點設定在機位A02、A03、A05、A22、A24附近位置。

測點位置的選擇原則：選取噪聲敏感建筑物外，高度1.2 m以上，距任一反射面不小于1 m的位置。根據附近居民受影響的程度，選定了居民住宅（C1）、學校（C2）作為測試點，測點和機組位置如圖1所示。居民住宅（C1）測點受A24和A22機組影響較大，點C1到A24和A22機組的機艙距離分別為275 m和285 m;學校（C2）測點目前受A22和A02機組影響較大，點C2到A24、A22、A02、A03和A05機組的機艙距離分別為485 m、342 m、361 m、520 m和578 m。

2.6 ? ?計劃測試工況

原計劃測試工況分為白天測試工況和夜間測試工況。

2.6.1 ? ?白天測試

（1）運行噪聲：風力發電機組正常運行，在300 kW、600 kW、900 kW、1 200 kW、1 425 kW每個功率段附近采集并記錄3組數據;

（2）背景噪聲：風力發電機組停機狀態，與風機正常運行相同風速條件下的背景噪聲，采集并記錄3組數據;

（3）若風大，能夠滿發，也可分別限功率到300 kW、600 kW、900 kW、1 200 kW、1 425 kW，每個功率段測試并記錄3組數據。

2.6.2 ? ?夜間測試

（1）運行噪聲：風力發電機組正常運行，在300 kW、600 kW、900 kW、1 200 kW、1 425 kW每個功率段附近采集并記錄3組數據;

（2）背景噪聲：風力發電機組停機狀態，與風機正常運行相同風速條件下的背景噪聲，采集并記錄3組數據;

（3）若風大，能夠滿發，也可分別限功率到300 kW、600 kW、900 kW、1 200 kW、1 425 kW，每個功率段測試并記錄3組數據。

2.7 ? ?實際測試工況和影響因素