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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 此次测点为居民住宅（C1）、学校（C2）两处，测试期间，测点位置处同时受多台机组噪声影响时，机组运行工况并不一致，故测试数据虽客观，但有可能不能完全代表机组运行的噪声;测点周围干扰因素较多，存在蝉鸣、鸟叫、青蛙叫和拖拉机耕田等自然和社会环境因素影响。
本次测试距离风机最近的居民住宅（C1）测点和学校（C2）测点处噪声的影响。由于夜晚无风，此次的测试数据主要是白天数据：风力发电机组正常运行，在300 kW、600 kW、900 kW、1 200 kW每个功率段附近采集并记录了3组数据。
2.8 记录参数
根据标准，需要记录10 min的等效连续A计权声压级LAeq，应对风力发电机组现场测试工况的非稳态性。另外，外界环境干扰因素太多，实际现场测试时，在仪器上的数据基本稳定的情况下，分别读取3次比较稳定时的数据进行记录。
3 测试结果
3.1 居民住宅（C1）测点结果
表2为居民住宅（C1）昼间噪声测试结果。
3.2 学校（C2）測点结果
表3为学校（C2）昼间噪声测试结果。
3.3 噪声结果评价标准
按区域的使用功能特点和环境质量要求，声环境功能区分为以下5种类型：
（1）0类声环境功能区：指康复疗养区等特别需要安静的区域。
（2）1类声环境功能区：指以居民住宅、医疗卫生、文化教育、科研设计、行政办公为主要功能，需要保持安静的区域。
（3）2类声环境功能区：指以商业金融、集市贸易为主要功能，或居住、商业、工业混杂，需要维护住宅安静的区域。
（4）3类声环境功能区：指以工业生产、仓储物流为主要功能，需要防止工业噪声对周围环境产生严重影响的区域。
（5）4类声环境功能区：指交通干线两侧一定距离内，需要防止交通噪声对周围环境产生严重影响的区域。
环境噪声限值如表4所示，乡村区域一般不划分声功能区，根据环境管理需要，村庄原则上执行1类声环境功能区要求。
3.4 评价
目前测试到机组最大功率工况值在1 200 kW左右，测试期间应业主要求没有停机测试背景噪声，而背景因素对噪声结果修正起到很重要的参考作用。在没有背景噪声修正的情况下，根据目前数据得出以下结论：
（1）现场勘测发现，扰民机组噪声源主要是发电机组噪声和叶片扫风的气动噪声，对于业主提及的偏航噪声可通过清理刹车盘和刹车盘开槽来解决;
（2）乡村若按照1类声功能区的要求，目前白天在居民住宅（C1）和学校（C2）两点处测试到的最大声压级值分别为50.9 dB（A）和51.2 dB（A），满足白天声压级要求;
（3）目前无夜间噪声数据，在不考虑背景噪声修正的情况下，白天数据不能满足夜间最大45 dB（A）的数值要求。
4 结语
本文主要对风电场的多个风力发电机组运行期间产生的噪声进行了测试，并评价了噪声对周围环境及噪声敏感物的影响。测试过程选用了风电场的专用噪声标准《风电场噪声限值及测量方法》（DL/T 1084—2008），通过现场测量与试验，对该地区所受噪声影响进行了客观有效的评价。
[参考文献]
[1] 张明锋，邓凯，陈波，等.中国风电产业现状与发展[J].机电工程，2010，27（1）：1-3.
[2] 果岩，方晓燕.风电标准、检测与认证现状及发展方向初探[J].电器工业，2010（10）：71-74.
[3] 段振云，张学瑞，邢作霞.适用于风电场验收的通用机组特性测试及评价方法研究[J].风能，2013（2）：58-61.
收稿日期：2021-07-06
作者简介：牟天祎（1992—），男，上海人，助理工程师，主要从事风电场项目、机电通用设备检测相关研究工作。
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 此次测点为居民住宅（C1）、学校（C2）两处，测试期间，测点位置处同时受多台机组噪声影响时，机组运行工况并不一致，故测试数据虽客观，但有可能不能完全代表机组运行的噪声;测点周围干扰因素较多，存在蝉鸣、鸟叫、青蛙叫和拖拉机耕田等自然和社会环境因素影响。
本次测试距离风机最近的居民住宅（C1）测点和学校（C2）测点处噪声的影响。由于夜晚无风，此次的测试数据主要是白天数据：风力发电机组正常运行，在300 kW、600 kW、900 kW、1 200 kW每个功率段附近采集并记录了3组数据。
2.8 记录参数
根据标准，需要记录10 min的等效连续A计权声压级LAeq，应对风力发电机组现场测试工况的非稳态性。另外，外界环境干扰因素太多，实际现场测试时，在仪器上的数据基本稳定的情况下，分别读取3次比较稳定时的数据进行记录。
3 测试结果
3.1 居民住宅（C1）测点结果
表2为居民住宅（C1）昼间噪声测试结果。
3.2 学校（C2）測点结果
表3为学校（C2）昼间噪声测试结果。
3.3 噪声结果评价标准
按区域的使用功能特点和环境质量要求，声环境功能区分为以下5种类型：
（1）0类声环境功能区：指康复疗养区等特别需要安静的区域。
（2）1类声环境功能区：指以居民住宅、医疗卫生、文化教育、科研设计、行政办公为主要功能，需要保持安静的区域。
（3）2类声环境功能区：指以商业金融、集市贸易为主要功能，或居住、商业、工业混杂，需要维护住宅安静的区域。
（4）3类声环境功能区：指以工业生产、仓储物流为主要功能，需要防止工业噪声对周围环境产生严重影响的区域。
（5）4类声环境功能区：指交通干线两侧一定距离内，需要防止交通噪声对周围环境产生严重影响的区域。
环境噪声限值如表4所示，乡村区域一般不划分声功能区，根据环境管理需要，村庄原则上执行1类声环境功能区要求。
3.4 评价
目前测试到机组最大功率工况值在1 200 kW左右，测试期间应业主要求没有停机测试背景噪声，而背景因素对噪声结果修正起到很重要的参考作用。在没有背景噪声修正的情况下，根据目前数据得出以下结论：
（1）现场勘测发现，扰民机组噪声源主要是发电机组噪声和叶片扫风的气动噪声，对于业主提及的偏航噪声可通过清理刹车盘和刹车盘开槽来解决;
（2）乡村若按照1类声功能区的要求，目前白天在居民住宅（C1）和学校（C2）两点处测试到的最大声压级值分别为50.9 dB（A）和51.2 dB（A），满足白天声压级要求;
（3）目前无夜间噪声数据，在不考虑背景噪声修正的情况下，白天数据不能满足夜间最大45 dB（A）的数值要求。
4 结语
本文主要对风电场的多个风力发电机组运行期间产生的噪声进行了测试，并评价了噪声对周围环境及噪声敏感物的影响。测试过程选用了风电场的专用噪声标准《风电场噪声限值及测量方法》（DL/T 1084—2008），通过现场测量与试验，对该地区所受噪声影响进行了客观有效的评价。
[参考文献]
[1] 张明锋，邓凯，陈波，等.中国风电产业现状与发展[J].机电工程，2010，27（1）：1-3.
[2] 果岩，方晓燕.风电标准、检测与认证现状及发展方向初探[J].电器工业，2010（10）：71-74.
[3] 段振云，张学瑞，邢作霞.适用于风电场验收的通用机组特性测试及评价方法研究[J].风能，2013（2）：58-61.
收稿日期：2021-07-06
作者简介：牟天祎（1992—），男，上海人，助理工程师，主要从事风电场项目、机电通用设备检测相关研究工作。