一种基于多线声源模型的变压器噪声计算方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于多线声源模型的变压器噪声计算方法及系统，所述方法包括：确定待预测点与变压器的相对位置；根据待预测点的相对位置，选取一个或多个对待预测点有影响的变压器侧面对应的多线声源等效模型；将待预测点位置输入至所述一个或多个多线声源等效模型，获得一个或多个有影响的变压器侧面在预测点位置的噪声；将一个或多个噪声在预测点位置进行叠加，获得待预测点位置的综合噪声；所述方法及系统通过有限元方法划分为多个小立方体模块，并等效成多个对应的线声源，通过有限元‑边界元耦合的方法建立多线声源模型；实现对于不同预测位置均可准确预测变压器对其产生的噪声，解决了近场区噪声预测不准确的问题。

A calculation method and system of transformer noise based on multi line sound source model

【技术实现步骤摘要】
一种基于多线声源模型的变压器噪声计算方法及系统
本专利技术涉及电力
，更具体地，涉及一种基于多线声源模型的变压器噪声计算方法及系统。
技术介绍
特高压交流输变电工程在规划设计及环境影响评价时，需要对变电站的声环境影响进行预测计算。当前，设计单位及环境影响评价单位往往采用SoundPLAN或Cadna/A商业噪声预测软件对变电站的声环境进行预测计算，但这些现有商业噪声预测软件没有专门针对变电站噪声的计算模块。采用工业噪声模块所得的计算结果与实测结果存在一定差距，尤其是变压器、电抗器等设备附近区域计算值与实测值差别相对较大。其主要原因噪声预测计算所建立的声源模型与实际运行设备模型存在一定差距，且预测的源强参数不准确，导致计算结果与实测结果误差较大。建立准确的主设备预测模型，开展特高压变电站噪声预测技术研究，准确且有效的预测变电站噪声，是提高变电站规划设计合理性的必然要求，也是保障工程运行后厂界环境噪声排放达标的重要手段。目前，已有研究将变压器声学模型简化为以下几种：点声源模型：将变压器等效为一个点声源，基于点声源户外传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多线声源模型的变压器噪声计算方法，所述方法包括：/n确定待预测点与变压器的相对位置；/n根据所述待预测点的相对位置，选取一个或多个对所述待预测点有影响的变压器侧面对应的多线声源等效模型；/n将所述待预测点位置输入至所述一个或多个多线声源等效模型，获得一个或多个有影响的变压器侧面在预测点位置的噪声；/n将所述一个或多个噪声在预测点位置进行叠加，获得所述待预测点位置的综合噪声。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于多线声源模型的变压器噪声计算方法，所述方法包括：
确定待预测点与变压器的相对位置；
根据所述待预测点的相对位置，选取一个或多个对所述待预测点有影响的变压器侧面对应的多线声源等效模型；
将所述待预测点位置输入至所述一个或多个多线声源等效模型，获得一个或多个有影响的变压器侧面在预测点位置的噪声；
将所述一个或多个噪声在预测点位置进行叠加，获得所述待预测点位置的综合噪声。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选取一个或多个对所述待预测点有影响的变压器侧面对应的多线声源等效模型，包括：
所述变压器的每一个侧面等效产生的噪声的影响范围为该侧面的垂直且向外方向的180度内；
根据待预测点与所述变压器的相对位置，确定每个侧面是否对待预测点产生噪声的影响；选取会产生噪声影响的侧面对应的多线声源等效模型。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每个变压器侧面对应的多线声源等效模型的建立方法包括：
依据所述变压器的外形尺寸，在COMSOL系统中生成几何模型；并根据所述几何模型的结构，将所述几何模型划分为多个立方体小模块；
确定所述变压器周围的材料属性，所述材料属性包括空气密度以及声速；
以所述几何模型为有限元的定义域，以所述几何模型以外的无限空域为边界元的定义域；并以所述集合模型的外边界定义为边界元-有限元耦合边界；
计算待建立模型的变压器侧面对应的声功率；
将所述划分的几何模型、所述材料属性、所述设定的有限元定义域、边界元定义域、所述边界元-有限元耦合边界以及所述声功率输入至COMSOL系统，通过COMSOL系统建立待建立模型的变压器侧面对应的多线声源等效模型。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述输入待建立模型的变压器侧面对应的声功率级，包括：
接收在所述变压器四周预设的测量点测量的噪声声压；所述预设的测量点设置在在所述变压器四周的等效的线声源位置上；所述每个小立方体模块等效的线声源，为将所述几何模型划分为多个小立方体模块时，在变压器表面上用于划分的水平线在该个小立方体模块上的线段；
根据采集的噪声声压以及声功率计算方法，计算每段线声源对应的声功率；
汇总每个变压器侧面的多个线声源叠加计算的总声功率。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：
所述测量点的间距是固定的，每个线声源上的测量点的数量根据线声源长度确定；
所述测量点距离变压器表面的距离是固定的。


6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据采集的噪声声压以及声功率计算方法，计算每段线声源对应的声功率的计算公式为：
LP＝LW-10lg(4πr2)
LW＝10lg(W/W0)
其中，W为声功率，W0为预设的基准声功率；LP为声压级，LW为声功率级，r为声压测点距变压器表面的距离。


7.一种基于多线声源模型的变压器噪声计算系...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪园，郭兆枫，周兵，王延召，胡静竹，张建功，陈传敏，干喆渊，张业茂，谢辉春，刘震寰，赵军，路遥，李妮，刘兴发，万皓，刘健犇，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，华北电力大学保定，国网湖南省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11