风电场噪声分析方法、设备及计算机可读存储介质技术

本发明专利技术公开了风电场噪声分析方法、设备及计算机可读存储介质，该方法包括：流体分析模块获取风电场内风机叶片对应的虚拟模型和风电场环境数据；根据所述虚拟模型和所述风电场环境数据，确定所述风电场内风机叶片对应的计算域；基于设置的理论模型、边界条件和所述风电场环境数据，对所述计算域进行数值求解，得到风电场内风机叶片表面的声功率分布。在风电噪声分析过程中，进行风电场整场的统一建模，并对整场风机叶片进行气动噪声分析及计算，考虑外界环境对风机的叶片气动噪声的影响，提高风机的叶片气动噪声分析结果的准确性。风机的叶片气动噪声分析结果的准确性。风机的叶片气动噪声分析结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】
风电场噪声分析方法、设备及计算机可读存储介质


[0001]本专利技术涉及风电场噪声分析
，尤其涉及一种风电场噪声分析方法、设备及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]近年来，风能在世界可再生能源中的比重日渐增长，成为各国能源工业关注的焦点。随着风能需求的增加，风机建设量也日益增加。而在风机的叶片转动过程中，气流流经风机叶片界面产生分裂会引起一种非稳定流动噪声，即叶片气动噪声，较大的叶片气动噪声会对居住在附近的居民造成影响。因此，在风机建设之前，需要采用有效的风机气动噪声模拟技术，对叶片气动噪声进行分析，以规避噪声风险。目前，采用数据模拟方法对叶片气动噪声进行分析，数值模拟方法可以快速地计算叶片气动噪声，有效缩短噪声计算周期。但是，数值模拟方法仅能对单个风机的叶片气动噪声进行建模分析，严重影响风机的叶片气动噪声分析结果的准确性。

技术实现思路

[0003]本申请实施例通过提供一种风电场噪声分析方法、设备及计算机可读存储介质，旨在提高风机的叶片气动噪声分析结果的准确性。
[0004]本申请实施例提供了一种风电场噪声分析方法，所述风电场噪声分析方法，包括：
[0005]流体分析模块获取风电场内风机叶片对应的虚拟模型和风电场环境数据；
[0006]根据所述虚拟模型和所述风电场环境数据，确定所述风电场内风机叶片对应的计算域；
[0007]基于设置的理论模型、边界条件和所述风电场环境数据，对所述计算域进行数值求解，得到风电场内风机叶片表面的声功率分布。
[0008]可选地，所述基于设置的理论模型、边界条件和所述风电场环境数据，对所述计算域进行数值求解，得到风电场内风机叶片表面的声功率分布的步骤包括：
[0009]将所述计算域进行网格划分，得到多个多面体单元；
[0010]将所述风电场环境数据、所述边界条件和划分后的多面体单元代入所述理论模型中进行迭代数值求解，通过数值模拟方法得到风电场内风机叶片表面的声功率分布。
[0011]可选地，所述边界条件包括：叶轮表面设置为无滑移壁面边界条件，入口采用速度入口边界条件，出口采用零压力出口边界条件。
[0012]可选地，所述计算域包括静止域和旋转域，且所述静止域与所述旋转域的交界处设置内面。
[0013]可选地，所述流体分析模块获取风电场内风机叶片对应的虚拟模型和风电场环境数据的步骤之前，还包括：
[0014]根据风机的叶片半径、叶轮中心点位置、风机轮毅高度、电机尺寸和减速器尺寸，构建所述虚拟模型。
[0015]可选地，所述风电场噪声分析方法，还包括：
[0016]融合所述虚拟模型和所述风电场环境数据；
[0017]在GIS平台显示融合后的虚拟模型和风电场环境数据，以基于GIS平台显示的内容进行风电场噪声分析。
[0018]可选地，所述基于设置的理论模型、边界条件和所述风电场环境数据，对所述计算域进行数值求解，得到风电场内风机叶片表面的声功率分布的步骤之后，还包括：
[0019]根据所述风电场内各风机叶片表面的声功率分布，确定所述风机叶片表面的最大噪声点对应的最大噪声值；
[0020]根据所述最大噪声值，确定风电场内各噪声检测点处的总噪声贡献值；
[0021]根据风电场内各噪声检测点处的总噪声贡献值，确定风机位置。
[0022]可选地，所述基于设置的理论模型、边界条件和所述风电场环境数据，对所述计算域进行数值求解，得到风电场内风机叶片表面的声功率分布的步骤之后，还包括：
[0023]根据所述风电场内各风机叶片表面的声功率分布，确定所述风机叶片表面的最大噪声点对应的最大噪声值；
[0024]基于所述风机叶片表面的最大噪声值，确定风电机组的目标运行功率；
[0025]基于所述目标运行功率调整风电机组的当前运行功率，以降低噪声。
[0026]可选地，所述基于所述风机叶片表面的最大噪声值，确定风电机组的目标运行功率的步骤包括：
[0027]确定所述最大噪声值对应的噪声值区间，将所述噪声值区间关联的预设运行功率确定为所述风电机组的目标运行功率；
[0028]或者，在所述最大噪声值大于预设噪声值时，将预设运行频率确定为所述风电机组的目标运行频率。
[0029]可选地，所述基于所述目标运行功率调整风电机组的当前运行功率的步骤包括：
[0030]基于目标运行功率和当前运行功率，确定调整步长和调整周期；
[0031]基于所述调整步长和所述调整周期，将所述当前运行功率调整至所述目标运行功率。
[0032]此外，为实现上述目的，本专利技术还提供了一种风电场噪声分析设备，所述风电场噪声分析设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的风电场噪声分析程序，所述风电场噪声分析程序被所述处理器执行时实现上述的风电场噪声分析方法的步骤。
[0033]此外，为实现上述目的，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有风电场噪声分析程序，所述风电场噪声分析程序被处理器执行时实现上述的风电场噪声分析方法的步骤。
[0034]本申请实施例中提供的一种风电场噪声分析方法、设备及计算机可读存储介质的技术方案，流体分析模块获取风电场内风机叶片对应的虚拟模型和风电场环境数据；根据所述虚拟模型和所述风电场环境数据，确定所述风电场内风机叶片对应的计算域；基于设置的理论模型、边界条件和所述风电场环境数据，对所述计算域进行数值求解，得到风电场内风机叶片表面的声功率分布。在风电噪声分析过程中，进行风电场整场的统一建模，并对整场风机叶片进行气动噪声分析及计算，考虑外界环境对风机的叶片气动噪声的影响，提
高风机的叶片气动噪声分析结果的准确性。
附图说明
[0035]图1为本专利技术风电场噪声分析方法第一实施例的流程示意图；
[0036]图2为本专利技术静止域和旋转域的示意图；
[0037]图3为本专利技术风电场噪声分析设备的硬件运行环境的结构示意图。
[0038]本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明，上述附图只是一个实施例图，而不是专利技术的全部。
具体实施方式
[0039]在风机的叶片转动过程中，气流流经风机叶片界面产生分裂会引起一种非稳定流动噪声，即叶片气动噪声，较大的叶片气动噪声会对居住在附近的居民造成影响。因此，在风机建设之前，需要采用有效的风机气动噪声模拟技术，对叶片气动噪声进行分析，以规避噪声风险。目前，采用数据模拟方法对叶片气动噪声进行分析，数值模拟方法可以快速地计算叶片气动噪声，有效缩短噪声计算周期。但是，数值模拟方法仅能对单个风机的叶片气动噪声进行建模分析，无法进行风电场整场的统一建模全局分析，严重影响风机的叶片气动噪声分析结果的准确性。
[0040]基于上述缺陷，本申请提出了一种风电场噪声分析方法，包括流体分析模块获取风电场内风机叶片对应的虚拟模型和风电场环境数据；根据所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电场噪声分析方法，其特征在于，所述风电场噪声分析方法包括：流体分析模块获取风电场内风机叶片对应的虚拟模型和风电场环境数据；根据所述虚拟模型和所述风电场环境数据，确定所述风电场内风机叶片对应的计算域；基于设置的理论模型、边界条件和所述风电场环境数据，对所述计算域进行数值求解，得到风电场内风机叶片表面的声功率分布。2.如权利要求1所述的风电场噪声分析方法，其特征在于，所述基于设置的理论模型、边界条件和所述风电场环境数据，对所述计算域进行数值求解，得到风电场内风机叶片表面的声功率分布的步骤包括：将所述计算域进行网格划分，得到多个多面体单元；将所述风电场环境数据、所述边界条件和划分后的多面体单元代入所述理论模型中进行迭代数值求解，通过数值模拟方法得到风电场内风机叶片表面的声功率分布。3.如权利要求1所述的风电场噪声分析方法，其特征在于，所述边界条件包括：叶轮表面设置为无滑移壁面边界条件，入口采用速度入口边界条件，出口采用零压力出口边界条件。4.如权利要求1所述的风电场噪声分析方法，其特征在于，所述计算域包括静止域和旋转域，且所述静止域与所述旋转域的交界处设置内面。5.如权利要求1所述的风电场噪声分析方法，其特征在于，所述流体分析模块获取风电场内风机叶片对应的虚拟模型和风电场环境数据的步骤之前，还包括：根据风机的叶片半径、叶轮中心点位置、风机轮毅高度、电机尺寸和减速器尺寸，构建所述虚拟模型。6.如权利要求1所述的风电场噪声分析方法，其特征在于，所述风电场噪声分析方法，还包括：融合所述虚拟模型和所述风电场环境数据；在GIS平台显示融合后的虚拟模型和风电场环境数据，以基于GIS平台显示的内容进行风电场噪声分析。7.如权利要求1所述的风电场噪声分析方法，其特征在于，所述基于设置的理论模型、边界条件和所述风电场环境数据，对所述计算域进行数值求解，得到风电场内风机叶片表面的声功率分布的步骤之后，还包括：根据所述风电场内各风机叶片表面的声功率分布，...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗岳，张彦虎，金博文，郑东，解瑞，程浩，胡金磊，杨毅，
申请(专利权)人：阳光新能源开发股份有限公司，
类型：发明
国别省市：