【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力设备噪声评估，具体涉及一种换流站设备声功率级计算方法、系统、设备和介质。
技术介绍
1、随着人们对于生活环境质量的期待和环保立法要求的不断提高，高压直流换流站周边环境可听噪声问题越来越受到关注，换流站噪声问题成为了超特高压直流输电工程建设和运行面临的迫切难题之一。换流站处于特高压直流输电系统工程中的枢纽位置，除了具备交流-直流-交流电力变换、调节和改变电力系统运行状态的功能，还具备保障电力系统稳定可靠安全经济运行的作用。特高压换流站在实现电能输送的同时，站内的换流变压器、交直流滤波器组、平波电抗器和阀冷却系统等主要声源设备在换流站投入运行时会辐射噪声且数值较大，影响换流站周边环境。相比于交流变电站，特高压换流站内涉及的电气设备的种类和数量更多，其噪声控制技术难度更大。特高压换流站的噪声控制直接关系工程的环境保护水平，是制约特高压直流输电工程建设和运行的关键因素之一，已成为特高压工程建设中被关切的焦点。
2、cigre(国际大电网会议)和环保标准对不同用途土地的可听噪声限值进行了规定，但换流站的各种设备即使在出厂检测时能够满足噪声标准的限制，也依然无法避免周围群众的投诉。当辐射噪声超过70db(a)时就能让人心烦意乱、损害身体健康和干扰正常言语交谈等诸多不良影响。出厂前对换流站电气设备进行噪声评估时，通常利用以往换流站内测试的经验数据或者电气设备出厂前制造厂家测试数据作为基础噪声数据，但其工频空载负载的试验加载条件和现场多谐波运行环境差距较大，这就使得换流站内电气设备实际辐射噪声水平难以被准确反应，进
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种换流站设备声功率级计算方法、系统、设备和介质，用于换流站内混合噪声的提取和分离方法，以解决如何确定各主要声源设备的声功率级大小问题。
2、为达到上述目的，本专利技术所述一种换流站设备声功率级计算方法，包括以下步骤：
3、测量设备周围的声压数据，并根据所述声压数据得到测点声压频谱；
4、基于声源位置与测点位置之间的几何关系，得到各个声源与测点之间的声传播的衰减量；
5、基于测点声压频谱和声传播衰减量建立声源声功率级与测点声压级之间的数学模型；
6、基于测点升压级以及声源声功率级与测点声压级之间的数学模型获得声源设备声功率级。
7、进一步的，声传播的衰减量包括几何发散导致的衰减，大气吸收导致的衰减，地面效应导致的衰减和屏蔽导致的衰减。
8、进一步的，基于测点声压频谱和声传播衰减量建立声源声功率级与测点声压级之间的数学模型包括以下步骤：
9、步骤3.1、基于测点的声压频谱，计算各测点声压级测量值；
10、步骤3.2、将每个声源声功率级设为未知数，得到不同声源在不同测点的声压级计算值的表达式；
11、步骤3.3、将不同声源在同一测点的声压级计算值进行叠加，得到所有声源在该测点的产生的总声压级计算值；
12、步骤3.4、将所有声源在各测点的声压级计算值与各测点声压级测量值之差取绝对值，计算所有测点绝对值的平均值，得到声源声功率级与测点声压级之间的数学模型。
13、进一步的，各个测点声压级测量值计算公式为：其中，lpj测是第j个测点声总压级测量值；pej是第j个测点声压的有效值；pref是参考声压。
14、进一步的，不同声源在不同测点的声压级计算值的表达式为：lpij计＝lwi-aij；其中，lpij计是第i个声源在第j个测点声压级计算值；lwi是第i个声源声功率；aij是第i个声源到第j个测点的声音总衰减。
15、进一步的，将不同声源在同一测点的总声压级计算值进行叠加的公式为：其中，lpj计是第j个测点的总声压级计算值；n是声源的个数；lpij计是第i个声源在第j个测点声压级计算值。
16、进一步的，声源声功率级与测点声压级之间的数学模型为：其中，f是声源声功率与测点声压级之间的数学表达式；lpj测是第j个测点声总压级测量值；lpj计是第j个测点的总声压级计算值；m是测点的总个数，j是测点序号。
17、进一步的，采用粒子算法基于声源声功率级与测点声压级之间的数学模型获得声源设备声功率大小。
18、一种换流站设备声功率级计算系统，包括：
19、采集模块：用于测量设备周围的声压数据，并根据所述声压数据得到测点声压频谱；
20、衰减量计算模块：用于基于声源位置与测点位置之间的几何关系，得到各个声源与测点之间的声传播的衰减量；
21、数学模型构建模块：用于基于测点声压频谱和声传播衰减量建立声源声功率级与测点声压级之间的数学模型；
22、声功率计算模块：用于基于测点升压级以及声源声功率级与测点声压级之间的数学模型获得声源设备声功率级。
23、进一步的，数学模型构建模块包括：
24、测点声压级测量值计算模块，用于基于测点的声压频谱，计算各测点声压级测量值；
25、表达式建立模块，用于将每个声源声功率级设为未知数，得到不同声源在不同测点的声压级计算值的表达式；
26、总声压级计算模块，用于将不同声源在同一测点的声压级计算值进行叠加，得到所有声源在该测点的产生的总声压级计算值；
27、数学模型建立模块，用于将所有声源在各测点的声压级计算值与各测点声压级测量值之差取绝对值，计算所有测点绝对值的平均值，得到声源声功率级与测点声压级之间的数学模型。
28、一种计算机设备，包括电连接的存储器和处理器，所述存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述的换流站设备声功率级计算方法的步骤。
29、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计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的换流站设备声功率级计算方法的步骤。
30、与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益的技术效果：
31、本专利技术提供的换流站设备声功率级计算方法，利用测量测点的声压，得到测点声压频谱；根据声源与测点之间的几何位置，计算得到各个声源与测点之间的声传播衰减量；基于声传播衰减量，建立声源声功率和测点声压级之间的数学模型；然后求解该数学模型，得到各个声源设备声功率级大小。由于换流站设备多，测点得到的声压是各个设备发出噪声的叠加，很难根据声压数据直接得到设备声功率级的大小，通过本专利技术，可以利用声压数据反演得到各个声源设备的声功率级大小，实现声源设备声功率级的计算。
32、进一步的，采用粒子群优化算法，求解数学模型，收敛速度快、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种换流站设备声功率级计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种换流站设备声功率级计算方法，其特征在于，所述声传播的衰减量包括几何发散导致的衰减，大气吸收导致的衰减，地面效应导致的衰减和屏蔽导致的衰减。
3.根据权利要求1所述的一种换流站设备声功率级计算方法，其特征在于，所述基于测点声压频谱和声传播衰减量建立声源声功率级与测点声压级之间的数学模型包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种换流站设备声功率级计算方法，其特征在于，各个测点声压级测量值计算公式为：其中，Lpj测是第j个测点声总压级测量值；Pej是第j个测点声压的有效值；Pref是参考声压。
5.根据权利要求3所述的一种换流站设备声功率级计算方法，其特征在于，所述不同声源在不同测点的声压级计算值的表达式为：Lpij计＝Lwi-Aij；其中，Lpij计是第i个声源在第j个测点声压级计算值；Lwi是第i个声源声功率；Aij是第i个声源到第j个测点的声音总衰减。
6.根据权利要求3所述的一种换流站设备声功率级计算方法，其特征在于，所述将不
7.根据权利要求1所述的一种换流站设备声功率级计算方法，其特征在于，所述声源声功率级与测点声压级之间的数学模型为：其中，f是声源声功率与测点声压级之间的数学表达式；Lpj测是第j个测点声总压级测量值；Lpj计是第j个测点的总声压级计算值；m是测点的总个数，j是测点序号。
8.根据权利要求1所述的一种换流站设备声功率级计算方法，其特征在于，采用粒子算法基于声源声功率级与测点声压级之间的数学模型获得声源设备声功率大小。
9.一种换流站设备声功率级计算系统，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的一种换流站设备声功率级计算系统，其特征在于，所述数学模型构建模块包括：
11.一种计算机设备，其特征在于，包括电连接的存储器和处理器，所述存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现权利要求1-8中任意一项所述的方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-8中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种换流站设备声功率级计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种换流站设备声功率级计算方法，其特征在于，所述声传播的衰减量包括几何发散导致的衰减，大气吸收导致的衰减，地面效应导致的衰减和屏蔽导致的衰减。
3.根据权利要求1所述的一种换流站设备声功率级计算方法，其特征在于，所述基于测点声压频谱和声传播衰减量建立声源声功率级与测点声压级之间的数学模型包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种换流站设备声功率级计算方法，其特征在于，各个测点声压级测量值计算公式为：其中，lpj测是第j个测点声总压级测量值；pej是第j个测点声压的有效值；pref是参考声压。
5.根据权利要求3所述的一种换流站设备声功率级计算方法，其特征在于，所述不同声源在不同测点的声压级计算值的表达式为：lpij计＝lwi-aij；其中，lpij计是第i个声源在第j个测点声压级计算值；lwi是第i个声源声功率；aij是第i个声源到第j个测点的声音总衰减。
6.根据权利要求3所述的一种换流站设备声功率级计算方法，其特征在于，所述将不同声源在同一测点的总声压级计算值进行叠加的公式为：其中，lpj计是第j个测点的总声压...
【专利技术属性】
技术研发人员：祝令瑜，何国阳，孙强，王绿，赵亚林，汲胜昌，马建刚，张凡，苏凤飞，张涵，耿明昕，宋德鑫，景龑，马博，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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