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风力发电机组噪声测试方案

方案概述


标准IEC 61400-11、GB/T 22516-2008,2015、AWEA、BWEA规定了风力发电机组的运行噪声测量方法。 本测试方案专门针对标准设计,提供符合标准的数据采集硬件和数据处理软件。 数据采集硬件主要采用NI Ethernet数据采集卡,软件使用SignalPad。
本方案提供的风力发电机组噪声测量系统的配置如下图所示,包含三个数据采集测量站,分别采集噪声、风速等环境参数和功率等风机运行参数,三个采集站通过WIFI与主机连接,数据实时存储、分析和显示。

 

 

数据采集硬件


风力发电机组周围需要布置三个间隔在100m-200m之间的数据采集测量点,由于测量点之间距离较大,数据采集硬件方案采用无线传输方案。一号测量点连接传声器测量风电机组的噪声,二号测量点和三号测量点采集风速、风向、机组功率、转速、浆距角等传感器输出的电压信号。因为需要测量一路噪声信号和多路电压信号,所以一号测量点选用4通道的NI ENET 9234连接传声器测量噪声信号,二号和三号测量点选用32通道的NI ENET 9205测量多路电压信号。测量点之间通过WIFI模块AT-5150实现远距离控制和数据传送。
  • NI ENET-9234:以太网声音与振动输入:4通道,24位,51.2KS/s/通道
  • NI ENET-9025:以太网电压输入:32通道,16位,250KS/s
  • 传感器及信号调理
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    SignalPad测试分析软件


    本系统配备了SignalPad测控软件,可完成通道配置、参数设置、数据采集、显示与存储、频率响应函数计算、共振频率自动检测、数据回放等任务。针对标准GBT 22516-2008和IEC 61400-11,SignalPad专门配备了风电机组噪声测量分析模块,其测量分析方法完全符合标准规定,主要可完成以下功能:
  • 传声器和其他传感器的标定;
  • 风电机组参数可设置,可满足各种风电机组的测试;
  • 实时采集、存储,采集信号窗可设置;实时显示噪声声压级、功率谱等信号处理分析结果;采集过程中可去除干扰信号(如飞机飞过时可忽略该时间段内的信号);
  • 实时对风速累加处理,计算每个风速窗数据数目;
  • 采集结束后,根据标准对数据进行分析,自动生成测试报告,测试报告模板可自定义加入公司标志、测试时间地点等信息。
  • 信号可备份、回放,报告可重新生成。
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    下图是SignalPad的风机噪声测试视图:

     

     

    下图是生成报告和报告预览对话框,只需填写几个变量,即可一键生成报告:

     

     

    下图是SignalPad生成的风机噪声报告的部分内容:

     

     

    应用案例


    国际权威检测机构Intertek、风电企业金风,远景,上海电气,鉴衡,明阳,盛世锋业,联合动力,江苏有能和院校内蒙古工业大学等分别采用本测量方案,成功完成了风力发电机组的噪声测量。

     

    用户现场照片