CN104899644A - 控制噪声的变电站标准化设计方案的筛选、优化方法 - Google Patents
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Abstract
控制噪声的变电站标准化设计方案的筛选、优化方法：对于同一个电压等级电网项目分别进行设计，得到若干个变电站总平面布置的典型设计图；对各个典型设计图在CandaA软件中直接等比例导入CAD格式绘制的总平面布置示意图；自动生成二维坐标；对各方案的厂界环境噪声排放分别进行预测计算；总结出不能达到排放标准要求的方案；对不能达到排放标准要求的方案分别进行优化设计、增加降噪措施；再重新进行预测；对能够应用于2类声环境功能区的方案分别进行投资数额的计算；筛选出投资数额较低的典型设计图，作为入选方案。本发明可使项目在可研阶段就考虑到环保因素，避免项目在设计过程中出现重大变更，大大加快电网项目前期工作的进度，并节约前期工作成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种设计方案的筛选方法，具体涉及一种控制噪声的变电站标准化设计方案的筛选、优化方法，直接应用于电力环保领域。
背景技术
目前，国家电网公司及下属各单位投资建设的110kV及以上电压等级的输变电工程，均采用标准化设计方案。这些设计方案配备了不同的模块，能够适应不同的地形、气候条件、输送容量的要求。然而，标准化设计模块更多的是考虑了节约投资等因素，并没有在可研阶段加入环保因素。
根据《中华人民共和国环境影响评价法》和《建设项目环境保护管理条例》（国务院令第253号）的要求，开发建设项目在可行性研究阶段均需进行环境影响评价。项目经过环境影响评价并取得环境保护行政主管部门的审批后，方可开工建设。
进行环境影响评价时，一旦设计的内容不能满足环评标准要求，必须变更设计或站址，这样，就大大增加了前期工作费用及时间，浪费了大量的人力、物力及精力。
如果在进行标准化设计时改变设计方案所配备的模块，改为立足于满足环评标准要求进行设计，则其中的一些设计可能会得到远远超出满足环境影响评价所需要的标准，造成投资的大量增加与浪费。目前，尚未找到一种能够兼顾节约投资与满足环境影响评价的设计方法。
实际上，江苏省内应用的国家电网公司标准化设计方案的变电站总平面布置方案多达数10种，每个方案的总平面布置及声源都存在类似问题。需要通过研究得到解决。而现有技术尚未找到能够很好地解决上述问题的技术方案。
发明内容
为了克服现有技术的上述不足，本发明的目的是提供一种控制噪声的变电站标准化设计方案的筛选、优化方法，通过本发明的方法，可使项目在可研阶段就考虑到环保因素，避免项目在设计过程中出现重大变更，大大加快电网项目前期工作的进度，并节约前期工作成本。
完成上述发明任务的技术方案是，控制噪声的变电站标准化设计方案的筛选、优化方法，其特征在于，步骤如下：
⑴.对于同一类电压等级的电网项目，按照国家电网设计标准，分别进行设计，得到若干个变电站总平面布置的典型设计图（简称：设计方案或方案）；
⑵. 对步骤⑴得到的各个典型设计图，直接按照等比例绘制CAD格式的总平面布置示意图，示意图中包括主要声源及屏障物，绘制完成后，将其导入CadnaA噪声预测软件中；
⑶. 按照等比例绘制后，指定坐标原点，各个声源在总平面图上的二维坐标（X，Y）即可自动生成；
⑷. 以国家电网公司变电站典型设计图为依据，对步骤⑴中各个典型设计图的厂界环境噪声排放，分别进行预测计算；
⑸. 计算后总结出一系列不能达到排放标准要求的总平面布置的典型设计图；
⑹. 对步骤⑸中的“不能达到排放标准要求的总平面布置的典型设计图”分别进行优化设计、并增加降噪措施；
⑺. 对步骤⑹的优化并增加降噪措施后的各个典型设计图，用步骤⑷相同的方法，使用噪声预测软件“CadnaA”对其重新进行预测；
⑻. 对步骤⑺中预测后能够应用于2类声环境功能区的典型设计图，分别进行投资数额的计算；
⑼. 筛选出步骤⑻中投资数额较低的典型设计图，作为入选方案。
本发明有以下优化方案：
步骤⑷所述的对各个典型设计图的厂界环境噪声排放分别进行预测计算，是通过噪声预测软件“CadnaA”， 基于ISO9613标准方法、利用WINDOWS作为操作平台的噪声模拟和控制软件，进行噪声源的预测和评价。
步骤⑹中的优化设计、并增加降噪措施，为以下两种措施中的一种或两种：
降低声源：如果增加20~200万的投资，可将现有的噪声源强降低2~10分贝；
采取上隔声墙的措施；
步骤⑺中的对优化并增加降噪措施后的各个典型设计图重新进行预测，是评价地面1.5m高度处和围墙上方0.5m，2个高度处的噪声是否达标；计算时将预测点选择这两个高度分别计算。
步骤⑺中的重新进行预测，是通过噪声预测软件“CadnaA”， 基于ISO9613标准方法、利用WINDOWS作为操作平台的噪声模拟和控制软件，进行噪声源的预测和评价。
有益效果：通过本发明的方法，可使项目在可研阶段就考虑到环保因素，避免项目在设计过程中出现重大变更，大大加快电网项目前期工作的进度，并节约前期工作成本。本发明的方法在500k变电站中应用，厂界噪声排放值采取措施前夜间噪声排放超标2.7dB（A）~7.7dB（A），采取本控制方案后降低了9.8dB（A）~14.5dB（A）。
具体实施方式
实施例1，在江苏电网设计中，控制噪声的变电站标准化设计方案的筛选、优化方法。
江苏省电力公司与江苏省电力设计院（电力专业）、国电环境保护研究院（电力环保专业）等单位就江苏省内变电站噪声现状进行了一次交流，提出了问题所在。由江苏省电力设计院负责提供各方案的总平面布置示意图，国电环境保护研究院负责噪声方面的计算及环保措施的整理。
预测计算阶段：
预测中通常需要使用到CadnaA计算软件。该软件为德国datakustia公司开发的一款噪声预测软件。CadnaA系统是一套基于ISO9613标准方法、利用WINDOWS作为操作平台的噪声模拟和控制软件，广泛适用于多种噪声源的预测、评价、工程设计和研究。
①常规使用
CadnaA计算软件多用于作为环保评价，一般用于预测工程产生的噪声量，以供设计单位修改设计或者将预测好的方案提供给噪声治理措施的公司，进行降噪设计。
②利用CadnaA计算软件进行降噪方案的预测
本方法的特点为，充分利用CadnaA预测计算软件在计算噪声时的便捷，以及计算迅速的特点，在预测的过程中，就通过采用降低声源、优化布局、或者增加降噪措施等预测方案，对各典型化设计的变电站总平面布局提出降噪方案。
首先，在进行CadnaA计算软件预测时，可直接等比例导入CAD格式绘制的总平面布置示意图。按照等比例导入后，各个声源在总平面图上的二维坐标（X，Y）即可自动生成。此种导入方法，大大简化了人为设置坐标系的复杂程度，并且可减少人为设置坐标系的错误率。一般用导入的方法建立一个二维坐标系不论声源多少，均只要约3分钟即可完成，而人工手动设置坐标系，根据声源的数量，每个声源坐标系的设置均需1~2分钟。
在设置好二维坐标系后，根据声源及各类建筑物，降噪措施的高度，点击具体物体，设置三维的坐标系（X，Y，Z）。在设置坐标系的同时，也设置声源的参数，已有的各类降噪措施的参数。
当设置完成后，可点击3维视图查看设置的是否正确，当确认正确后，直接点击计算，该软件即可按照《环境影响评价技术导则-声环境》（HJ2.4-2009）的要求及其中的各类计算公式，计算任意预测高度上的二维等声值曲线图。由于在实际的环境影响评价中，判断周围是否超标一般是评价地面1.5m高度处和围墙上方0.5m，2个高度处的噪声是否达标，因此，计算时将预测点选择这两个高度分别计算。
江苏电网标准化设计方案中的变电站设计方案共有约50余种，首先通过计算这50余种标准化设计方案的变电站能否达到环保要求的噪声控制标准。对于能达到标准的变电站，根据其所处的不同区域，定为不同标准情况下的推荐方案。
对于不能达标的设计方案，需要考虑几类噪声控制措施。通常最简便的措施为降低声源。一般而言，如果增加20~200万的投资，可将现有的噪声源强降低2~10分贝。同时，对于一些有遗留问题的变电站，还可以采取上隔声墙的措施。但是，对于很多周围有民房的变电站，判断其周围是否超标一般是评价围墙上方0.5m是否达标，因此，隔声墙最佳的使用方案是应用于站内而不是应用在围墙处。隔声墙的降噪效果及投资额与其面积及降噪量有关。此时，通过该软件，可模拟一道隔声墙在站内任意位置摆放，计算加隔声墙后的降噪效果。而根据大量的计算结果统计出的经验表明，隔声墙的摆放位置距离声源越近，将声源包围的越紧密，其降噪效果越好。而且，由于隔声墙距离声源近，其包络范围也小，也减少了隔声墙的面积及投资。但同时也要考虑到声源附近是否有其他电气装置会阻碍隔声墙的摆放。因此，使用该软件，可方便的虚拟隔声墙摆放的位置，计算出花最少投资取得最好降噪效果的隔声墙摆放方式。
对于某些单独采用降低声源和隔声墙措施都不能达标的方案，则要考虑多方案结合，先计算投资，再按照投资额的大小，计算方案是否能满足标准要求。
成果整理阶段：
通过CadnaA计算软件计算出的结果，将最优方案，各降噪措施方案汇总，在江苏电网标准化设计方案的基础上，形成一套变电站噪声环保设计方案，将各方案的环保特点，应用范围，降噪投资列明后，作为设计的依据。
（1）以国家电网公司变电站典型设计图为依据，通过噪声预测软件“CadnaA”对其厂界环境噪声排放进行预测计算。
（2）计算后总结出一系列不能达到排放标准要求的总平面布置，并通过优化设计、降噪措施等方案，在方案优化后，用噪声预测软件“CadnaA”对其重新进行预测，直至满足相应的标准要求。将能够满足标准要求的各总平面布置设计方案作为“江苏电网标准化设计方案的变电站噪声控制方案图册”。
Claims (5)
1. 一种控制噪声的变电站标准化设计方案的筛选、优化方法，其特征在于，步骤如下：
⑴.对于同一个电压等级的电网项目，按照国家电网设计标准，分别进行设计，得到若干个变电站总平面布置的典型设计图；
⑵. 对步骤⑴得到的各个典型设计图，直接按照等比例绘制CAD格式的总平面布置示意图，示意图中包括主要声源及屏障物，绘制完成后，将其导入CadnaA噪声预测软件中；；
⑶. 按照等比例导入后，指定坐标原点，各个声源在总平面图上的二维坐标（X，Y）即可自动生成；
⑷. 以国家电网公司变电站典型设计图为依据，对步骤⑴中各个典型设计图的厂界环境噪声排放，分别进行预测计算；
⑸. 计算后总结出一系列不能达到排放标准要求的总平面布置的典型设计图；
⑹. 对步骤⑸中的“不能达到排放标准要求的总平面布置的典型设计图”分别进行优化设计、并增加降噪措施；
⑺. 用步骤⑷相同的方法，对步骤⑹的优化并增加降噪措施后的各个典型设计图重新进行预测；
⑻. 对步骤⑺中预测后能够应用于2类声环境功能区的典型设计图，分别进行投资数额的计算；
⑼. 筛选出步骤⑻中投资数额较低的典型设计图，作为入选方案。
2. 根据权利要求1所述的控制噪声的电网变电站标准化设计方案的筛选、优化方法，其特征在于，步骤⑷所述的对各个典型设计图的厂界环境噪声排放分别进行预测计算，是通过噪声预测软件“CadnaA”， 基于ISO9613标准方法、利用WINDOWS作为操作平台的噪声模拟和控制软件，进行噪声源的预测和评价。
3. 根据权利要求1所述的控制噪声的电网变电站标准化设计方案的筛选、优化方法，其特征在于，步骤⑹中的优化设计、并增加降噪措施，为以下两种措施中的一种或两种：
降低声源：如果增加20~200万的投资，可将现有的噪声源强降低2~10分贝；
采取上隔声墙的措施。
4. 根据权利要求1所述的控制噪声的电网变电站标准化设计方案的筛选、优化方法，其特征在于，步骤⑺中的对优化并增加降噪措施后的各个典型设计图重新进行预测，是评价地面1.5m高度处和围墙上方0.5m，2个高度处的噪声是否达标；计算时将预测点选择这两个高度分别计算。
5. 根据权利要求1-4之一所述的控制噪声的电网变电站标准化设计方案的筛选、优化方法，其特征在于，步骤⑺中的重新进行预测，是通过噪声预测软件“CadnaA”， 基于ISO9613标准方法、利用WINDOWS作为操作平台的噪声模拟和控制软件，进行噪声源的预测和评价。
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