CN113236487B - 风电场噪声控制方法、系统、设备及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风电场噪声控制方法、系统、设备及存储介质,所述风电场包括若干风电机组,控制方法包括:获取风电场的实时风况;查询风电机组的控制策略表,以获取与实时风况对应的当前控制策略;控制策略表包括与不同风况对应的控制策略,每个控制策略包括待控制的风电机组及与待控制的风电机组对应的控制参数;根据当前控制策略中待控制的目标风电机组的目标控制参数对目标风电机组的运行参数进行调节,以使目标风电机组的预设距离范围内的噪声值在预设阈值范围内。本申请基于风电机组的控制策略表获取实时风况下的当前控制策略,并对风电场内的风电机组进行参数调节,以控制风电场内预设区域的噪声值在限值范围内。
Description
技术领域
本发明属于风电场控制领域,特别涉及一种风电场噪声控制方法、系统、设备及可读存储介质。
背景技术
随着风电资源的开发,部分风电场布局于居民区附近,风电机组开始在靠近居民点的地方布设,由此引发风电机组噪声对于附近居民的干扰问题。风电机组的噪声水平与机组本身声学特性、运行状态及入流风速、偏航状态等密切相关,以风电机组作为声源,风电场处于机组噪声的影响域内,场区各点处的声压值与各机组噪声值、点位与各机组的空间距离、方位角、风电场地形等有关。在噪声控制方面,对风电机组叶片的噪声研究、测试、降噪方法方面已有较多研究,并实施于风电机组设计,从而达到源头上的噪音控制;然而,对于风电场场级噪声控制,传统方法普遍考虑全场、全扇区的噪声最大值,易导致噪声值的过度估计和过度控制,引发不必要的发电量损失,且普遍采用优化机位布局的方案,难以应用在已建成或已确定布局方案的风电场中。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中对于已建成或已确定布局方案的风电场的场级噪声控制易过度从而引发不必要的发电量损失的缺陷,提供一种风电场噪声控制方法、系统、设备及可读存储介质。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题:
一种风电场噪声控制方法,所述风电场包括若干风电机组,所述控制方法包括:
获取风电场的实时风况;
查询风电机组的控制策略表,以获取与所述实时风况对应的当前控制策略;所述控制策略表包括与不同风况对应的控制策略,每个控制策略包括待控制的风电机组及与所述待控制的风电机组对应的控制参数;
根据所述当前控制策略中待控制的目标风电机组的目标控制参数对所述目标风电机组的运行参数进行调节,以使所述目标风电机组的预设距离范围内的噪声值在预设阈值范围内。
较佳地,所述控制方法还包括通过以下步骤生成所述控制策略表,具体包括:
构建风电场模型;所述风电场模型包括风电机组信息和噪声敏感区域信息;
基于所述风电场模型进行不同风况下的噪声仿真,得到任一风况下任一噪声敏感区域的仿真噪声值;
若所述仿真噪声值超出所述预设阈值范围,则按照预设规则对与所述任一噪声敏感区域对应的至少一个风电机组的运行参数进行调节,并返回基于所述风电场模型进行不同风况下的噪声仿真的步骤;
若所述任一风况下所有噪声敏感区域的仿真噪声值均在所述预设阈值范围内,则根据调节信息生成所述任一风况下的控制策略;所述调节信息包括执行调节的风电机组的机组信息以及所述执行调节的风电机组的参数调节信息;
根据所有风况下的控制策略生成所述控制策略表。
较佳地,所述风电场模型还包括风电场边界信息和地形信息;
所述构建风电场模型的步骤中,根据所述风电场边界信息和所述地形信息按照预设分辨率将所述风电场的每个噪声敏感区域划分为多个噪声计算点;
所述基于所述风电场模型进行不同风况下的噪声仿真,得到任一风况下任一噪声敏感区域的仿真噪声值的步骤中,对每个噪声计算点的仿真噪声值进行仿真。
较佳地,所述构建风电场模型的步骤还包括:
对每个风电机组进行不同风况下的噪声指向性测试,以获取不同风况下的噪声传播特性;所述噪声传播特性包括距离所述风电机组不同位置的噪声值,所述风电场模型包括所述噪声传播特性。
较佳地,所述生成所述控制策略表的步骤还包括:
根据所述任一风况下每个风电机组的初始运行参数得到所述每个风电机组的初始发电数据;
所述按照预设规则对与所述任一噪声敏感区域对应的至少一个风电机组的运行参数进行调节的步骤之后,还包括:
根据所述初始发电数据和调整后的运行参数计算得到所述执行调节的风电机组的总发电量损失值,然后返回基于所述风电场模型进行不同风况下的噪声仿真的步骤;
所述根据调节信息生成所述任一风况下的控制策略的步骤具体包括:
根据与最小总发电量损失值对应的调节信息生成所述任一风况下的控制策略。
一种风电场噪声控制系统,所述风电场包括若干风电机组,所述控制系统包括:
实时风况获取模块,用于获取风电场的实时风况;
查询模块,用于查询风电机组的控制策略表,以获取与所述实时风况对应的当前控制策略;所述控制策略表包括与不同风况对应的控制策略,每个控制策略包括待控制的风电机组及与所述待控制的风电机组对应的控制参数;
噪声控制模块,用于根据所述当前控制策略中待控制的目标风电机组的目标控制参数对所述目标风电机组的运行参数进行调节,以使所述目标风电机组的预设距离范围内的噪声值在预设阈值范围内。
较佳地,所述控制系统还包括:
风电场模型构建模块,用于构建风电场模型;所述风电场模型包括风电机组信息和噪声敏感区域信息;
仿真模块,用于基于所述风电场模型进行不同风况下的噪声仿真,得到任一风况下任一噪声敏感区域的仿真噪声值;
参数调节模块,用于在所述仿真噪声值超出所述预设阈值范围时,按照预设规则对与所述任一噪声敏感区域对应的至少一个风电机组的运行参数进行调节,并调用所述仿真模块;
控制策略生成模块,用于在所述任一风况下所有噪声敏感区域的仿真噪声值均在所述预设阈值范围内时,根据调节信息生成所述任一风况下的控制策略;所述调节信息包括执行调节的风电机组的机组信息以及所述执行调节的风电机组的参数调节信息;
控制策略表生成模块,用于根据所有风况下的控制策略生成所述控制策略表。
较佳地,所述风电场模型还包括风电场边界信息和地形信息;
所述风电场模型构建模块用于根据所述风电场边界信息和所述地形信息按照预设分辨率将所述风电场的每个噪声敏感区域划分为多个噪声计算点;
所述仿真模块用于得到任一风况下任一噪声敏感区域的每个噪声计算点的仿真噪声值。
较佳地,所述控制系统还包括:
噪声测试模块,用于对每个风电机组进行不同风况下的噪声指向性测试,以获取不同风况下的噪声传播特性;所述噪声传播特性包括距离所述风电机组不同位置的噪声值,所述风电场模型包括所述噪声传播特性。
较佳地,所述控制系统还包括:
初始发电数据获取模块,用于根据所述任一风况下每个风电机组的初始运行参数得到所述每个风电机组的初始发电数据;
总发电量损失值获取模块,用于根据所述初始发电数据和调整后的运行参数计算得到所述执行调节的风电机组的总发电量损失值,然后调用所述仿真模块;
所述控制策略生成模块用于根据与最小总发电量损失值对应的调节信息生成所述任一风况下的控制策略。
一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并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风电场噪声控制方法。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时实现上述的风电场噪声控制方法的步骤。
本发明的积极进步效果在于:本申请获取风电场的实时风况后,查询基于对不同风况进行仿真、调整后生成的风电机组的控制策略表,获取当前风况下的当前控制策略,并基于当前控制策略对风电场内的风电机组进行参数调节,以使得风电场内受风电机组噪声影响的各区域的噪声值在预设范围内。其中,控制策略表的生成过程中可以通过噪声仿真和噪声控制过程的迭代,综合考虑发电量损失,进而最终确定当前风电场在不同风况下需要实施噪声控制的风电机组及具体噪声控制的具体调节方式,对于已建成或已确定布局方案的风电场的场级噪声控制,确保在降低对风电场的噪声敏感区域的噪声影响的同时,避免不必要的发电量损失。
附图说明
图1为本发明实施例1的风电场噪声控制方法的流程图。
图2为本发明实施例1的风电场噪声控制方法中控制策略表生成的流程图。
图3为本发明实施例1的风电场噪声控制方法中控制策略表生成的另一种实现方式的流程图。
图4为本发明实施例1的风电场噪声控制方法的示例一中在8.5m/s,90°来流的风况下未实施噪声控制的全场噪声分布云图。
图5为本发明实施例1的风电场噪声控制方法的示例一中在8.5m/s,90°来流的风况下实施噪声控制的全场噪声分布云图。
图6为本发明实施例2的风电场噪声控制系统的模块示意图。
图7为本发明实施例3的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
一种风电场噪声控制方法,如图1所示,所述风电场包括若干风电机组,所述控制方法包括:
步骤11、获取风电场的实时风况;
其中,通过风电场至少一个风况检测点检测获取风向和风速得到实时风况,进一步可以通过风资源图谱和尾流模型计算得到不同位置的每个风电机组的入流风况;
步骤12、查询风电机组的控制策略表,以获取与所述实时风况对应的当前控制策略;所述控制策略表包括与不同风况对应的控制策略,每个控制策略包括待控制的风电机组及与所述待控制的风电机组对应的控制参数;
需要说明的是,风电场内每台风电机组都对应一张控制策略表,分别对应不同风况下的不同控制策略。
步骤13、根据所述当前控制策略中待控制的目标风电机组的目标控制参数对所述目标风电机组的运行参数进行调节,以使所述目标风电机组的预设距离范围内的噪声值在预设阈值范围内。
上述方案中,获取风电场的实时风况后,查询基于对不同风况进行仿真、调整后生成的风电机组的控制策略表,获取当前风况下的当前控制策略,并基于当前控制策略对风电场内的风电机组进行参数调节,以使得风电场内受风电机组噪声影响的各区域的噪声值在预设范围内。本实施例中,如图2所示,所述控制方法还包括通过以下步骤生成所述控制策略表,具体包括:
步骤21、构建风电场模型;所述风电场模型包括风电机组信息和噪声敏感区域信息;
其中,所述风电场模型包括风电场边界信息和地形信息;步骤21中具体根据所述风电场边界信息和所述地形信息按照预设分辨率将所述风电场的每个噪声敏感区域划分为多个噪声计算点。
其中,以特定分辨率划分噪声敏感区域,生成噪声敏感区域计算网格,形成x,y方向的均匀网格,每个网格对应一个噪声计算点也即计算点。
另外,步骤21还包括对每个风电机组进行不同风况下的噪声指向性测试,以获取不同风况下的噪声传播特性;所述噪声传播特性包括距离所述风电机组不同位置的噪声值,所述风电场模型包括所述噪声传播特性。
需要说明的是,此处的风电场模型是指:针对目标风电场,基于风电场边界信息、地形信息、风资源图谱、风电机组位置、风力机组类型、风力机组轮毂高度、风电场边界范围内噪声敏感区域信息、风电场背景噪声信息(如有)、风电场噪声限值等构建能够表示所述目标风电场的模型,以用于后续仿真训练中使用。风电机组信息包括单不限于风电机组位置、风力机组类型、风力机组轮毂高度等信息,不同的风机机组因为各信息的不同,其产生的噪声是不同的,当风电机组的上述信息确定,可以根据风电机组信息构建单机噪声数据库,用以表征风电机组噪声声功率等级与风况(风速和风向)、转速和输出功率等的对应关系,在生成控制策略表的过程中可以直接通过查询即可使用。
步骤22、基于所述风电场模型进行不同风况下的噪声仿真,得到任一风况下任一噪声敏感区域的仿真噪声值;
其中,通过设置风速范围、风速区间、风向范围、风向区间/扇区数等形成待仿真风况集,以用于上述的噪声仿真。
本申请可以通过现有的仿真应用实现上述的仿真过程,具体仿真包括:
(1)输入待仿真风况信息(风速、风向)。通过风资源图谱和尾流模型计算不同风电机组的风况(风速、风向),基于单机噪声数据库,通过线性插值得出仿真风况下每个风电机组的噪声声功率等级{LW,j},其中LW,j为第j个风电机组在相应仿真风况下的声功率等级。
(2)生成计算点-风电机组相对位置信息。根据风电场地形信息,通过线性插值获得网格点位处地形高程,形成计算点(即任一噪声敏感区域的噪声计算点)集合{Point(xi,yi,zi)},其中xi,yi,zi为第i个计算点的x,y,z方向坐标;通过几何计算得到计算点与各风电机组的距离{rij},其中rij,为第i个计算点与第j个风电机组的空间距离。
(3)求解考虑距离、传播方向的声传播方程。LP,ij=f(LW,j,rij,Δij),计算点集合内所有点在相应风况下的声压级,其中LP,ij为第j台风电机组噪声传播至计算点i处的声压级,LW,j为第j台风电机组的声功率等级,rij为第i个计算点与第j台风电机组的距离,Δij为第i个计算点与第j台风电机组的水平夹角。
步骤23、判断所述仿真噪声值是否超出所述预设阈值范围,若是,则执行步骤24;若否,则执行步骤25;
步骤24、按照预设规则对与所述任一噪声敏感区域对应的至少一个风电机组的运行参数进行调节,然后返回步骤22;
其中,可以根据超过阈值的计算点坐标和相应仿真噪声值,搜索仿真噪声值最高点位坐标,并对距离该点位最近的风电机组实施噪声控制,具体控制可以对该风电机组的运行参数(功率等)进行调节以实现对该风电机组的声功率等级进行降级,或者具体控制时,可以根据单机噪声数据库对进行相关参数的调整以实现声功率等级的调整。
步骤25、判断所述任一风况下所有噪声敏感区域的仿真噪声值是否均在所述预设阈值范围内,若是,则执行步骤26;若否,则执行步骤24;
步骤26、根据调节信息生成所述任一风况下的控制策略;所述调节信息包括执行调节的风电机组的机组信息以及所述执行调节的风电机组的参数调节信息;
其中,调节信息可以包括该风况下应实施控制策略的风电机组序号,以及根据输出功率变化记录该风况下实施控制策略引发的功率下降比例。
步骤27、根据所有风况下的控制策略生成所述控制策略表。
本实施例中,如图3所示,提供生成所述控制策略表的另一种实现方式,所述控制方法中生成所述控制策略表还包括:
步骤221、根据所述任一风况下每个风电机组的初始运行参数得到所述每个风电机组的初始发电数据;
进一步的,步骤24之后,还包括:
步骤241、根据所述初始发电数据和调整后的运行参数计算得到所述执行调节的风电机组的总发电量损失值;
进一步的,步骤26具体包括:
步骤261、根据与最小总发电量损失值对应的调节信息生成所述任一风况下的控制策略。
需要说明的是,在对风电机组进行调节时,记录该风况下实施控制策略引发的功率下降比例得到发电量损失情况,综合考虑发电量的损失来选择较优的控制策略,确保在降低对风电场的噪声敏感区域的噪声影响的同时,避免不必要的发电量损失。
通过具体实例进一步阐述本实施例的方案:
示例一
针对某个已完成微观选址的风电场,参见图4,风电场包含100台相同机型的风电机组(图中标号黑点)和数个居民聚集区(图中圆圈内的浅色黑点),风电场背景噪声为35分贝,噪声限值(预设阈值范围上限值)为45分贝。由于居民聚集区与风电机组距离较近,需对风场实施噪声控制。
根据本实施例所述的方法,在本实例中,对风电场全场进行了网格划分,分辨率为50m,以20m为分辨率,生成噪声敏感域(居民区)计算点网格,待仿真风况风速范围为3m/s-20m/s,风速区间间隔0.5m/s,风向范围为0°-360°,风向区间30°,形成共包含420个待仿真风况的集合,并初始化控制策略表和发电量影响表。
在各风况下,进行风电场尾流计算,通过数据库插值获得各风电机组声功率等级并考虑每个计算点的噪声传播、衰减和不同机组噪声值叠加,获得计算点处仿真噪声值,判断是否存在计算点仿真噪声值超过噪声限值的情况,对相应情况实施临近机组搜索和噪声控制,迭代噪声仿真、机组控制直至所有计算点仿真噪声值均在噪声允许值以内,输出相应风况下的控制策略和由实施控制策略引起的发电量损失至发电量影响表。循环上述过程,直至所有风况完成仿真和控制策略生成,形成了100台机组的总的控制策略表,其中,可以从控制策略表中提取出针对每个风电机组的控制策略分表,用于表示每个风电机组在不同风况下的控制策略,实际应用中,可以将控制策略分表分别发送至对应的风电机组,再基于控制策略分表进行对应控制,参照表1,示出了23号机组不同风况下的控制策略分表,表中的1表示当前风况下对23号机组进行参数调整,以及风电场整体发电量损失表(如表2所示),表中数值表示当前风况下对各机组进行调整后风电场的电量损失百分比。实际使用中,在风况8.5m/s,90°来流情况下,根据控制策略分表对风电场进行控制,通过全场噪声等值线图检验噪声控制策略效果,在实施控制前(参见图4),多处居民区处于45分贝噪声等值线内,实施控制后,所有居民区点位声压值小于45分贝限制(参见图5)。
表1
表2
示例二
某风场在投标阶段,发现其布机方案设计下,存在三个距离机位点小于500m的居民点,其最小距离为372m,预期受风机噪声影响较为强烈,需实施控制,风电场背景噪声为40分贝,噪声限值为夜间45分贝、日间55分贝。根据本发明所述的方法,录入三个近距离居民点的位置(噪声敏感区域)。仿真了与三个近距离居民点的距离在8m-12m区间内区域,0-360°风向的噪声分布,以该风电场风速、风向时间序列数据为输入,对该风场在一年内风场噪声超限情况、控制实施情况及发电量影响,统计主要受控风机为55号风机,总计共计受控时间点为9265个(全年总共为52560时间点),集中于夜间高风速情况;以及16号风机,共计受控时间点为1826个;受噪声控制影响,全年发电量损失为0.88%。
本实施例中,针对内部或周边有居民区等噪声敏感区域的风电场,通过噪声仿真进行敏感区域噪声水平预测,有效评估风电场噪声对居民区的影响;对可能引起噪声污染的风况和风电机组预先生成控制策略,控制策略表的生成过程中可以通过噪声仿真和噪声控制过程的迭代,综合考虑发电量损失,进而最终确定当前风电场在不同风况下需要实施噪声控制的风电机组及具体噪声控制的具体调节方式,对于已建成或已确定布局方案的风电场的场级噪声控制,确保在降低对风电场的噪声敏感区域的噪声影响的同时,避免不必要的发电量损失。
实施例2
一种风电场噪声控制系统,如图6所示,所述风电场包括若干风电机组,所述控制系统包括:
实时风况获取模块1,用于获取风电场的实时风况;
其中,通过风电场至少一个风况检测点检测获取风向和风速得到实时风况,进一步可以通过风资源图谱和尾流模型计算得到不同位置的每个风电机组的入流风况;
查询模块2,用于查询风电机组的控制策略表,以获取与所述实时风况对应的当前控制策略;所述控制策略表包括与不同风况对应的控制策略,每个控制策略包括待控制的风电机组及与所述待控制的风电机组对应的控制参数;
需要说明的是,风电场内每台风电机组都对应一张控制策略表,分别对应不同风况下的不同控制策略。
噪声控制模块3,用于根据所述当前控制策略中待控制的目标风电机组的目标控制参数对所述目标风电机组的运行参数进行调节,以使所述目标风电机组的预设距离范围内的噪声值在预设阈值范围内。
上述方案中,获取风电场的实时风况后,查询基于对不同风况进行仿真、调整后生成的风电机组的控制策略表,获取当前风况下的当前控制策略,并基于当前控制策略对风电场内的风电机组进行参数调节,以使得风电场内受风电机组噪声影响的各区域的噪声值在预设范围内。
本实施例中,参见图6,所述控制系统还包括以下模块以实现生成所述控制策略表,所述控制系统还包括:
风电场模型构建模块4,用于构建风电场模型;所述风电场模型包括风电机组信息和噪声敏感区域信息;
其中,所述风电场模型包括风电场边界信息和地形信息;所述风电场模型构建模块4用于根据所述风电场边界信息和所述地形信息按照预设分辨率将所述风电场的每个噪声敏感区域划分为多个噪声计算点;
其中,以特定分辨率划分噪声敏感区域,生成噪声敏感区域计算网格,形成x,y方向的均匀网格,每个网格对应一个噪声计算点也即计算点。
另外,所述控制系统还包括噪声测试模块,用于对每个风电机组进行不同风况下的噪声指向性测试,以获取不同风况下的噪声传播特性;所述噪声传播特性包括距离所述风电机组不同位置的噪声值,所述风电场模型包括所述噪声传播特性。
需要说明的是,此处的风电场模型是指:针对目标风电场,基于风电场边界信息、地形信息、风资源图谱、风电机组位置、风力机组类型、风力机组轮毂高度、风电场边界范围内噪声敏感区域信息、风电场背景噪声信息(如有)、风电场噪声限值等构建能够表示所述目标风电场的模型,以用于后续仿真训练中使用。风电机组信息包括单不限于风电机组位置、风力机组类型、风力机组轮毂高度等信息,不同的风机机组因为各信息的不同,其产生的噪声是不同的,当风电机组的上述信息确定,可以根据风电机组信息构建单机噪声数据库,用以表征风电机组噪声声功率等级与风况(风速和风向)、转速和输出功率等的对应关系,在生成控制策略表的过程中可以直接通过查询即可使用。
仿真模块5,用于基于所述风电场模型进行不同风况下的噪声仿真,得到任一风况下任一噪声敏感区域的仿真噪声值;
其中,通过设置风速范围、风速区间、风向范围、风向区间/扇区数等形成待仿真风况集,以用于上述的噪声仿真。
本申请可以通过现有的仿真应用实现上述的仿真过程,具体仿真包括:
(1)输入待仿真风况信息(风速、风向)。通过风资源图谱和尾流模型计算不同风电机组的风况(风速、风向),基于单机噪声数据库,通过线性插值得出仿真风况下每个风电机组的噪声声功率等级{LW,j},其中LW,j为第j个风电机组在相应仿真风况下的声功率等级。
(2)生成计算点-风电机组相对位置信息。根据风电场地形信息,通过线性插值获得网格点位处地形高程,形成计算点(即任一噪声敏感区域的噪声计算点)集合{Point(xi,yi,zi)},其中xi,yi,zi为第i个计算点的x,y,z方向坐标;通过几何计算得到计算点与各风电机组的距离{rij},其中rij,为第i个计算点与第j个风电机组的空间距离。
(3)求解考虑距离、传播方向的声传播方程。LP,ij=f(LW,j,rij,Δij),计算点集合内所有点在相应风况下的声压级,其中LP,ij为第j台风电机组噪声传播至计算点i处的声压级,LW,j为第j台风电机组的声功率等级,rij为第i个计算点与第j台风电机组的距离,Δij为第i个计算点与第j台风电机组的水平夹角。
参数调节模块6,用于在所述仿真噪声值超出所述预设阈值范围时,按照预设规则对与所述任一噪声敏感区域对应的至少一个风电机组的运行参数进行调节,并调用所述仿真模块5;
其中,可以根据超过阈值的计算点坐标和相应仿真噪声值,搜索仿真噪声值最高点位坐标,并对距离该点位最近的风电机组实施噪声控制,具体控制可以对该风电机组的运行参数(功率等)进行调节以实现对该风电机组的声功率等级进行降级,或者具体控制时,可以根据单机噪声数据库对进行相关参数的调整以实现声功率等级的调整。
控制策略生成模块7,用于在所述任一风况下所有噪声敏感区域的仿真噪声值均在所述预设阈值范围内时,根据调节信息生成所述任一风况下的控制策略;所述调节信息包括执行调节的风电机组的机组信息以及所述执行调节的风电机组的参数调节信息;
其中,调节信息可以包括该风况下应实施控制策略的风电机组序号,以及根据输出功率变化记录该风况下实施控制策略引发的功率下降比例。
控制策略表生成模块8,用于根据所有风况下的控制策略生成所述控制策略表。
本实施例中,所述控制系统还包括:
初始发电数据获取模块9,用于根据所述任一风况下每个风电机组的初始运行参数得到所述每个风电机组的初始发电数据;
总发电量损失值获取模块10,用于根据所述初始发电数据和调整后的运行参数计算得到所述执行调节的风电机组的总发电量损失值,然后调用所述仿真模块5;
所述控制策略生成模块7用于根据与最小总发电量损失值对应的调节信息生成所述任一风况下的控制策略。
需要说明的是,在对风电机组进行调节时,记录该风况下实施控制策略引发的功率下降比例得到发电量损失情况,综合考虑发电量的损失来选择较优的控制策略,确保在降低对风电场的噪声敏感区域的噪声影响的同时,避免不必要的发电量损失。
本实施例中,针对内部或周边有居民区等噪声敏感区域的风电场,通过噪声仿真进行敏感区域噪声水平预测,有效评估风电场噪声对居民区的影响;对可能引起噪声污染的风况和风电机组预先生成控制策略,控制策略表的生成过程中可以通过噪声仿真和噪声控制过程的迭代,综合考虑发电量损失,进而最终确定当前风电场在不同风况下需要实施噪声控制的风电机组及具体噪声控制的具体调节方式,对于已建成或已确定布局方案的风电场的场级噪声控制,确保在降低对风电场的噪声敏感区域的噪声影响的同时,避免不必要的发电量损失。
实施例3
一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并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实施例1所述的风电场噪声控制方法。
图7为本实施例提供的一种电子设备的结构示意图。图7示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性电子设备90的框图。图7显示的电子设备90仅仅是一个示例,不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图7所示,电子设备90可以以通用计算设备的形式表现,例如其可以为服务器设备。电子设备90的组件可以包括但不限于:至少一个处理器91、至少一个存储器92、连接不同系统组件(包括存储器92和处理器91)的总线93。
总线93包括数据总线、地址总线和控制总线。
存储器92可以包括易失性存储器,例如随机存取存储器(RAM)921和/或高速缓存存储器922,还可以进一步包括只读存储器(ROM)923。
存储器92还可以包括具有一组(至少一个)程序模块924的程序工具925,这样的程序模块924包括但不限于:操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据,这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
处理器91通过运行存储在存储器92中的计算机程序,从而执行各种功能应用以及数据处理。
电子设备90也可以与一个或多个外部设备94(例如键盘、指向设备等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口95进行。并且,电子设备90还可以通过网络适配器96与一个或者多个网络(例如局域网(LAN),广域网(WAN)和/或公共网络,例如因特网)通信。网络适配器96通过总线93与电子设备90的其它模块通信。应当明白,尽管图中未示出,可以结合电子设备90使用其它硬件和/或软件模块,包括但不限于:微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID(磁盘阵列)系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
应当注意,尽管在上文详细描述中提及了电子设备的若干单元/模块或子单元/模块,但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上,根据本申请的实施方式,上文描述的两个或更多单元/模块的特征和功能可以在一个单元/模块中具体化。反之,上文描述的一个单元/模块的特征和功能可以进一步划分为由多个单元/模块来具体化。
实施例4
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时实现实施例1所述的风电场噪声控制方法的步骤。
其中,可读存储介质可以采用的更具体可以包括但不限于:便携式盘、硬盘、随机存取存储器、只读存储器、可擦拭可编程只读存储器、光存储器件、磁存储器件或上述的任意合适的组合。
在可能的实施方式中,本发明还可以实现为一种程序产品的形式,其包括程序代码,当所述程序产品在终端设备上运行时,所述程序代码用于使所述终端设备执行实现实施例1所述的风电场噪声控制方法的步骤。
其中,可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明的程序代码,所述程序代码可以完全地在用户设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户设备上部分在远程设备上执行或完全在远程设备上执行。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这仅是举例说明,本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种风电场噪声控制方法,其特征在于,所述风电场包括若干风电机组,所述控制方法包括:
获取风电场的实时风况;
查询风电机组的控制策略表,以获取与所述实时风况对应的当前控制策略;所述控制策略表包括与不同风况对应的控制策略,每个控制策略包括待控制的风电机组及与所述待控制的风电机组对应的控制参数;
根据所述当前控制策略中待控制的目标风电机组的目标控制参数对所述目标风电机组的运行参数进行调节,以使所述目标风电机组的预设距离范围内的噪声值在预设阈值范围内;
所述控制方法还包括通过以下步骤生成所述控制策略表,具体包括:
构建风电场模型;所述风电场模型包括风电机组信息和噪声敏感区域信息;
基于所述风电场模型进行不同风况下的噪声仿真,得到任一风况下任一噪声敏感区域的仿真噪声值;
若所述仿真噪声值超出所述预设阈值范围,则按照预设规则对与所述任一噪声敏感区域对应的至少一个风电机组的运行参数进行调节,并返回基于所述风电场模型进行不同风况下的噪声仿真的步骤;
若所述任一风况下所有噪声敏感区域的仿真噪声值均在所述预设阈值范围内,则根据调节信息生成所述任一风况下的控制策略;所述调节信息包括执行调节的风电机组的机组信息以及所述执行调节的风电机组的参数调节信息;
根据所有风况下的控制策略生成所述控制策略表;
所述风电场模型还包括风电场边界信息和地形信息;
所述构建风电场模型的步骤中,根据所述风电场边界信息和所述地形信息按照预设分辨率将所述风电场的每个噪声敏感区域划分为多个噪声计算点;
所述基于所述风电场模型进行不同风况下的噪声仿真,得到任一风况下任一噪声敏感区域的仿真噪声值的步骤中,对每个噪声计算点的仿真噪声值进行仿真。
2.如权利要求1所述的风电场噪声控制方法,其特征在于,所述构建风电场模型的步骤还包括:
对每个风电机组进行不同风况下的噪声指向性测试,以获取不同风况下的噪声传播特性;所述噪声传播特性包括距离所述风电机组不同位置的噪声值,所述风电场模型包括所述噪声传播特性。
3.如权利要求1所述的风电场噪声控制方法,其特征在于,所述生成所述控制策略表的步骤还包括:
根据所述任一风况下每个风电机组的初始运行参数得到所述每个风电机组的初始发电数据;
所述按照预设规则对与所述任一噪声敏感区域对应的至少一个风电机组的运行参数进行调节的步骤之后,还包括:
根据所述初始发电数据和调整后的运行参数计算得到所述执行调节的风电机组的总发电量损失值,然后返回基于所述风电场模型进行不同风况下的噪声仿真的步骤;
所述根据调节信息生成所述任一风况下的控制策略的步骤具体包括:
根据与最小总发电量损失值对应的调节信息生成所述任一风况下的控制策略。
4.一种风电场噪声控制系统,其特征在于,所述风电场包括若干风电机组,所述控制系统包括:
实时风况获取模块,用于获取风电场的实时风况;
查询模块,用于查询风电机组的控制策略表,所述风电机组的控制策略表为基于对不同风况进行仿真、调整后生成,以获取与所述实时风况对应的当前控制策略;所述控制策略表包括与不同风况对应的控制策略,每个控制策略包括待控制的风电机组及与所述待控制的风电机组对应的控制参数;
噪声控制模块,用于根据所述当前控制策略中待控制的目标风电机组的目标控制参数对所述目标风电机组的运行参数进行调节,以使所述目标风电机组的预设距离范围内的噪声值在预设阈值范围内;
所述控制系统还包括:
风电场模型构建模块,用于构建风电场模型;所述风电场模型包括风电机组信息和噪声敏感区域信息;
仿真模块,用于基于所述风电场模型进行不同风况下的噪声仿真,得到任一风况下任一噪声敏感区域的仿真噪声值;
参数调节模块,用于在所述仿真噪声值超出所述预设阈值范围时,按照预设规则对与所述任一噪声敏感区域对应的至少一个风电机组的运行参数进行调节,并调用所述仿真模块;
控制策略生成模块,用于在所述任一风况下所有噪声敏感区域的仿真噪声值均在所述预设阈值范围内时,根据调节信息生成所述任一风况下的控制策略;所述调节信息包括执行调节的风电机组的机组信息以及所述执行调节的风电机组的参数调节信息;
控制策略表生成模块,用于根据所有风况下的控制策略生成所述控制策略表;
所述风电场模型还包括风电场边界信息和地形信息;
所述风电场模型构建模块用于根据所述风电场边界信息和所述地形信息按照预设分辨率将所述风电场的每个噪声敏感区域划分为多个噪声计算点;
所述仿真模块用于得到任一风况下任一噪声敏感区域的每个噪声计算点的仿真噪声值。
5.如权利要求4所述的风电场噪声控制系统,其特征在于,所述控制系统还包括:
噪声测试模块,用于对每个风电机组进行不同风况下的噪声指向性测试,以获取不同风况下的噪声传播特性;所述噪声传播特性包括距离所述风电机组不同位置的噪声值,所述风电场模型包括所述噪声传播特性。
6.如权利要求4所述的风电场噪声控制系统,其特征在于,所述控制系统还包括:
初始发电数据获取模块,用于根据所述任一风况下每个风电机组的初始运行参数得到所述每个风电机组的初始发电数据;
总发电量损失值获取模块,用于根据所述初始发电数据和调整后的运行参数计算得到所述执行调节的风电机组的总发电量损失值,然后调用所述仿真模块;
所述控制策略生成模块用于根据与最小总发电量损失值对应的调节信息生成所述任一风况下的控制策略。
7.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至3任一项所述的风电场噪声控制方法。
8.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述程序被处理器执行时实现权利要求1至3任一项所述的风电场噪声控制方法的步骤。
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