CN113312759A - 一种计算换流变压器组噪声源强的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种计算换流变压器组噪声源强的方法及系统，包括：建立换流变压器组的仿真模型，并确定测量点的位置和每个换流变压器的等效的点声源的位置；进行仿真计算，获取第k个换流变压器上第i个点声源在第j个测量点处的声级Lk PFj，并根据声级Lk PFj计算第k个换流变压器上第i个点声源在第j个测量点处的声功率测量值Ek Fj；构建任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi与对应的声功率测量值Ek Fj的比例系数Bk ji，并基于比例系数Bk ji确定声功率测量值Ek Fj和源强ESi的第一关系；根据所述第一关系确定所有换流变压器在第j个测量点的声功率值EFj和源强ESi的第二关系；根据所述第二关系进行反演计算，以确定任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi。
Description
技术领域
本发明涉及电网环境保护技术领域，并且更具体地，涉及一种计算换流变压器组噪声源强的方法及系统。
背景技术
特高压输电在远距离输送电能方面，具有能量损耗小，技术成熟，经济上可大规模应用等特点，在各个地区被广泛投运。随着换流站的增多，其对周围环境的噪声污染越来越受公众、环保部门及电网公司的关注。而换流站噪声的主要来源就是换流变压器，所以研究换流变压器的辐射声场对换流站噪声的分析与控制十分关键。
由于实地测量声级法要求项目已经建设完成，而对建成后的后期降噪处理及相关改造的成本也会很高，因此在项目设计阶段通过仿真计算来评估噪声水平是非常重要的。在仿真过程中，需要准确的换流变压器源强，以保证计算结果的可靠性，为此我们提出了基于测量数据反演计算换流变压器源强。在换流变压器声源等效时，由于换流变压器的大小不同在选择对应的等效点声源个数也是不一样的，理论上等效源体积越大，等效声源点数越多，其重建声场与实际声场越相似，但等效声源点数量的增多同时也增大了计算量。
发明内容
本发明提出一种计算换流变压器组噪声源强的方法及系统，以解决如何确定换流变压器的噪声源强的问题。
为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种计算换流变压器组噪声源强的方法，所述方法包括：
建立换流变压器组的仿真模型，并基于所述仿真模型确定测量点的位置和每个换流变压器的等效的点声源的位置；其中，各换流变压器上相对位置相同的点声源的源强相等；
基于所述仿真模型进行仿真计算，获取第k个换流变压器上第i个点声源在第j个测量点处的声级Lk PFj，并根据声级Lk PFj计算第k个换流变压器上第i个点声源在第j个测量点处的声功率测量值Ek Fj；
构建任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi与对应的声功率测量值Ek Fj的比例系数Bk ji，并基于所述比例系数Bk ji确定声功率测量值Ek Fj和任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi的第一关系；
根据所述第一关系确定所有换流变压器在第j个测量点的声功率值EFj和任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi的第二关系；
根据所述第二关系进行反演计算，以确定任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi。
优选地，其中所述构建任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi与对应的声功率测量值Ek Fj的比例系数Bk ji，包括：
其中，所述比例系数Bk ji表示第k个换流变压器上第i个点声源到第j个测量点的传播系数；ESi为任一个换流变压器上第i个点声源的源强，LPSi为对应的源强级；在换流变压器组噪声辐射形成的声场中取N个测量点，Ek Fj为第k个换流变压器上第i个点声源在第j个测量点的声功率，Lk PFj为对应的声级；Ak ji为声波从第k个换流变压器上第i个点声源传播到第j个测量点的衰减比值，Lk Aji为对应的衰减级；Wref为预设的参考值。
优选地，其中所述第一关系，包括：
其中，j的取值范围为[1，N]；i的取值范围为[1，M]；N为测量点的总数；M为每个换流变压器等效的点声源的总数。
优选地，其中所述第二关系，包括：
其中，j的取值范围为[1，N]；i的取值范围为[1，M]；N为测量点的总数；M为每个换流变压器等效的点声源的总数；L为换流变压器的总数。
优选地，其中所述根据所述第二关系进行反演计算，以确定任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi，包括：
其中，j的取值范围为[1，N]；i的取值范围为[1，M]；N为测量点的总数；M为每个换流变压器等效的点声源的总数；L为换流变压器的总数；测量点数目N大于等于等效的声源点数目M；当N＝M使，MB为方阵，MB可逆，通过方程联立求解得到
从而确定任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi；当N大于M时，采用最小二乘法计算得到
从而确定任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi。
根据本发明的另一个方面，提供了一种计算换流变压器组噪声源强的系统，所述系统包括：
仿真模型建立单元，用于建立换流变压器组的仿真模型，并基于所述仿真模型确定测量点的位置和每个换流变压器的等效的点声源的位置；其中，各换流变压器上相对位置相同的点声源的源强相等；
声功率测量值获取单元，用于基于所述仿真模型进行仿真计算，获取第k个换流变压器上第i个点声源在第j个测量点处的声级Lk PFj，并根据声级Lk PFj计算第k个换流变压器上第i个点声源在第j个测量点处的声功率测量值Ek Fj；
第一关系确定单元，用于构建任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi与对应的声功率测量值Ek Fj的比例系数Bk ji，并基于所述比例系数Bk ji确定声功率测量值Ek Fj和任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi的第一关系；
第二关系确定单元，用于根据所述第一关系确定所有换流变压器在第j个测量点的声功率值EFj和任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi的第二关系；
反演计算单元，用于根据所述第二关系进行反演计算，以确定任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi。
优选地，其中所述第一关系确定单元，构建任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi与对应的声功率测量值Ek Fj的比例系数Bk ji，包括：
其中，所述比例系数Bk ji表示第k个换流变压器上第i个点声源到第j个测量点的传播系数；ESi为任一个换流变压器上第i个点声源的源强，LPSi为对应的源强级；在换流变压器组噪声辐射形成的声场中取N个测量点，Ek Fj为第k个换流变压器上第i个点声源在第j个测量点的声功率，Lk PFj为对应的声级；Ak ji为声波从第k个换流变压器上第i个点声源传播到第j个测量点的衰减比值，Lk Aji为对应的衰减级；Wref为预设的参考值。
优选地，其中所述第一关系，包括：
其中，j的取值范围为[1，N]；i的取值范围为[1，M]；N为测量点的总数；M为每个换流变压器等效的点声源的总数。
优选地，其中所述第二关系，包括：
其中，j的取值范围为[1，N]；i的取值范围为[1，M]；N为测量点的总数；M为每个换流变压器等效的点声源的总数；L为换流变压器的总数。
优选地，其中所述反演计算单元，根据所述第二关系进行反演计算，以确定任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi，包括：
其中，j的取值范围为[1，N]；i的取值范围为[1，M]；N为测量点的总数；M为每个换流变压器等效的点声源的总数；L为换流变压器的总数；测量点数目N大于等于等效的声源点数目M；当N＝M使，MB为方阵，MB可逆，通过方程联立求解得到
从而确定任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi；当N大于M时，采用最小二乘法计算得到
从而确定任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi。
本发明提供了一种计算换流变压器组噪声源强的方法及系统，通过建立多点声源模型，利用数值模型计算得到换流变压器等效点声源到测量点的噪声衰减值，对换流变压器附近进行噪声测量，获得多个测量点测量值，结合噪声衰减值和测量值反推换流变压器的源强，本发明能够满足对换流站内噪声地图中噪声源强的校正需求，解决了目前缺乏相关方法获得换流变压器源强的问题。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本发明实施方式的计算换流变压器组噪声源强的方法100的流程图；
图2为根据本发明实施方式的应用单点声源模型反演计算换流变压器组噪声源强并进行验证的流程图；
图3为根据本发明实施方式的换流变压器组布局图；
图4为根据本发明实施方式的换流变压器单点声源分布图；
图5为根据本发明实施方式的换流站尺寸图；
图6为根据本发明实施方式的换流站单测量点分布图；
图7为根据本发明实施方式的声源点处设定值、有背景噪声和无背景噪声反演值对比图；
图8为根据本发明实施方式的应用多点声源模型反演计算换流变压器组噪声源强并进行验证的流程图；
图9为根据本发明实施方式的应用多点声源模型反演计算换流变压器组噪声源强的原理图；
图10为根据本发明实施方式的换流变压器组多点声源分布图；
图11为根据本发明实施方式的换流站多测量点分布图；
图12为根据本发明实施方式的第一组声源点处的设定值与反演值对比；
图13为根据本发明实施方式的第二组声源点处的设定值与反演值对比；
图14为根据本发明实施方式的计算换流变压器组噪声源强的系统1400的结构示意图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本发明实施方式的计算换流变压器组噪声源强的方法100的流程图。如图1所示，本发明实施方式提供的计算换流变压器组噪声源强的方法，通过建立多点声源模型，利用数值模型计算得到换流变压器等效点声源到测量点的噪声衰减值，对换流变压器附近进行噪声测量，获得多个测量点测量值，结合噪声衰减值和测量值反推换流变压器的源强，本发明的方法能够满足对换流站内噪声地图中噪声源强的校正需求，解决了目前缺乏相关方法获得换流变压器源强的问题。本发明实施方式提供的计算换流变压器组噪声源强的方法100，从步骤101处开始，在步骤101建立换流变压器组的仿真模型，并基于所述仿真模型确定测量点的位置和每个换流变压器的等效的点声源的位置；其中，各换流变压器上相对位置相同的点声源的源强相等。
在本发明中，为了计算换流变压器的源强，首先建立换流变压器组的仿真模型，并基于所述仿真模型确定测量点的位置和每个换流变压器的等效的点声源的位置。其中，换流变压器的声源特性由多个点声源等效，点声源的参数包括声功率和空间位置，其中，声功率未知，需要通过声场测量值反推得到；空间位置已知，空间位置包含绝对位置和相对位置，绝对位置是点声源以换流站为参考的实际位置，相对位置是点声源相对于换流变压器上特定点的相对位置。换流变压器组中的各个变压器的声源特性基本相同，各换流变压器等效点声源的相对位置相同，各换流变压器相对位置相同点声源的源强相同。换流变压器附近区域的声场主要来自于换流变压器本身的辐射噪声，基本不受换流站内其它电力设备辐射噪声的影响，通过换流变压器附近区域声场反推换流变压器源强时，可以忽略其它电力设备辐射噪声。换流变压器附近区域的声场是各换流变压器共同作用的结果，计算换流变压器辐射声场时，在换流变压器各点声源之间以及各换流变压器之间不考虑相位关系，只考虑能量叠加。
在步骤102，基于所述仿真模型进行仿真计算，获取第k个换流变压器上第i个点声源在第j个测量点处的声级Lk PFj，并根据声级Lk PFj计算第k个换流变压器上第i个点声源在第j个测量点处的声功率测量值Ek Fj。
在本发明中，设换流变压器组中有L个换流变压器，每个换流变压器可以等效为M个点声源，各换流变压器上相对位置相同的点声源源强相等。在换流变压器组噪声辐射形成的声场中取N个测量点，通过仿真计算，可以得到第k个换流变压器上第i个点声源在第j个测量点处的声功率Ek Fj。
在步骤103，构建任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi与对应的声功率测量值Ek Fj的比例系数Bk ji，并基于所述比例系数Bk ji确定声功率测量值Ek Fj和任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi的第一关系。
优选地，其中所述构建任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi与对应的声功率测量值Ek Fj的比例系数Bk ji，包括：
其中，所述比例系数Bk ji表示第k个换流变压器上第i个点声源到第j个测量点的传播系数；ESi为任一个换流变压器上第i个点声源的源强，LPSi为对应的源强级；在换流变压器组噪声辐射形成的声场中取N个测量点，Ek Fj为第k个换流变压器上第i个点声源在第j个测量点的声功率，Lk PFj为对应的声级；Ak ji为声波从第k个换流变压器上第i个点声源传播到第j个测量点的衰减比值，Lk Aji为对应的衰减级；Wref为预设的参考值。
优选地，其中所述第一关系，包括：
其中，j的取值范围为[1，N]；i的取值范围为[1，M]；N为测量点的总数；M为每个换流变压器等效的点声源的总数。
在本发明中，各换流变压器上相对位置相同的点声源的源强相等，用ESi表示任一个换流变压器的第i个点声源的源强，LPSi表示对应的源强级；在换流变压器组噪声辐射形成的声场中取N个测量点，Ek Fj表示第k个换流变压器上第i个点声源在第j个测量点的声功率，Lk PFj表示对应声级；Ak ij表示声波从第k个换流变压器上第i个点声源传播到第j个测量点的衰减比值，Lk Aij表示对应衰减级，上述参数之间的关系可表示为：
其中，Wref为预设的参考值。
在本发明中，通过仿真计算测量得到第k个换流变压器上第i个点声源在第j个测量点处的声级Lk PFj，并基于上述关系式根据声级Lk PFj计算第k个换流变压器上第i个点声源在第j个测量点处的声功率测量值Ek Fj。再基于上述关系式根据声功率测量值Ek Fj能够计算得到Ak ij和Lk Aij。
为简化计算，设Bk ji为ESi与Ek Fj之间的比例系数，为第k°个换流变压器中第i个等效点声源到第j个声测量点的传播系数，有：
由此，得到第k个换流变压器上所有声源点在所有测量点处的声功率为：
上式中，等式右边最后一个矩阵为第k个换流变压器上所有M个声源点的源强；等式左边第一个矩阵为换流变压器组附近所有N个测量点的声功率。
在步骤104，根据所述第一关系确定所有换流变压器在第j个测量点的声功率值EFj和任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi的第二关系。
优选地，其中所述第二关系，包括：
其中，j的取值范围为[1,N]；i的取值范围为[1,M]；N为测量点的总数；M为每个换流变压器等效的点声源的总数；L为换流变压器的总数。
在本发明中，所有换流变压器在第j个测量点的声功率为EFj，为各个换流变压器在第j个测量点的声功率之和，有如下关系：
其中，Bk ji为第k个换流变压器中第i个等效点声源到第j个声测量点的传播系数，其中包括了几何衰减、地面效应和空气衰减等，可以根据ISO9613模型计算得到。
在步骤105，根据所述第二关系进行反演计算，以确定任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi。
优选地，其中所述根据所述第二关系进行反演计算，以确定任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi，包括：
其中，j的取值范围为[1，N]；i的取值范围为[1，M]；N为测量点的总数；M为每个换流变压器等效的点声源的总数；L为换流变压器的总数；测量点数目N大于等于等效的声源点数目M；当N＝M使，MB为方阵，MB可逆，通过方程联立求解得到
从而确定任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi；当N大于M时，采用最小二乘法计算得到
从而确定任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi。
在本发明中，设：
其中，矩阵MB可按照ISO9613模型，根据换流站的声学环境，结合等效声源点和声场测量点的空间位置计算得到。
在本发明中，通过实测获得换流变压器附近区域的EFj，并选取合适位置的测量点，使测量点数目大于等于等效声源点。在数目相同的情况下，MB为方阵，选择合适的测量点位置，使MB可逆，并通过下式计算
从而得到任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi，包括：
其中，MB-1为MB的逆矩阵。如果测量点数目大于等效声源点数目，则采用最小二乘法计算得到
从而确定任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi。
下面参照附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。本发明可以用许多不同的形式来实施，并不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全的公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。
如图2所示，本发明实施方式的应用等效点声源模型的换流变压器组噪声源强计算并验证的步骤包括：
步骤1：在SwallowSound软件中建立变电站、建筑物等仿真模型，并输入声源信息(编号1-6换流变压器)。
单点声源模型是将图3所示的换流变压器组中的每一个换流变压器辐射的噪声看成是一个点声源辐射的结果，点声源高度为离地面4m，位于换流变中心位置，各个换流变声源的总声功率设置为88dB，换流变单点声源分布如图4所示。换流变压器组中每一个换流变压器源强相同，其源强初始设定值为LPSi。
步骤2：通过仿真软件预测求解计算，获得各测量点位置的预测值、声源贡献值Lk PFj和噪声衰减值Lk Aij，上述信息均记录在仿真软件内部对象属性变量中。
在SwallowSound软件中，围绕换流站设置11个测量点(十字形布局)，从左到右、从上到下进行编号，测量点分布如图5所示。其中测量点6～11与换流变压器正面平行，距换流变压器中心位置9m；测量点1～5与防火墙平行，每个测量点高度为4m，各测量点间距为10m。
步骤3：在数值仿真实验中，增加6个换流变压器声源(编号为7-12)，如图6所示。通过仿真运算求解获得测量点的虚拟测量值EFj。
增加声源的原因是在实际情况下，模拟测量点同时受到其他换流变压器噪声影响的情况，提高虚拟测量值的真实性。
步骤4：结合虚拟测量值和声源衰减值，求解反演方程
获得11组声源点处的反演值(有背景噪声)。采用预测值反推求解换流变压器源强，获得11组声源点处的反演值(无背景噪声)，并将声源点处有背景噪声、无背景噪声的反演值和声源设定值进行比较。
从图7声源点处有背景噪声、无背景噪声的反演值和声源设定值对比可以看出，在声源点处无背景噪声的反演值和设定值相同，验证反演方程的正确性。声源点处有背景噪声的反演值与设定值误差在0.8dB以下，干扰声源对测量点的影响，可以忽略不记。
本发明实施例提供的应用多点声源模型反演计算换流变压器组噪声源强并验证的流程如图8所示，原理如图9所示，具体地，反演计算换流变压器组噪声源强的过程，包括：
步骤1：在SwallowSound软件中建立多点声源模型，将建筑物、声源和测量点的坐标作为噪声网格地图数值仿真的输入数据。多点声源模型是将换流变压器组中每一个换流变压器辐射的噪声等效为多个点声源辐射的结果。
以某单位换流站中的换流变压器作为研究对象，根据真实测量的GIS数据(变电站、建筑物)，建立符合换流站分布特点和换流变压器声传播规律的多点声学模型。
将换流变压器的前表面与上表面分别简化成单个点声源，位于换流变压器两表面的几何中心，其中上表面声源点的声功率设为88dB，高度为离地面4m，前表面声源点的声功率设为85dB，高度为离地面2m。换流变压器组简化为等效多点声源分布如图10所示。
步骤2：通过噪声仿真计算软件SwallowSound进行预测求解计算，获得如表1所示的各测量点位置的预测值、各个测量点的声源贡献值和声源衰减值，上述信息均记录在仿真软件内部对象属性变量中。
表1个测量点位置的预测值
| 实验 | 测量点位置 | 预测值(dB) |
| 1 | 1 | 53.222 |
| 2 | 2 | 54.779 |
| 3 | 3 | 57.33 |
| 4 | 4 | 59.772 |
| 5 | 5 | 63.859 |
| 6 | 6 | 56.009 |
| 7 | 7 | 56.9 |
| 8 | 8 | 52.188 |
| 9 | 9 | 48.208 |
假设一个大型的换流变压器被视为M个点声源(每个点声源声压级各不相同)，为了对M个点声源进行反演，采用定点测量方式获取至少M个测量点的实测值。
假设有L个换流变压器(每个换流变压器型号相同)，将一个换流变压器简化为M个点声源，L个换流变压器中位置相同的声源点声源特性相同，具有相同的声压级，将它们划分成同一组点声源，即共有L组点声源，同组中的点声源都具有相同源强，其源强初始设定值为LPSi；
测量点位置分布如图11所示，测量点1-5与防火墙平行，测量点间距为10m；测量点6-8与换流变压器正面平行，距换流变压器中心位置9m，测量点6和7间距为50m，测量点7-9间距各为15m，各测量点高度为2m。
步骤3：从测量点1-5或3、6-9中随机选取两个测量点，结合预测值与声源衰减值，求解反演方程组
经过筛选获得10组换流变压器源强，如图12和13所示。
如图12和图13所示，实验5、实验6和实验9中声源点处的反演值更接近声源点处设定值，因此在现场测量时，可通过仿真实验获得最佳测量点组的位置。测量点组的部署位置对换流变压器源强反演计算有一定影响。在实际测量时，测量点组应与声源点组平行放置，尽量避免两个测量点之间的距离太小或太大。
本发明通过建立多点声源模型，利用数值模型计算得到换流变压器等效点声源到测量点的噪声衰减值。对换流变压器附近进行噪声测量，获得多个测量点测量值，结合噪声衰减值和测量值反推换流变压器源强，本发明满足了对换流站内噪声地图中噪声源强的校正需求，弥补了目前缺乏获得换流变压器源强方法的缺陷。
图14为根据本发明实施方式的计算换流变压器组噪声源强的系统1400的结构示意图。如图14所示，本发明实施方式提供的计算换流变压器组噪声源强的系统1400，包括：仿真模型建立单元1401、声功率测量值获取单元1402、第一关系确定单元1403、第二关系确定单元1404和反演计算单元1405。
优选地，所述仿真模型建立单元1401，用于建立换流变压器组的仿真模型，并基于所述仿真模型确定测量点的位置和每个换流变压器的等效的点声源的位置；其中，各换流变压器上相对位置相同的点声源的源强相等。
优选地，所述声功率测量值获取单元1402，用于基于所述仿真模型进行仿真计算，获取第k个换流变压器上第i个点声源在第j个测量点处的声级Lk PFj，并根据声级Lk PFj计算第k个换流变压器上第i个点声源在第j个测量点处的声功率测量值Ek Fj。
优选地，所述第一关系确定单元1403，用于构建任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi与对应的声功率测量值Ek Fj的比例系数Bk ji，并基于所述比例系数Bk ji确定声功率测量值Ek Fj和任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi的第一关系。
优选地，其中所述第一关系确定单元1403，构建任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi与对应的声功率测量值Ek Fj的比例系数Bk ji，包括：
其中，所述比例系数Bk ji表示第k个换流变压器上第i个点声源到第j个测量点的传播系数；ESi为任一个换流变压器上第i个点声源的源强，LPSi为对应的源强级；在换流变压器组噪声辐射形成的声场中取N个测量点，Ek Fj为第k个换流变压器上第i个点声源在第j个测量点的声功率，Lk PFj为对应的声级；Ak ji为声波从第k个换流变压器上第i个点声源传播到第j个测量点的衰减比值，Lk Aji为对应的衰减级；Wref为预设的参考值。
优选地，其中所述第一关系，包括：
其中，j的取值范围为[1，N]；i的取值范围为[1，M]；N为测量点的总数；M为每个换流变压器等效的点声源的总数。
优选地，所述第二关系确定单元1404，用于根据所述第一关系确定所有换流变压器在第j个测量点的声功率值EFj和任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi的第二关系。
优选地，其中所述第二关系，包括：
其中，j的取值范围为[1，N]；i的取值范围为[1，M]；N为测量点的总数；M为每个换流变压器等效的点声源的总数；L为换流变压器的总数。
优选地，所述反演计算单元1405，用于根据所述第二关系进行反演计算，以确定任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi。
优选地，其中所述反演计算单元1405，根据所述第二关系进行反演计算，以确定任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi，包括：
其中，j的取值范围为[1，N]；i的取值范围为[1,M]；N为测量点的总数；M为每个换流变压器等效的点声源的总数；L为换流变压器的总数；测量点数目N大于等于等效的声源点数目M；当N＝M使，MB为方阵，MB可逆，通过方程联立求解得到
从而确定任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi；当N大于M时，采用最小二乘法计算得到
从而确定任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi。
本发明的实施例的计算换流变压器组噪声源强的系统1400与本发明的另一个实施例的计算换流变压器组噪声源强的方法100相对应，在此不再赘述。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种计算换流变压器组噪声源强的方法，其特征在于，所述方法包括：
建立换流变压器组的仿真模型，并基于所述仿真模型确定测量点的位置和每个换流变压器的等效的点声源的位置；其中，各换流变压器上相对位置相同的点声源的源强相等；
基于所述仿真模型进行仿真计算，获取第k个换流变压器上第i个点声源在第j个测量点处的声级Lk PFj，并根据声级Lk PFj计算第k个换流变压器上第i个点声源在第j个测量点处的声功率测量值Ek Fj；
构建任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi与对应的声功率测量值Ek Fj的比例系数Bk ji，并基于所述比例系数Bk ji确定声功率测量值Ek Fj和任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi的第一关系；
根据所述第一关系确定所有换流变压器在第j个测量点的声功率值EFj和任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi的第二关系；
根据所述第二关系进行反演计算，以确定任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi与对应的声功率测量值Ek Fj的比例系数Bk ji，包括：
其中，所述比例系数Bk ji表示第k个换流变压器上第i个点声源到第j个测量点的传播系数；ESi为任一个换流变压器上第i个点声源的源强，LPSi为对应的源强级；在换流变压器组噪声辐射形成的声场中取N个测量点，Ek Fj为第k个换流变压器上第i个点声源在第j个测量点的声功率，Lk PFj为对应的声级；Ak ji为声波从第k个换流变压器上第i个点声源传播到第j个测量点的衰减比值，Lk Aji为对应的衰减级；Wref为预设的参考值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一关系，包括：
其中，j的取值范围为[1,N]；i的取值范围为[1,M]；N为测量点的总数；M为每个换流变压器等效的点声源的总数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二关系，包括：
其中，j的取值范围为[1,N]；i的取值范围为[1,M]；N为测量点的总数；M为每个换流变压器等效的点声源的总数；L为换流变压器的总数。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二关系进行反演计算，以确定任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi，包括：
其中，j的取值范围为[1,N]；i的取值范围为[1,M]；N为测量点的总数；M为每个换流变压器等效的点声源的总数；L为换流变压器的总数；测量点数目N大于等于等效的声源点数目M；当N＝M使，MB为方阵，MB可逆，通过方程联立求解得到
从而确定任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi；当N大于M时，采用最小二乘法计算得到
从而确定任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi。
6.一种计算换流变压器组噪声源强的系统，其特征在于，所述系统包括：
仿真模型建立单元，用于建立换流变压器组的仿真模型，并基于所述仿真模型确定测量点的位置和每个换流变压器的等效的点声源的位置；其中，各换流变压器上相对位置相同的点声源的源强相等；
声功率测量值获取单元，用于基于所述仿真模型进行仿真计算，获取第k个换流变压器上第i个点声源在第j个测量点处的声级Lk PFj，并根据声级Lk PFj计算第k个换流变压器上第i个点声源在第j个测量点处的声功率测量值Ek Fj；
第一关系确定单元，用于构建任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi与对应的声功率测量值Ek Fj的比例系数Bk ji，并基于所述比例系数Bk ji确定声功率测量值Ek Fj和任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi的第一关系；
第二关系确定单元，用于根据所述第一关系确定所有换流变压器在第j个测量点的声功率值EFj和任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi的第二关系；
反演计算单元，用于根据所述第二关系进行反演计算，以确定任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一关系确定单元，构建任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi与对应的声功率测量值Ek Fj的比例系数Bk ji，包括：
其中，所述比例系数Bk ji表示第k个换流变压器上第i个点声源到第j个测量点的传播系数；ESi为任一个换流变压器上第i个点声源的源强，LPSi为对应的源强级；在换流变压器组噪声辐射形成的声场中取N个测量点，Ek Fj为第k个换流变压器上第i个点声源在第j个测量点的声功率，Lk PFj为对应的声级；Ak ji为声波从第k个换流变压器上第i个点声源传播到第j个测量点的衰减比值，Lk Aji为对应的衰减级；Wref为预设的参考值。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一关系，包括：
其中，j的取值范围为[1,N]；i的取值范围为[1,M]；N为测量点的总数；M为每个换流变压器等效的点声源的总数。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第二关系，包括：
其中，j的取值范围为[1,N]；i的取值范围为[1,M]；N为测量点的总数；M为每个换流变压器等效的点声源的总数；L为换流变压器的总数。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述反演计算单元，根据所述第二关系进行反演计算，以确定任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi，包括：
其中，j的取值范围为[1,N]；i的取值范围为[1,M]；N为测量点的总数；M为每个换流变压器等效的点声源的总数；L为换流变压器的总数；测量点数目N大于等于等效的声源点数目M；当N＝M使，MB为方阵，MB可逆，通过方程联立求解得到
从而确定任一个换流变压器上第i个点声源的源强ESi；当N大于M时，采用最小二乘法计算得到
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113804285A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-12-17 | 中国电力科学研究院有限公司 | 确定电力变压器组低频谐波噪声传播声场的方法及系统 |
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2021
- 2021-05-13 CN CN202110523869.4A patent/CN113312759A/zh active Pending
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