CN116357519A - 风电场噪声控制方法、装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种风电场噪声控制方法、装置及电子设备。该风电场噪声控制方法包括：获取预设的风电场的敏感区域的噪声测量值；若任意一个敏感区域的噪声测量值超过预设噪声阈值，则以敏感区域的噪声计算值不超过预设噪声阈值为约束条件，以风电场内风电机组的发电量最大为优化目标，根据风电场内的风电机组运行数据、环境温湿度数据以及预设噪声传播模型，计算风电场内风电机组的控制参数；通过计算得到的控制参数控制风电场内的风电机组。根据本申请实施例，能够解决相关技术中难以兼顾风电场发电量和敏感区域噪声的技术问题。

Description

风电场噪声控制方法、装置及电子设备

技术领域

本申请属于风电技术领域，尤其涉及一种风电场噪声控制方法、装置及电子设备。

背景技术

目前的风电场噪声控制技术主要是通过建立风电场噪声传播模型，计算敏感区域的噪声大小，若超出噪声限值，则改变风电机组的控制参数。更改控制参数后的敏感区域噪声水平是通过风电场噪声传播模型计算得到的仿真计算值，与真实的噪声值存在一定偏差，无法确定敏感区域是否达到标准。而如果过于限制风电场内风电机组发电，虽然能够提高敏感区域噪声达标的可能性，但却会导致风电场发电量收到限制，带来发电量损失。

发明内容

本申请实施例提供一种风电场噪声控制方法、装置及电子设备，能够解决相关技术中难以兼顾风电场发电量和敏感区域噪声的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供一种风电场噪声控制方法，该方法包括：

获取预设的风电场的敏感区域的噪声测量值；

若任意一个敏感区域的噪声测量值超过预设噪声阈值，则以敏感区域的噪声计算值不超过预设噪声阈值为约束条件，以风电场内风电机组的发电量最大为优化目标，根据风电场内的风电机组运行数据、环境温湿度数据以及预设噪声传播模型，计算风电场内风电机组的控制参数；

通过计算得到的控制参数控制风电场内的风电机组。

可选地，在通过计算得到的控制参数控制风电场内的风电机组之后，方法还可以包括循环执行如下步骤，直到敏感区域的当前噪声测量值低于或等于预设噪声阈值：

在预设时长之后，再次获取敏感区域的更新噪声测量值；

若更新噪声测量值超过预设噪声阈值，则调整预设噪声传播模型的模型参数；

重新基于约束条件和优化目标，根据风电场内的风电机组运行数据、环境温湿度数据以及预设噪声传播模型，计算控制参数；

通过重新计算的控制参数控制风电场内的风电机组。

可选地，计算风电场内风电机组的控制参数可以包括：

在风电场内风电机组的可用转速值区间内，计算风电机组运行在不同转速值时，敏感区域的噪声计算值和风电场内风电机组的功率和；

在可用转速值区间内，确定使得噪声计算值不超过预设噪声阈值、且功率和最大的各个风力发电机组的目标转速；

将各个风力发电机组的目标转速作为对应机组的转速上限值，并将各个风力发电机组的目标转速下对应的最大输出功率作为对应机组的输出功率上限值；

其中，控制参数包括各个风力发电机组的转速上限值以及输出功率上限值。

可选地，该方法还可以包括：

计算各个风力发电机组在对应目标转速时输出最大输出功率时的最优桨距角；各个风力发电机组的控制参数还包括最优桨距角。

可选地，计算风电场内风电机组的控制参数可以包括：

获取根据风电场内风电机组的控制参数计算风电场内风电机组的发电量的目标函数；

以敏感区域的噪声计算值不超过预设噪声阈值为约束条件，基于优化算法，对目标函数迭代计算至收敛，使得风电场内风电机组的发电量最大；

确定使得目标函数收敛的风电场内风电机组的控制参数。

第二方面，本申请实施例提供了一种风电场噪声控制装置，该装置包括：

获取单元，用于获取预设的风电场的敏感区域的噪声测量值；

第一计算单元，用于若任意一个敏感区域的噪声测量值超过预设噪声阈值，则以敏感区域的噪声计算值不超过预设噪声阈值为约束条件，以风电场内风电机组的发电量最大为优化目标，根据风电场内的风电机组运行数据、环境温湿度数据以及预设噪声传播模型，计算风电场内风电机组的控制参数；

控制单元，用于通过计算得到的控制参数控制风电场内的风电机组。

可选地，该装置可以设置在风电场的控制器中。

可选地，该装置还可以包括循环执行单元，用于在通过计算得到的控制参数控制风电场内的风电机组之后，循环执行如下步骤，直到敏感区域的当前噪声测量值低于或等于预设噪声阈值：

在预设时长之后，再次获取敏感区域的更新噪声测量值；

若更新噪声测量值超过预设噪声阈值，则调整预设噪声传播模型的模型参数；

重新基于约束条件和优化目标，根据风电场内的风电机组运行数据、环境温湿度数据以及预设噪声传播模型，计算控制参数；

通过重新计算的控制参数控制风电场内的风电机组。

可选地，第一计算单元可以包括：

第一计算子单元，用于在风电场内风电机组的可用转速值区间内，计算风电机组运行在不同转速值时，敏感区域的噪声计算值和风电场内风电机组的功率和；

第一确定子单元，用于在可用转速值区间内，确定使得噪声计算值不超过预设噪声阈值、且功率和最大的各个风力发电机组的目标转速；

第二确定子单元，用于将各个风力发电机组的目标转速作为对应机组的转速上限值，并将各个风力发电机组的目标转速下对应的最大输出功率作为对应机组的输出功率上限值；

其中，控制参数包括各个风力发电机组的转速上限值以及输出功率上限值。

可选地，该装置还可以包括：

第二计算单元，用于计算各个风力发电机组在对应目标转速时输出最大输出功率时的最优桨距角；各个风力发电机组的控制参数还包括最优桨距角。

可选地，第一计算单元可以包括：

获取子单元，用于获取根据风电场内风电机组的控制参数计算风电场内风电机组的发电量的目标函数；

第二计算子单元，用于以敏感区域的噪声计算值不超过预设噪声阈值为约束条件，基于优化算法，对目标函数迭代计算至收敛，使得风电场内风电机组的发电量最大；

第三确定子单元，用于确定使得目标函数收敛的风电场内风电机组的控制参数。

第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：处理器以及存储有程序指令的存储器；处理器执行程序指令时实现如第一方面所述的风电场噪声控制方法。

可选地，该电子设备可以设置在风电场的控制器中。

第四方面，本申请实施例提供了一种可读存储介质，该可读存储介质上存储有程序指令，程序指令被处理器执行时实现如第一方面所述的风电场噪声控制方法。

第五方面，本申请实施例提供了一种程序产品，该程序产品中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行如第一方面所述的风电场噪声控制方法。

第六方面，本申请实施例提供了一种风电场控制器，可以包括本申请实施例第二方面提供的风电场噪声控制装置，或者本申请实施例第三方面提供的电子设备。

本申请实施例的风电场噪声控制方法、装置、电子设备、可读存储介质及程序产品，通过获取预设的风电场的敏感区域的噪声测量值，并在任意一个敏感区域的噪声测量值超过预设噪声阈值时，以敏感区域的噪声计算值不超过预设噪声阈值为约束条件，以风电场内风电机组的发电量最大为优化目标，根据风电场内的风电机组运行数据、环境温湿度数据以及预设噪声传播模型，计算风电场内风电机组的控制参数，从而通过计算得到的控制参数控制风电场内的风电机组，能够解决相关技术中难以兼顾风电场发电量和敏感区域噪声的技术问题，在保证敏感区域噪声不超过限值的情况下，提高风电场发电量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一个示例的温湿度与噪声测量值之间相关关系表的示意图；

图2是本申请一个实施例提供的风电场噪声控制方法的流程示意图；

图3是本申请一个实施例提供的风电场噪声控制方法的应用场景的示意图；

图4是本申请另一个实施例提供的风电场噪声控制方法的流程示意图；

图5是本申请又一个实施例提供的风电场噪声控制方法的流程示意图；

图6是本申请另一个实施例提供的风电场噪声控制装置的结构示意图；

图7是本申请又一个实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本申请进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅意在解释本申请，而不是限定本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

随着风电机组的装机密度不断加大，风电机组离居民活动区也越来越近，为避免风电机组的噪声传播对居民正常活动带来影响，风电场噪声控制技术也越来越受到重视。相关技术中提供的技术方案，包括根据风况和时段进行噪声模式切换，或者，采用声功率管理软件，依据实时风况条件优化风电机组的控制设置，实现风电场噪声控制，或者，采用噪声控制系统根据时间、风向变化改变桨距角或者降低转速，实现噪声降低与最大产量输出。

但是，相关技术中的风电场噪声控制的解决方案主要是通过建立风电场噪声传播模型，计算敏感点(也叫敏感建筑物，指医院、学校、机关、科研单位、住宅等需要保持安静的建筑物，本申请实施例中也称为敏感区域)噪声大小，若超出噪声限值，则改变风电机组控制参数，从而降低敏感区域计算出的噪声。由于控制后的敏感区域噪声水平也是仿真计算值，与实际测量的噪声值存在一定偏差，无法确定敏感区域是否达到环评标准，存在一定风险。

并且，相关技术中只考虑了风况因素的影响，没有考虑到环境温湿度对风电场噪声传播的影响。申请人经过研究发现，环境温湿度对噪声传播影响显著，环境温湿度变化也会引起敏感区域测量噪声值的变化，见图1所示，可以看出环境温湿度变化对敏感区域的测量噪声值会带来影响。如果仅根据仿真结果进行控制，可能会造成敏感区域噪声实际测量值大大高于仿真计算值，带来噪声污染，或者，如果将风电场的敏感区域仿真噪声限制为过低限值，会使得风电机组运行在更低的功率模式，带来大量的发电量损失，难以兼顾风电场的发电功率和敏感区域的噪声情况。

为了解决现有技术问题，本申请实施例提供了一种风电场噪声控制方法、装置、设备及可读存储介质。下面首先对本申请实施例所提供的风电场噪声控制方法进行介绍。

图2示出了本申请一个实施例提供的风电场噪声控制方法的流程示意图。如图2所示，该方法包括如下步骤：

步骤101，获取预设的风电场的敏感区域的噪声测量值。

本申请实施例提供的风电场噪声控制方法可以应用于一种噪声控制系统，针对敏感点噪声控制不准确的情况，本申请实施例提供的风电场噪声控制方法可以在需要进行噪声控制的敏感区域通过噪声监测装置实时测量敏感区域的噪声水平，并返回噪声测量数据至噪声控制系统，形成一个闭环控制。可选地，噪声监测装置可以采用噪声监测麦克风，噪声监测麦克风用于监测敏感区域噪声，可以采集并传递敏感区域(内或周围)的噪声数据，或者，也可以采用便携式的噪声测试设备测量敏感区域的噪声。

可选地，噪声测量值可以通过采集得到的敏感区域的噪声数据进行分析，并过滤异常噪声，再经过对背景噪声的修正得到，背景噪声可以通过测量得到。

步骤102，若任意一个敏感区域的噪声测量值超过预设噪声阈值，则以敏感区域的噪声计算值不超过预设噪声阈值为约束条件，以风电场内风电机组的发电量最大为优化目标，根据风电场内的风电机组运行数据、环境温湿度数据以及预设噪声传播模型，计算风电场内风电机组的控制参数。

预设噪声阈值是预设的阈值。可选地，为了更准确地对敏感区域的噪声进行控制，预设噪声阈值可以是根据不同环境因素变化的，例如，由于环境温湿度的变化对导致噪声传播距离的变化，可以根据监测的环境温湿度实时查找对应的预设噪声阈值，实时动态地变化设置预设噪声阈值。可选地，也可以根据时间条件，实现昼间、夜间(或者其它不同时间段分割方式)对敏感区域周围噪声的不同限值(预设噪声阈值)的自动切换。

当任意一个敏感区域的噪声测量值超过预设噪声阈值时，触发执行步骤102，计算风电场内风电机组的控制参数。可选地，以预设的时间周期为间隔对敏感区域的噪声测量值是否超过预设噪声阈值进行判断。

在计算风电场内风电机组的控制参数时，约束条件为敏感区域的噪声计算值不超过预设噪声阈值。

噪声计算值可以根据风电场内的风电机组运行数据、环境温湿度数据以及预设噪声传播模型计算。

预设噪声传播模型的输入参数包括风电场内的风电机组运行数据、环境温湿度数据。风电场内的风电机组运行数据、环境温湿度数据等可以通过相应的传感器进行监测。

一个示例中，可以由风电场的风电场控制器(Wind Farm Controller，WFC)获取。WFC是场群控制系统在风电场侧实现对风电机组的集群控制决策的硬件载体，包括实时核部分和非实时核部分两部分，通过WFC可以执行对风电场内风电机组的控制。

基于上述的输入参数，预设噪声传播模型可以计算出敏感区域的噪声计算值。噪声计算值可以视为一种理论上的仿真计算值。

风电机组运行数据可以包括风电场内的风况，以及风电机组的各项运行参数等。针对相关技术中噪声的影响因素考虑不全面的情况，除了考虑运行数据外，还考虑环境因素，具体包括环境温湿度等因素。在本申请实施例中，环境温湿度值可以通过机组设置的环境温湿度计测量得到，由于一个风场同一时刻的环境温湿度差异不大，温湿度可以取平均值。可选地，还可以包括噪声的吸收/遮挡/反射等因素，实现对敏感区域噪声的精准控制。通过本申请实施例提供的风电场噪声控制方法，既可以实现对敏感区域噪声水平更精确地控制，也能避免过度的控制带来不必要的发电量损失。

由于风电机组的运行数据包括能够被控制的风电机组控制参数，例如桨距角、转速上限、功率上限等。可以通过遍历的方式，在风电机组控制参数的可选取值区间内计算不同取值计算得到的噪声计算值，得到使得噪声计算值不超过预设噪声阈值(约束条件)，且使得发电量(具体的可以是以风电场内所有风电机组功率和)最大化(优化目标)的风电机组控制参数。

在一个可选的实施方式中，计算风电场内风电机组的控制参数可以包括如下步骤：

步骤1021，获取根据风电场内风电机组的控制参数计算风电场内风电机组的发电量的目标函数。

目标函数的建立是根据发电量的计算公式确定的。目标函数的自变量包括风电机组的控制参数，因变量则是发电量，计算目标为使得目标函数最大化。

步骤1022，以敏感区域的噪声计算值不超过预设噪声阈值为约束条件，基于优化算法，对目标函数迭代计算至收敛，使得风电场内风电机组的发电量最大。

可选地，优化算法可以采用OpenMDAO优化算法。

目标函数迭代计算值收敛，可以得到风电机组控制参数在可选取值区间内能够得到的最大发电量。

步骤1023，确定使得目标函数收敛的风电场内风电机组的控制参数。

在目标函数收敛时风电场内风电机组的控制参数即为最终输出的用于控制风电场内风电机组的控制参数。这里，除了需要使目标函数收敛，还需要满足约束条件，也即，使得基于风电机组的控制参数(风电机组运行数据包括风电机组控制参数)计算得到的噪声计算值不超过预设噪声阈值。

步骤103，通过计算得到的控制参数控制风电场内的风电机组。

在步骤102计算得到控制参数之后，通过计算得到的控制参数控制风电场内的风电机组。

可选地，由于预设噪声传播模型的理论计算结果与实际测量数据之间会存在一定的误差，因此，在通过计算得到的控制参数控制风电场内的风电机组之后，还可以进行闭环的控制，继续通过在敏感区域实时监测得到的噪声测量值是否超过预设噪声阈值作为反馈，反复调整预设噪声传播模型中的模型参数，使得预设噪声传播模型能够更符合实际的传播情况。

具体而言，在通过计算得到的控制参数控制风电场内的风电机组，可以包括循环执行如下步骤，直到敏感区域的当前噪声测量值低于或等于预设噪声阈值：

步骤1041，在预设时长之后，再次获取敏感区域的更新噪声测量值。

预设时长即为调整的周期。在一个周期之后，再次重新获取对敏感区域监测得到的更新噪声测量值。

步骤1042，若更新噪声测量值超过预设噪声阈值，则调整预设噪声传播模型的模型参数。

这里，如果监测得到的更新噪声测量值超过预设噪声阈值，说明预设噪声传播模型可能与实际传播情况存在误差，为了更准确地对噪声进行仿真，得到与实际测量噪声更符合的噪声计算值，可以调整预设噪声传播模型的模型参数。调整模型参数可以采用相关技术中的反馈算法，例如loss函数等等，本申请实施例对此不作限制。

步骤1043，重新基于约束条件和优化目标，根据风电场内的风电机组运行数据、环境温湿度数据以及调整后的预设噪声传播模型，计算控制参数。

在更新预设噪声传播模型之后，约束条件中使用的预设噪声模型是更新的、调整后的预设噪声传播模型。也即，目标函数不变，计算使得目标函数最优、且通过调整后的预设噪声传播模型计算得到的噪声计算值不超过预设噪声阈值的控制参数。

步骤1044，通过重新计算的控制参数控制风电场内的风电机组。

在一个可选的实施方式中，控制参数可以包括各个风力发电机组的转速上限值以及输出功率上限值。在计算风电场内风电机组的控制参数时，可以在风电场内风电机组的可用转速值区间内，计算风电机组运行在不同转速值(风电机组的控制参数包括转速值)时，敏感区域的噪声计算值和风电场内风电机组的功率和。

进一步地，在可用转速值区间内，确定使得噪声计算值不超过预设噪声阈值、且功率和最大的各个风力发电机组的目标转速，将各个风力发电机组的目标转速作为对应机组的转速上限值，并将各个风力发电机组的目标转速下对应的最大输出功率作为对应机组的输出功率上限值。

各个风力发电机组的控制参数可以相同，也可以基于不同风力发电机组的不同情况，对计算出的控制参数进行微调。例如，风力发电机组距离并网点的远近不同时，功率传输存在一定的损耗，可以基于距离远近对控制参数进行调整。

可选地，在计算各个风力发电机组在对应目标转速时，可以输出最大输出功率时的最优桨距角，也即，各个风力发电机组的控制参数还可以包括最优桨距角，通过最优桨距角控制风力发电机组。

本申请实施例提供的风电场噪声控制方法可以实现基于风电场一个或多个敏感区域的噪声测量值实时动态优化控制，在一些可选的实施方式中，还可以对预设噪声传播模型基于控制之后的反馈结果进行模型参数的优化。控制范围可以覆盖风电场内任意机型、任意数量的风力发电机组。

本申请实施例的风电场噪声控制方法，通过获取预设的风电场的敏感区域的噪声测量值，并在任意一个敏感区域的噪声测量值超过预设噪声阈值时，以敏感区域的噪声计算值不超过预设噪声阈值为约束条件，以风电场内风电机组的发电量最大为优化目标，根据风电场内的风电机组运行数据、环境温湿度数据以及预设噪声传播模型，计算风电场内风电机组的控制参数，从而通过计算得到的控制参数控制风电场内的风电机组，能够解决相关技术中难以兼顾风电场发电量和敏感区域噪声的技术问题，在保证敏感区域噪声不超过限值的情况下，提高风电场发电量。

本申请实施例提供的风电场噪声控制方法的一种可选的应用场景示意图如图3所示，风电场噪声控制方法可以由图3中所示的风电场控制器(Wind Farm Controller，WFC)执行，WFC是场群控制系统在风电场侧实现对风电机组的集群控制决策的硬件载体，包括实时核部分和非实时核部分两部分，通过WFC可以执行对风电场内风电机组的控制。

图3中还提供了一种风电场噪声控制系统，可以包括以下设备：

用户终端，可以用于设置敏感区域的预设噪声阈值，配置风电场内风电机组的信息和敏感区域的信息，开启/关闭本申请实施例提供的风电场噪声控制方法提供的风电场噪声控制功能，查看风电场噪声控制日志等。

风电场控制器WFC，用于储存数据、解释代码、运行程序、进行噪声测试数据分析等，是风电场噪声控制系统的核心设备。

数据接口，用于获取风电机组运行数据、以及敏感区域的环境数据，并可以向敏感区域的噪声监测设备下发机组控制命令的单元；

噪声监测麦克风，在敏感区域设置的噪声监测设备，用于测量敏感区域内或周围噪声的大小，并将监测得到的噪声测量值经数据接口传递给WFC。

如图4所示提供了基于图3提供的风电场噪声控制系统的一种风电场噪声控制方法的可选实施方式，该实施方式中，风电场噪声控制方法可以采用周期触发的形式，在启用风电噪声控制方法的噪声控制功能后，每隔周期时间T(步骤204)，控制程序执行一次，程序执行方式可以包括以下流程：

步骤201，在进行风电场噪声控制之前，配置好风电场受控机组的信息与敏感区域的信息，并建立风电场的预设噪声传播模型，设定敏感区域的预设噪声阈值。

步骤202，在风电场噪声控制功能启用之后，获取风电机组运行数据、环境温湿度数据，获取敏感区域噪声测量数据，过滤异常噪声，得到敏感区域的噪声测量值。

步骤203，判断是否至少有一个敏感区域的噪声测量值大于预设噪声阈值。

如过步骤203判断为是，则执行步骤205，根据风电机组运行数据、环境温湿度数据、风电场噪声传播模型和噪声优化算法，计算通过风电场噪声传播模型计算得到的噪声计算值满足预设噪声阈值的、风电场发电量最大化的风电机组控制参数。

进而，执行步骤206，下发控制参数至各台机组。在执行步骤206之后，执行步骤207，各个机组执行控制参数指令。并且，进一步地，执行步骤208，再次获取敏感区域噪声测量数据，过滤异常噪声得到敏感区域的噪声测量值，判断是否至少有一个敏感区域噪声测量值是大于预设噪声阈值。

如果步骤209判断结果为是，则执行步骤210修正风电场噪声传播模型系数修正，得到修正后的风电场噪声传播模型。再重复执行步骤205～步骤209的步骤，直到步骤209判断为否，发电机组保持按照最新的一组控制参数运行。

如果步骤203判断为否，则表示没有敏感区域的噪声测量值超过预设噪声阈值，那么执行步骤209，风电机组继续按照当前的控制参数执行，直到步骤204的条件满足，进入下一个周期。

在执行步骤209保持当前控制参数运行的过程中，由于影响噪声指向性的偏航位置或影响噪声传播的环境温湿度变化，可能会引起敏感区域的噪声测量值发生变化，因此可以每隔一段时间t进行优化，计算一次机组的控制参数，实现对敏感点噪声的实时动态控制。上述可选的实施方式对风电场敏感点的噪声控制形成了一个闭环，确保了敏感区域的噪声测量值在要求的阈值范围内。

在每一个周期，执行步骤205：根据发电机组运行数据、环境温湿度数据、风电场噪声传播模型和噪声优化算法计算满足噪声限值的机组最优控制参数时，一个可选的实施方式可以按照如图5所示的实施方式执行。

具体而言，参考图5，如果步骤203判断为是，则执行步骤2051，获取实时的风电机组运行数据、环境温湿度数据、预设噪声阈值，并进一步执行步骤2052，由风电场的预设噪声传播模型计算敏感区域的噪声计算值。

进而，执行步骤2053，通过OpenMDAO优化算法，将约束条件设置为噪声计算值不超过预设噪声阈值，风电机组的寻优自变量(寻优自变量可以包括在控制参数中，示例性地，可以是转速)遍历转速的整个可用取值区间，求得功率求和为最大的转速为目标转速，也即目标变量。

接着执行步骤2054，上述优化算法的每一迭代都计算敏感区域的噪声计算值和风电机组的功率和，直到功率和函数(目标函数)收敛，得到以下优化结果：

敏感区域目标函数最优、且满足噪声计算值不超过预设噪声阈值的约束条件时的噪声计算值；

满足约束条件且使目标函数最优时的各风电机组的转速上限，即优化转速模式；

在优化转速运行模式下的最大功率及最优桨距角；

在优化转速运行模式下当前风速对应的功率。

其中，转速上限、功率上限、最优桨距角即为当前时刻风电机组的最优控制参数(步骤2055)，最后，执行步骤206，下发控制参数至各台机组。如上所述，优化算法得到的控制参数是能够满足预设噪声阈值要求且发电量最大的最优控制参数。

在本申请实施例提供的风电场噪声控制方法中，影响优化结果的主要变量可以包括机舱偏航位置、环境温度、相对湿度，因此，还可以将这些变量作为一个变量组，提前计算好不同变量组条件下的控制参数，并储存在WFC中，当需要进行风电场噪声控制时，WFC根据数据接口获取的当前机舱位置与环境温湿度，查询对应变量组对应的控制参数，进而下发至各个风电机组，这样可以节省计算控制参数的时间。

可选地，上述风电场噪声控制系统中的WFC，不但可以集成噪声控制功能，还可以与其他场群控制功能相结合，例如，对风矫正、结冰保护、尾流控制等，实现风电场智能化与收益最大化。

本申请实施例提供的风电场噪声控制方法，控制参数还可以包括对锯齿尾缘、毛刷、VG等叶片附件的控制，实现软硬件相结合的噪声控制。

为了弥补噪声控制下的发电量损失，本申请实施例提供的风电场噪声控制方法还可以与单台风电机组的降噪控制策略相结合，也即，在低转速模式下，采用提前变桨、随风速增大，从而获得更高的功率，实现发电量的最大化。

图6示出了本申请一个实施例提供的风电场噪声控制装置的结构示意图。本申请实施例提供的风电场噪声控制装置，可以用于执行本申请实施例提供的风电场噪声控制方法。在本申请实施例提供的风电场噪声控制装置的实施例中未详述的部分，可以参考本申请实施例提供的风电场噪声控制方法的实施例中的说明。

如图6所示，本申请实施例提供的风电场噪声控制装置包括获取单元11，第一计算单元12和控制单元13。

获取单元11用于获取预设的风电场的敏感区域的噪声测量值；

第一计算单元12用于若任意一个敏感区域的噪声测量值超过预设噪声阈值，则以敏感区域的噪声计算值不超过预设噪声阈值为约束条件，以风电场内风电机组的发电量最大为优化目标，根据风电场内的风电机组运行数据、环境温湿度数据以及预设噪声传播模型，计算风电场内风电机组的控制参数；

控制单元13用于通过计算得到的控制参数控制风电场内的风电机组。

可选地，该装置还可以包括循环执行单元，用于在通过计算得到的控制参数控制风电场内的风电机组之后，循环执行如下步骤，直到敏感区域的当前噪声测量值低于或等于预设噪声阈值：

在预设时长之后，再次获取敏感区域的更新噪声测量值；

若更新噪声测量值超过预设噪声阈值，则调整预设噪声传播模型的模型参数；

重新基于约束条件和优化目标，根据风电场内的风电机组运行数据、环境温湿度数据以及预设噪声传播模型，计算控制参数；

通过重新计算的控制参数控制风电场内的风电机组。

可选地，第一计算单元12可以包括：

第一计算子单元，用于在风电场内风电机组的可用转速值区间内，计算风电机组运行在不同转速值时，敏感区域的噪声计算值和风电场内风电机组的功率和；

第一确定子单元，用于在可用转速值区间内，确定使得噪声计算值不超过预设噪声阈值、且功率和最大的各个风力发电机组的目标转速；

第二确定子单元，用于将各个风力发电机组的目标转速作为对应机组的转速上限值，并将各个风力发电机组的目标转速下对应的最大输出功率作为对应机组的输出功率上限值；

其中，控制参数包括各个风力发电机组的转速上限值以及输出功率上限值。

可选地，该装置还可以包括：

第二计算单元，用于计算各个风力发电机组在对应目标转速时输出最大输出功率时的最优桨距角；各个风力发电机组的控制参数还包括最优桨距角。

可选地，第一计算单元12可以包括：

获取子单元，用于获取根据风电场内风电机组的控制参数计算风电场内风电机组的发电量的目标函数；

第二计算子单元，用于以敏感区域的噪声计算值不超过预设噪声阈值为约束条件，基于优化算法，对目标函数迭代计算至收敛，使得风电场内风电机组的发电量最大；

第三确定子单元，用于确定使得目标函数收敛的风电场内风电机组的控制参数。

本申请实施例的风电场噪声控制装置，通过获取预设的风电场的敏感区域的噪声测量值，并在任意一个敏感区域的噪声测量值超过预设噪声阈值时，以敏感区域的噪声计算值不超过预设噪声阈值为约束条件，以风电场内风电机组的发电量最大为优化目标，根据风电场内的风电机组运行数据、环境温湿度数据以及预设噪声传播模型，计算风电场内风电机组的控制参数，从而通过计算得到的控制参数控制风电场内的风电机组，能够解决相关技术中难以兼顾风电场发电量和敏感区域噪声的技术问题，在保证敏感区域噪声不超过限值的情况下，提高风电场发电量。

可选地，本申请实施例提供的风电场噪声控制装置可以设置在风电场控制器WFC中。

图7示出了本申请实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。

该电子设备可以包括处理器301以及存储有程序指令的存储器302。

具体地，上述处理器301可以包括中央处理器(CPU)，或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者可以被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。

存储器302可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器302可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器302可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器302可在综合网关容灾设备的内部或外部。在特定实施例中，存储器302是非易失性固态存储器。

在特定实施例中，存储器302包括只读存储器(ROM)。在合适的情况下，该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、电可改写ROM(EAROM)或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。

存储器可包括只读存储器(ROM)，随机存取存储器(RAM)，磁盘存储介质设备，光存储介质设备，闪存设备，电气、光学或其他物理/有形的存储器存储设备。因此，通常，存储器包括一个或多个编码有包括计算机可执行指令的软件的有形(非暂态)可读存储介质(例如，存储器设备)，并且当该软件被执行(例如，由一个或多个处理器)时，其可操作来执行参考根据本申请的一方面的方法所描述的操作。

处理器301通过读取并执行存储器302中存储的程序指令，以实现上述实施例中的任意一种风电场噪声控制方法。

在一个示例中，电子设备还可包括通信接口303和总线310。其中，如图7所示，处理器301、存储器302、通信接口303通过总线310连接并完成相互间的通信。

通信接口303，主要用于实现本申请实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。

总线310包括硬件、软件或两者，将电子设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口(AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(EISA)总线、前端总线(FSB)、超传输(HT)互连、工业标准架构(ISA)总线、无限带宽互连、低引脚数(LPC)总线、存储器总线、微信道架构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(SATA)总线、视频电子标准协会局部(VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线310可包括一个或多个总线。尽管本申请实施例描述和示出了特定的总线，但本申请考虑任何合适的总线或互连。

可选地，上述电子设备可以设置在风电场的控制器中。

本申请实施例还提供了一种风电场控制器，可以包括上述的本申请实施例提供的风电场噪声控制装置或者电子设备。风电场控制器的一个可选的应用场景示意图可以如图3所示，风电场控制器WFC与其它设备的具体连接方式可以参见对图3的说明，在此不再赘述。

结合上述实施例中的风电场噪声控制方法，本申请实施例可提供一种可读存储介质来实现。该可读存储介质上存储有程序指令；该程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种风电场噪声控制方法。

需要明确的是，本申请并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本申请的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本申请的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。

以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本申请的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

还需要说明的是，本申请中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本申请不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。

上面参考根据本申请的实施例的方法、装置(系统)和程序产品的流程图和/或框图描述了本申请的各方面。应当理解，流程图和/或框图中的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合可以由程序指令实现。这些程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机、或其它可编程数据处理装置的处理器，以产生一种机器，使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的这些指令使能对流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的实现。这种处理器可以是但不限于是通用处理器、专用处理器、特殊应用处理器或者现场可编程逻辑电路。还可理解，框图和/或流程图中的每个方框以及框图和/或流程图中的方框的组合，也可以由执行指定的功能或动作的专用硬件来实现，或可由专用硬件和计算机指令的组合来实现。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种风电场噪声控制方法，其特征在于，包括：

获取预设的风电场的敏感区域的噪声测量值；

若任意一个敏感区域的噪声测量值超过预设噪声阈值，则以所述敏感区域的噪声计算值不超过所述预设噪声阈值为约束条件，以所述风电场内风电机组的发电量最大为优化目标，根据所述风电场内的风电机组运行数据、环境温湿度数据以及预设噪声传播模型，计算所述风电场内风电机组的控制参数；

通过计算得到的控制参数控制所述风电场内的风电机组。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在通过计算得到的控制参数控制所述风电场内的风电机组之后，所述方法还包括循环执行如下步骤，直到所述敏感区域的当前噪声测量值低于或等于所述预设噪声阈值：

在预设时长之后，再次获取所述敏感区域的更新噪声测量值；

若所述更新噪声测量值超过所述预设噪声阈值，则调整所述预设噪声传播模型的模型参数；

重新基于所述约束条件和所述优化目标，根据所述风电场内的风电机组运行数据、环境温湿度数据以及预设噪声传播模型计算所述控制参数；

通过重新计算的所述控制参数控制所述风电场内的风电机组。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述风电场内风电机组的控制参数，包括：

在所述风电场内风电机组的可用转速值区间内，计算所述风电机组运行在不同转速值时，所述敏感区域的噪声计算值和所述风电场内风电机组的功率和；

在所述可用转速值区间内，确定使得所述噪声计算值不超过所述预设噪声阈值、且所述功率和最大的各个风力发电机组的目标转速；

将各个风力发电机组的目标转速作为对应机组的转速上限值，并将各个风力发电机组的目标转速下对应的最大输出功率作为对应机组的输出功率上限值；

其中，所述控制参数包括各个风力发电机组的转速上限值以及输出功率上限值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

计算各个风力发电机组在对应目标转速时输出最大输出功率时的最优桨距角；各个风力发电机组的控制参数还包括最优桨距角。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述风电场内风电机组的控制参数，包括：

获取根据所述风电场内风电机组的控制参数计算所述风电场内风电机组的发电量的目标函数；

以所述敏感区域的噪声计算值不超过所述预设噪声阈值为约束条件，基于优化算法，对所述目标函数迭代计算至收敛，使得所述风电场内风电机组的发电量最大；

确定使得所述目标函数收敛的所述风电场内风电机组的控制参数。

6.一种风电场噪声控制装置，其特征在于，所述装置包括：

获取单元，用于获取预设的风电场的敏感区域的噪声测量值；

第一计算单元，用于若任意一个敏感区域的噪声测量值超过预设噪声阈值，则以所述敏感区域的噪声计算值不超过所述预设噪声阈值为约束条件，以所述风电场内风电机组的发电量最大为优化目标，计算所述风电场内风电机组的控制参数；

控制单元，用于通过计算得到的控制参数控制所述风电场内的风电机组。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置设置在风电场的控制器中。

8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：处理器以及存储有程序指令的存储器；

所述处理器执行所述程序指令时实现如权利要求1-5任意一项所述的风电场噪声控制方法。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备设置在风电场的控制器中。

10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有程序指令，所述程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-5任意一项所述的风电场噪声控制方法。

11.一种程序产品，其特征在于，所述程序产品中的指令由电子设备的处理器执行时，使得所述电子设备执行如权利要求1-5任意一项所述的风电场噪声控制方法。

12.一种风电场控制器，其特征在于，包括如权利要求6或者7所述的风电场噪声控制装置或者如权利要求8或者9所述的电子设备。

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