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風力發電機組噪聲測試方案

方案概述


標準IEC 61400-11、GB/T 22516-2008,2015、AWEA、BWEA規定了風力發電機組的運行噪聲測量方法。 本測試方案專門針對標準設計,提供符合標準的數據采集硬件和數據處理軟件。 數據采集硬件主要采用NI Ethernet數據采集卡,軟件使用SignalPad。
本方案提供的風力發電機組噪聲測量系統的配置如下圖所示,包含三個數據采集測量站,分別采集噪聲、風速等環境參數和功率等風機運行參數,三個采集站通過WIFI與主機連接,數據實時存儲、分析和顯示。

 

 

數據采集硬件


風力發電機組周圍需要布置三個間隔在100m-200m之間的數據采集測量點,由于測量點之間距離較大,數據采集硬件方案采用無線傳輸方案。一號測量點連接傳聲器測量風電機組的噪聲,二號測量點和三號測量點采集風速、風向、機組功率、轉速、漿距角等傳感器輸出的電壓信號。因為需要測量一路噪聲信號和多路電壓信號,所以一號測量點選用4通道的NI ENET 9234連接傳聲器測量噪聲信號,二號和三號測量點選用32通道的NI ENET 9205測量多路電壓信號。測量點之間通過WIFI模塊AT-5150實現遠距離控制和數據傳送。
  • NI ENET-9234:以太網聲音與振動輸入:4通道,24位,51.2KS/s/通道
  • NI ENET-9025:以太網電壓輸入:32通道,16位,250KS/s
  • 傳感器及信號調理
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    SignalPad測試分析軟件


    本系統配備了SignalPad測控軟件,可完成通道配置、參數設置、數據采集、顯示與存儲、頻率響應函數計算、共振頻率自動檢測、數據回放等任務。針對標準GBT 22516-2008和IEC 61400-11,SignalPad專門配備了風電機組噪聲測量分析模塊,其測量分析方法完全符合標準規定,主要可完成以下功能:
  • 傳聲器和其他傳感器的標定;
  • 風電機組參數可設置,可滿足各種風電機組的測試;
  • 實時采集、存儲,采集信號窗可設置;實時顯示噪聲聲壓級、功率譜等信號處理分析結果;采集過程中可去除干擾信號(如飛機飛過時可忽略該時間段內的信號);
  • 實時對風速累加處理,計算每個風速窗數據數目;
  • 采集結束后,根據標準對數據進行分析,自動生成測試報告,測試報告模板可自定義加入公司標志、測試時間地點等信息。
  • 信號可備份、回放,報告可重新生成。
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    下圖是SignalPad的風機噪聲測試視圖:

     

     

    下圖是生成報告和報告預覽對話框,只需填寫幾個變量,即可一鍵生成報告:

     

     

    下圖是SignalPad生成的風機噪聲報告的部分內容:

     

     

    應用案例


    國際權威檢測機構Intertek、風電企業金風,遠景,上海電氣,鑒衡,明陽,盛世鋒業,聯合動力,江蘇有能,湘電風能和院校內蒙古工業大學等分別采用本測量方案,成功完成了風力發電機組的噪聲測量。

     

    用戶現場照片


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