风电整机噪声测试

产品认证型式试验作业指导书风电机组噪声测试编写：实施日期：版本号：编制：目录1.目的和适用范围6．测试数据处理2.引用文件3.现场测试的安全规程4.测试准备工作5.噪声现场测试1.目的和适用范围1.1.目的为确保实验设备和检验人员的安全，促进测试工作的规范化和程序化，保障测试数据的准确性、可靠性，特制定本试验指导书。

本试验指导书提供了统一的方法进行风力发电机组噪声测试，以确保测试过程中实验设备和检验人员的安全：促进测试工作的规范化、程序化和自动化，保证测试和分析的准确性、一致性和可重复性。

1.2.适用范围本试验指导书适用于各种容量和类型的风电机组噪声测试。

2.引用文件：-GBT 22516-2008《风力发电机组噪声测试方法》-IEC 61400-11:2002 Aoustic noise measurement techniques3.现场测试的安全规程3.1.人员试验工作人员至少为2人，其中1人为操作员，完成实验的操作；另l人为监督员，对操作进行监督和检查。

厂方应配备专门的工作人员对测试工作积极配合。

3.2.标志试验时应悬挂明显的工作标识。

3.3.试验开始前1)认真听取现场工作人员的有关注意事项的说明；2)停电，放置作业标志；3)检查风力发电机组是否带电；4)安装试验设备，并按照测试系统的接线图正确接线，并由试验监督员进行检查。

核实无误后方可通电。

特别需要注意设备的接地和互感器的二次侧接线情况，保证设备接地良好，电压互感器二次侧不短路，电流互感器二次侧不开路。

3.4.试验过程中1)进行必要的电气操作时要戴好安全帽和绝缘手套、穿好绝缘靴；2)试验过程中不要乱动与试验设备无关的其他设备。

3.5.试验结束后1)风力发电机组停电；2)检查设备是否带电；3)确认停电后，关闭测试系统电源；4)将测试设备正确拆除，并整理好按要求放回测试系统工具箱中；5)清除作业标志，恢复试验前的现场工况。

3.6.紧急情况处理整个测试过程应严格按照试验指导书和现场安全规程进行操作，遇到紧急情况应迅速断电，保证人身和设备的安全。

4.测试准备工作到现场开展测试之前，需要在实验室做好必要的准备工作。

1)取得测试风电机组附近的地图。

掌握测试风电机组的坐标、测试发电机组附近其他风电机组的坐标、测试风电机组附近是否有公路以及其他可能对噪声测试产生影响的声源位置。

2)取得测试周期内测试地点的天气预报。

掌握测试地点在测试前、测试中和测试后的风况。

3)要求风电机组制造商提供风电机组的机舱风速、转速和桨距角信号。

4)准备必须的测试设备，具体的测试设备列表见本作业指导书的5.1节。

5)准备必需的测试附件，具体的测试附件列表见本作业指导书的5.2节。

5.噪声现场测试5.1.测试设备表5-1是一个设备列表，他提供了用于风电机组噪声测试的每种仪器的要求和技术条件。

上述测试设备在进行测试之前，应当确保其在规定的相应校准有效期内。

5.2.测试附件表5-2为测试所需附件的列表。

注：蓄电池使用前应当充分充电。

5.3.现场测试5.3.1.气象测量系统1)测量风向，将气象桅杆放置在风电机组的上风向，与实际风向的偏差不超过±15°，距离测试风电机组2D-4D（D为测试风电机组的风轮直径）。

2)稳定3个桅杆支柱，使有明显标识的支柱与桅杆和测试风电机组的连线一致，方向背向测试风电机组。

3)将气象桅杆固定在桅杆支座上，调整3个支柱的高度，使气象桅杆竖直。

4)安装横木，调至水平，方向垂直于桅杆与测试风电机组连线。

5)安装风速计和风向标，使风向标的N指向测试风电机组。

6)将风速计和风向标与10m电缆相连。

7)将拉线固定在气象桅杆上，红线在上，黄线在下。

8)打气，使气象桅杆升到10m。

9)将铁柱固定在距离气象桅杆7m的位置，然后将拉线固定在铁桩上，调整拉线的长度，使气象桅杆竖直。

10)将10m电缆与安装有温度传感器和气压传感器的盒子连接，在将这个盒子与150m电缆连接。

5.3.2.功率测试系统1)选择风电机组出口测量风电机组输出功率，确保测得的电流为风电机组的净电流。

2)风电机组停机，断电，并使用万用表验电，确保不带电。

3)安装电流互感器，电流方向从P1到P2，将电流互感器的测量档位调至2000A，安装完毕后确保电流互感器的铁芯截面接触良好。

将电流互感器的电缆连接到功率变送器对应的插孔，用胶带固定电流互感器与电缆的连接处。

4)安装电压夹子，与电流互感器相位对应。

将电压的N级安装在没有涂漆的金属位置，将电压夹子的电缆连接到功率变送器对应的插孔。

5)启动风电机组。

6)用DME displayer检查三相电压、三相电流和三相功率。

总功率应为三相功率之和，若不同，调整电压、电流的相位。

也可用安装在电脑上的DME软件检查三相电压、三相电流和三相功率。

启动电脑后，将功率变送器通过USB连接到电脑。

打开DME软件，选择DME442，载入传感器，将系统设置为input1，标准设置为-500kW-2000kW，±20mA。

显示的总功率应为三相功率之和，若不同，调整电压、电流相位。

7)将功率变送器的输出连接到电压/电流转换的端子盒上。

8)将风电机组的机舱风速信号、转速信号和桨距角信号接到电压/电流转换的端子盒上，根据信号类型设置电压/电流转换的端子盒。

将电压/电流转换的端子盒通过50m电缆与中心采集系统连接。

5.3.3.噪声测试系统1)噪声测试系统放置在风电机组的下风向。

2)连接电池。

3)启动声级计并进行设置。

●在Application中，设置日期和时间、将波特率设为9600；●在Setup中，✓将Log Periods设为1s；✓Log control设为interface、continuous；✓Weighting设为broad band；✓Time weighting设为fast；✓Correction设为windscreen on；✓Input/output设为AC output。

●保存设置。

4)设置数字录音机。

●采样率设为48kHz；●操作模式设为manual，●输入设为mic，●阻尼设为20dB，●设置数字录音机的时间，使之与电脑时间一致。

5)使用声学校准器校准声级计。

将声级计的测量范围设为40dB-120dB，声级计的输出应为93.85dB，偏差不应超过1.5dB。

调整数字录音机的采集幅值，使采集的标准正弦音不失真。

录制2min的校准音。

将数字录音机的设置hold。

6)将麦克风固定在吸声纤维板上，方向指向测试风电机组，安装主风罩和次风罩。

7)将声级计的测量范围设为30dB-110dB，开始测试。

8)噪声测试系统通过150m电缆与中心采集系统连接。

5.3.4.主采集系统1)将气象采集系统、功率采集系统、噪声采集系统分别连接到主采集系统。

2)将数据采集系统通过串口转USB的装置与电脑连接。

噪声测试系统连接COM1，3)打开电脑，启动DASY LAB，打开V9.2.0_China，出现下面的界面，点击“start”。

4)设置结果文件存储路径，点击“start”。

5)出现以下采集界面，对其中的采集选项进行设置。

10m气象桅杆上的风速、气温和气压无需设置，根据实际风向修改风向标的“offset”，根据制造商提供的信号设置对机舱风速、转速和桨距角进行设置。

核查采集的功率、机舱风速、转速和桨距角，确保采集数据正确无误。

6)测试过程中，将风电机组运行噪声的状态设为“1.0”，将背景噪声的状态设为“0.5”，无效数据的状态设为“0”，测试过程中，密切监视数据情况，若出现对噪声测试有影响的突发性噪声源，及时更改状态，记录下每次状态更改的原因。

7)测试过程中，每隔半小时至45min改变风电机组的运行状态。

8)测试过程中，如果气象桅杆与风向偏离超过15°，需要改变气象桅杆和麦克风位置，重新开始测试。

9)一盘磁带只能使用2h到3h，注意及时更换磁带。

10)核查相同风速下风电机组运行噪声与背景噪声的差，确保其大于6dB。

11)测试结束后，重新对声级计进行校准，录制2min校准声音。

12)测试结束后，将测试数据拷贝到电脑硬盘以外的另一个存储装置，防止数据的意外丢失，并按照附件一《原始数据监测表》进行登记；13)梳理采集器配置通道名称及采集量参数名称的对应关系，并完成附件二《采集通道配置清单》。

6.测试数据处理使用噪声分析软件对测试数据进行处理。

6.1.视在声功率级分析按照GBT 18451.2-2012，风速处理使用机舱风速计法和测量功率曲线。

1)填写原始数据文件和功率曲线文件的存储路径2)导入测试原始数据3)选择导入过程中需要省略的部分4)选择默认设置5)设置第一列日期的格式6)设置第二列时间的格式7)合并前两列按照类似的方法导入测试功率曲线的数据。

选择导入数据文件的存储位置。

然后选择需要的结果。

首先得到10m高度的风速、功率、噪声和状态信号的数据点图。

在这个界面可以修改数据的状态信号，可以将数据设置为“运行噪声”、“背景噪声”和“无效数据”。

需要注意的是，如果没有明显的证据，不要随便修改数据的状态，特别是不能轻易将状态信号设为“无效数据”。

果对结果不满意，可以从当前界面返回修改状态信号。

点击下一步后，可以设置背景噪声和运行噪声的拟合范围和拟合阶次。

根据GB/IEC测试标准，背景噪声和运行噪声的拟合阶次应当选择4阶拟合。

如果4阶拟合的相关系数小于0.8，需要进行数据仓分析。

得到拟合结果后，如果认为拟合结果不合适，可以在结果界面返回重新拟合。

如果对拟合结果满意，选择下一步，即可得到测试结果报告。

6.2.1/3倍频程分析1/3倍频程分析需要使用DASYLab软件对噪声信号的FFT数据进行处理。

1)将录音机通过A/D转换与电脑连接。

2)打开DASYLab，导入FFT的设置文件。

3)选择幅度。

以FFT数据不超出界面范围为宜。

4)设置FFT开始时间，然后打开录音机回放噪声，待回放时间与设置时间一致时，开始处理数据。

5)FFT分析期间，不要对设置进行任何改变。

6)在初始界面选择“1/3倍频程分析”。

7)设置相关的分析参数。

8)选择2个最接近设置数据风速的FFT数据导入。

9)得到1/3倍频程分析结果、倍频程分析结果和低频分析结果。

6.3.音值分析音值分析同样适用DASYLab软件，1)在初始界面下选择音值分析标签。

2)设置分析参数。

3)选择2个最接近设置整数风速的FFT数据导入。

4)得到相应整数风速的音值结果。

5)重复上面的操作，得到6-10m/s每个整数风速下的音值分析结果。

附件一原始数据监测表编号：项目负责人：资料管理员：质量监督员：第10页共11页附件二采集通道配置清单编号：项目负责人：质量监督员：第11页共11页。