[发明专利]控制风力涡轮机噪声

说明书

提供了一种用于控制由包括多个风力涡轮机10a‑c的风力发电厂1产生的音调噪声的可听水平的方法400。方法400包括：将风力涡轮机识别401为对在噪声接收点3处可听见的音调噪声的水平做出贡献；并调节除了识别出的风力涡轮机之外的风力涡轮机的一个或多个操作参数，以便降低在噪声接收点3处可听见的由识别出的风力涡轮机产生的音调噪声的水平，由此降低在噪声接收点3处可听见的音调噪声的水平。还提供了配置为执行方法400的控制器，包括控制器的风力涡轮机10和风力发电厂1，以及计算机程序，该计算机程序在由计算装置执行时使计算装置执行方法400。

技术领域

本发明涉及用于控制由风力发电厂中的风力涡轮机产生的音调噪声的可听水平的系统和方法。

背景技术

来自风力涡轮机的噪声排放是一个众所周知的问题，并且已经成为广泛工作的主题。国际标准IEC 61400-11的第三版中介绍了测量风力涡轮机噪声的程序。

来自风力涡轮机的噪声排放包括机械噪声和空气动力学噪声。机械噪声包括由机舱内的各部件(例如风力涡轮机传动系)驱动的噪声。这样的噪声可以直接从振动部件的表面辐射到周围环境(所谓的空气传播噪声)，也可以在各部件的振动通过风力涡轮机的结构传导时通过风力涡轮机塔架或叶片辐射到周围环境(所谓的结构噪声SBN)。空气动力学噪声来自风力涡轮机叶片，并且包括例如由于涡旋脱落引起的噪声。

由风力涡轮机产生的噪声的频谱包括宽带噪声和不同频率的噪声。不同频率的噪声(称为音调噪声)通常被认为对风力涡轮机邻居而言更为讨厌，并且更有可能成为噪声投诉的对象。

虽然期望将可听见的音调噪声的水平保持在可接受的低，但是也期望将风力发电厂的功率输出保持在高。通常，风力发电厂的风力涡轮机将会根据在满足噪声和安全要求的同时提供高功率输出的操作参数来操作。

欧洲专利第2337952号描述了用于控制风电场中的风力涡轮机的噪声排放的系统和方法。这些方法包括测量风速和风向，并使用它们来生成风力涡轮机噪声排放模型，以根据涡轮机的地理位置、噪声排放点的地理位置和风力涡轮机的操作参数来预测噪声。控制风电场中的风力涡轮机的操作以防止预测的噪声超过预先确定的阈值。

欧洲专利第2337952号中描述的方法可能非常适合于控制由风力涡轮机发出的一般噪声水平，但是可能不太适合于控制音调噪声水平。这是因为通常很难预测风力涡轮机何时会产生音调噪声，因为音调噪声可能来自一个或多个部件的共振。此外，排放模型的应用可能比期望的减少更多的风力发电厂的功率输出。

公开号为WO 2017/198271 A1的国际专利申请描述了使用振动数据来识别涡轮机可能为其产生音调噪声的操作参数的技术。然后可以避免这样的操作区域。尽管这些技术适合于控制由风力涡轮机产生的音调噪声水平，但它们仍可能比期望的减少更多的风力发电厂的功率输出。

发明内容

本文所述的实施方式允许在限制功率输出的相关减少的同时降低由风力发电厂产生的音调噪声的可听水平。

本发明在独立权利要求中定义，现在应对其进行参考。优选的特征在从属权利要求中详述。

根据本发明的一方面，提供了一种控制由包括多个风力涡轮机的风力发电厂产生的音调噪声的可听水平的方法。该方法包括：将风力涡轮机识别为对在噪声接收点处可听见的音调噪声的水平做出贡献；以及调节除了识别出的风力涡轮机之外的风力涡轮机的一个或多个操作参数，以便降低在噪声接收点处可听见的由识别出的风力涡轮机产生的音调噪声的水平，由此降低在噪声接收点可听见的音调噪声的水平。