掩蔽来自风力涡轮机的音调噪声的制作方法

本发明涉及用于掩蔽来自风力涡轮机(wind turbine)的音调噪声(tonal noise)的方法、以及关联的设备。

背景技术：

1、de 102015008812 a1公开了一种用于具有转子-机舱-总成(rotor-nacelle-assembly，rna)的风力涡轮机的声发射装置。将扬声器设置在rna的后部，并且使声音与转子轴线成一直线地向后部辐射。

技术实现思路

1、本发明的第一方面提供了一种掩蔽来自风力涡轮机的音调噪声的方法，该风力涡轮机包括噪声发生器和转子-机舱-总成(rna)，该rna包括机舱和转子，该转子被配置成绕具有水平投影的转子轴线旋转；所述方法包括以下步骤：将驱动信号馈送到噪声发生器中，以使噪声发生器发射定向掩蔽噪声，其中，该定向掩蔽噪声至少部分地掩蔽来自风力涡轮机的音调噪声并且指向具有水平投影的掩蔽方向，并且其中，该掩蔽方向的水平投影是远离转子轴线的水平投影指向的。

2、所述方法还可以包括以下步骤：使rna绕偏航轴线旋转，以改变rna的偏航角，其中，掩蔽方向不随着偏航角的改变而改变。

3、所述方法还可以包括以下步骤：使rna绕偏航轴线旋转，以改变rna的偏航角，其中，掩蔽方向随着偏航角的改变而改变。

4、可选地，转子限定上风向(upwind direction)、下风向(downwind direction)、上行程方向(upstroke direction)以及下行程方向(downstroke direction)；并且掩蔽方向的水平投影的至少一个分量指向上风向或上行程方向。

5、可选地，转子轴线的水平投影相对于掩蔽方向的水平投影成一角度取向，并且所述方法包括以下步骤：通过使rna绕偏航轴线旋转来改变所述角度；以及根据所述角度的改变来改变驱动信号，从而改变定向掩蔽噪声的特征。

6、可选地，掩蔽方向的水平投影相对于转子轴线的水平投影成一角度；并且基于所述角度来设定定向掩蔽噪声的特征。

7、可选地，定向掩蔽噪声的特征是定向掩蔽噪声的频率分布(profile)或声功率。

8、可选地，改变驱动信号使定向掩蔽噪声的声功率增加；音调噪声是指向具有水平投影的音调噪声方向的定向音调噪声；并且所述角度的改变使掩蔽方向的水平投影和音调噪声方向的水平投影变得彼此更紧密地对准。

9、所述方法还可以包括以下步骤：生成定向自然掩蔽噪声，其中，该定向自然掩蔽噪声至少部分地掩蔽音调噪声，并且指向具有水平投影的自然掩蔽噪声方向，其中，改变驱动信号使定向掩蔽噪声的功率减小；并且所述角度的改变使掩蔽方向的水平投影和自然掩蔽噪声方向的水平投影变得彼此更紧密地对准。

10、所述方法还可以包括以下步骤：通过使噪声发生器旋转或者通过从一组噪声发生器中选择噪声发生器，来设定掩蔽噪声方向。

11、可选地，基于接收方(receptor)的位置(诸如风力涡轮机的邻居的位置)，来设定掩蔽噪声方向。

12、可选地，rna以偏航角来取向，并且驱动信号基于偏航角。

13、可选地，驱动信号是基于偏航角来启用或改变的。

14、可选地，驱动信号是仅针对特定运行包络而被馈送到噪声发生器中的。

15、本发明的另一方面提供了一种掩蔽来自风力涡轮机的音调噪声的方法，该风力涡轮机包括掩蔽噪声发生器和转子-机舱-总成(rna)，该rna包括机舱和转子，其中，转子限定上风向、下风向、上行程方向以及下行程方向，所述方法包括以下步骤：将驱动信号馈送到噪声发生器中，以使该噪声发生器发射定向掩蔽噪声，其中，该定向掩蔽噪声至少部分地掩蔽来自风力涡轮机的音调噪声并且指向具有水平投影的掩蔽方向，并且该掩蔽方向的水平投影的至少一个分量指向上风向或上行程方向。

16、本发明的另一方面提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括软件代码，该软件代码当在数据处理系统上执行时适于控制噪声掩蔽设备，该计算机程序产品适于执行本发明的任一方面的方法。

17、本发明的另一方面提供了一种风力涡轮机，该风力涡轮机包括：噪声发生器；控制系统；以及转子-机舱-总成(rna)，其中，该rna包括机舱和转子，该转子被配置成绕具有水平投影的转子轴线旋转；该控制系统被配置成将驱动信号馈送到噪声发生器中，以使该噪声发生器发射这样的定向掩蔽噪声，即，该定向掩蔽噪声至少部分地掩蔽来自风力涡轮机的音调噪声并且指向具有水平投影的掩蔽方向，并且该掩蔽方向的水平投影是远离转子轴线的水平投影指向的。

技术特征：

1.一种掩蔽来自风力涡轮机的音调噪声的方法，所述风力涡轮机包括噪声发生器和转子-机舱-总成(rna)，所述rna包括机舱和转子，所述转子被配置成绕具有水平投影的转子轴线旋转；所述方法包括以下步骤：将驱动信号馈送到所述噪声发生器中，以使所述噪声发生器发射定向掩蔽噪声，其中，所述定向掩蔽噪声至少部分地掩蔽来自所述风力涡轮机的音调噪声并且指向具有水平投影的掩蔽方向，并且其中，所述掩蔽方向的所述水平投影是远离所述转子轴线的所述水平投影指向的。

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：使所述rna绕偏航轴线旋转，以改变所述rna的偏航角，其中，所述掩蔽方向不随着所述偏航角的改变而改变。

3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：使所述rna绕偏航轴线旋转，以改变所述rna的偏航角，其中，所述掩蔽方向随着所述偏航角的改变而改变。

4.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述转子限定上风向、下风向、上行程方向以及下行程方向；并且所述掩蔽方向的所述水平投影的至少一个分量指向所述上风向或所述上行程方向。

5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述转子轴线的所述水平投影相对于所述掩蔽方向的所述水平投影成一角度取向，并且所述方法包括以下步骤：通过使所述rna绕偏航轴线旋转来改变所述角度；以及根据所述角度的改变来改变所述驱动信号，从而改变所述定向掩蔽噪声的特征。

6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述掩蔽方向的所述水平投影相对于所述转子轴线的所述水平投影成一角度；并且基于所述角度来设定所述定向掩蔽噪声的特征。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，所述定向掩蔽噪声的所述特征是所述定向掩蔽噪声的频率分布或声功率。

8.根据权利要求5所述的方法，其中，改变所述驱动信号使所述定向掩蔽噪声的声功率增加；所述音调噪声是指向具有水平投影的音调噪声方向的定向音调噪声；并且所述角度的改变使所述掩蔽方向的所述水平投影和所述音调噪声方向的所述水平投影变得彼此更紧密地对准。

9.根据权利要求5所述的方法，所述方法还包括以下步骤：生成定向自然掩蔽噪声，其中，所述定向自然掩蔽噪声至少部分地掩蔽所述音调噪声，并且指向具有水平投影的自然掩蔽噪声方向，其中，改变所述驱动信号使所述定向掩蔽噪声的功率减小；并且所述角度的改变使所述掩蔽方向的所述水平投影和所述自然掩蔽噪声方向的所述水平投影变得彼此更紧密地对准。

10.根据任一前述权利要求所述的方法，所述方法还包括以下步骤：通过使所述噪声发生器旋转或者通过从一组噪声发生器中选择所述噪声发生器，来设定所述掩蔽噪声方向。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，基于接收方的位置，诸如所述风力涡轮机的邻居的位置，来设定所述掩蔽噪声方向。

12.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述rna以偏航角来取向，并且所述驱动信号基于所述偏航角。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述驱动信号是基于所述偏航角来启用或改变的。

14.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述驱动信号仅针对特定运行包络被馈送到所述噪声发生器中。

15.一种风力涡轮机，所述风力涡轮机包括：噪声发生器；控制系统；以及转子-机舱-总成(rna)，其中，所述rna包括机舱和转子，所述转子被配置成绕具有水平投影的转子轴线旋转；所述控制系统被配置成将驱动信号馈送到所述噪声发生器中，以使所述噪声发生器发射这样的定向掩蔽噪声，即，所述定向掩蔽噪声至少部分地掩蔽来自所述风力涡轮机的音调噪声并且指向具有水平投影的掩蔽方向，并且所述掩蔽方向的所述水平投影是远离所述转子轴线的所述水平投影指向的。

16.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括软件代码，所述软件代码当在数据处理系统上执行时适于控制噪声掩蔽设备，所述计算机程序产品适于执行根据权利要求1至14中任一项所述的方法。

技术总结
一种掩蔽来自风力涡轮机(1)的音调噪声(20)的方法。该风力涡轮机(1)具有噪声发生器(6)以及转子‑机舱‑总成RNA。该RNA包括机舱(4)和转子(3)，该转子被配置成绕具有水平投影的转子轴线(7)旋转。该方法包括以下步骤：将驱动信号馈送到噪声发生器(6)中，以使该噪声发生器发射定向掩蔽噪声(23)，其中，该定向掩蔽噪声(23)至少部分地掩蔽来自风力涡轮机(1)的音调噪声(20)并且指向具有水平投影(23y)的掩蔽方向(23a)。该掩蔽方向的水平投影(23y)是远离转子轴线(7a)的水平投影指向的。

技术研发人员：M·古普塔
受保护的技术使用者：维斯塔斯风力系统有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15