电网城区变电站及台区噪声污染治理关键技术及示范应用研究科技项目申请书及可行性研究报告.docx
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电网城区变电站及台区噪声污染治理关键技术及示范应用研究科技项目申请书及可行性研究报告
公司科技项目
申请书及可行性研究报告
填写说明
一、请严格按照要求填写各项。
二、专业类别根据项目所属专业种类中选择。
三、项目摘要应简要说明项目研究内容和预期成果，字数要求500字以内。
四、项目申请单位指提出项目建议与申请的单位或部门，如总部各部门、直属机构、各分子公司及其所属基层单位等。
五、项目分工应主要描述项目申请单位与协作单位的任务划分，项目计划进度安排应按时间段列出研究推进计划，并明确各阶段交付物及标志性里程。
六、科技经费预算支出科目具体解释见附件2。
七、科技成果的成熟度水平评判标准见附件3。
项目简表
项目名称
电网城区变电站及台区噪声污染治理关键技术及示范应用研究
项目
负
责
人
姓名
工作单位
广西电网有限责任公司电力科学研究院
性别
年龄
职称
工程师
项
目
分
类
[]基础性研究
[]前瞻性研究
[✔]应用性研究
[]发电技术[✔]输电技术[]变电技术
[]配电技术[]用电技术[]电网运行技术
[]信息技术[]通信技术[]物资管理技术
[]电网建设[]继保自动化[]其它
项目起止时间
2017年1月——2018年12月
申请经费总额
90万元
是否重点项目
否
项目摘要（500字以内）：
随着城市化进程，城区变电站（台区）噪声对居民的影响显得格外突出。
监测
结果表明广西电网相当多城区变电站（台区）的厂界噪声超标，影响居民的生活质量，造成了居民投诉现象增多，严重的对变电站建设进行阻挠。
目前在广西电网范围内并未对城区变电站及台区噪声污染情况进行系统收集、分类，不利于变电站噪声环境的综合管理。
同时，国内外开展的变电站噪声预测模型均基于远场推算，不适用于城区变电站及台区的噪声预测及声源探测，无法对降噪工作提供科学的指导。
本项目拟围绕广西电网城区变电站及台区存在的噪声超标现象开展研究，主要研究内容包括：
（1）广西电网城区变电站（台区）噪声源数据库建立；
（2）近场噪声预测模型研究；（3）城区变电站及台区降噪研究及示范；（4）新建变电站噪声预控整体解决方案研究及噪声污染治理示范应用研究。
项目实施后可通过城区变电站及台区降噪示范项目推动全区城区变电站及台区噪声的开展，同时为新建变电站（台区）防噪声设计、施工、验收提供指导意见。
预期成果成熟度水平
5级（1-9级）
项目负责人意见：
（签字）年月日
申请单位意见：
（公章）年月日
总部部门、直属机构、分子公司意见：
（公章）年月日
项目分工与计划进度安排
1、项目相关单位及具体分工
单位
具体分工
项目申请单位：
广西电网有限责任公司电力科学研究院
项目技术负责单位，项目组织，需求分析，制订项目实施方案，研制研究装置，协助项目产品的应用，项目材料编写，项目验收。
协助单位：
外委单位
负责近场噪声预测模型构建、城区变电站（台区）降噪策略研究。
2、计划进度安排
任务名称
开始时间
完成时间
主要内容及交付项
方案制定及备件选型
2017.1
2017.6
制定研究方案，技术路线设计
交付项：
项目计划任务书和开题报告
广西电网城区变电站（台区）噪声源数据库研究
2017.7
2017.10
开展变电站现场监测、采样，对数据进行频谱分析等，建立广西电网城区变电站（台区）噪声源数据库
交付项：
研究报告1份
变电站及台区近场噪声预测模型研究
2017.11
2018.2
构建变电站及台区近场噪声预测模型
交付项：
研究报告1份，软件1套
城区变电站及台区降噪策略研究
2017.10
2018.4
选取典型变电站及台区开展降噪策略研究
交付项：
论文3篇
城区新建变电站的噪声预控整体解决方案研究
2018.4
2018.8
选取新建城区变电站（台区）进行噪声预控方案设计
交付项：
整体解决方案1份
城区变电站（台区）噪声污染治理工程示范
2018.4
2018.8
选取存在噪声污染情况的变电站开展降噪现场应用
交付项：
示范应用报告1份
项目验收材料编写及总结
2018.10
2018.12
撰写项目结题报告，鉴定或验收资料，提交总分析报告。
交付项：
项目工作报告、技术报告、项目总结报告
编写要求：
1.列出分时间段计划研究内容；
2.分时间段提供成果的内容和形式，要求具有可检查性。
项目组成人员情况
序号
姓名
年龄
职称、职务
工作单位
任务分工
1
工程师
广西电网有限责任公司电力科学研究院
项目负责人、总体策划
2
高级工程师
广西电网有限责任公司电力科学研究院
技术负责人，方案设计
3
工程师
广西电网有限责任公司电力科学研究院
系统调试
4
工程师
广西电网有限责任公司电力科学研究院
实验研究
5
工程师
广西电网有限责任公司电力科学研究院
实验研究
6
工程师
广西电网有限责任公司电力科学研究院
实验研究
7
工程师
广西电网有限责任公司电力科学研究院
现场监测
8
工程师
广西电网有限责任公司电力科学研究院
现场监测
一、目的和意义
随着区内城市化进程的加快，电力负荷不断攀升，城区新建或扩建的变电站数量不断增加，而城区内变电站选址十分困难，有些变电站为八十、九十年代所建，从设备选择、布置方式等方面对外环境噪声的影响问题关注不够，造成有的变电站与居民住宅的距离过小，使变电站噪声对居民的影响突出。
另一方面，随着社会进步、环境法律法规的完善，人们环境意识的不断提高，对生活的环境质量要求不断提高，尤其到了夏季，居民住户开窗通风，同时也是供电高峰,变压器运行负荷高，变电站噪声对居民的影响显得格外突出，投诉事件近年来也逐年增多。
当前，广西电网分布在城市中心区的变电站主要有35kV、110kV、220kV等三个电压等级，其台区变主要是10kV等级。
电科院近期通过对来宾、河池、南宁、柳州、桂林、梧州及玉林等7个供电局的变电站（台区）噪声的监测，围墙外1米噪声超标变电站14个，占监测数量的61%，城区台区变噪声超标约30%，影响居民的生活质量。
2015年1月1日起实施的新环保法、输变电工程环境影响评价技术导则及输变电工程竣工环保验收技术规范等对输变电工程环保提出了更高更精细的要求，变电站噪声达标排放已成为不可触碰的底线。
因此，对变电站噪声超标变电站（台区）进行治理不但具有较好的社会效益和环境效益，同时对树立电力企业良好的社会形象、建设环保友好型电网企业、建设“和谐社会”具有重要作用。
本项目拟围绕广西电网城区变电站及台区存在的噪声污染现象开展研究，主要研究内容包括：
（1）广西电网城区变电站（台区）噪声源数据库建立；
（2）近场噪声预测模型研究；（3）城区变电站及台区降噪策略研究；（4）新建变电站噪声预控整体解决方案研究；（5）城区变电站（台区）噪声污染治理示范应用研究。
（5）制定广西电网城区变电站（台区）噪声防治设计、施工、验收规范。
项目成果将在柳州、河池、桂林等主要城市投诉强烈、数量较多的变电站进行推广应用，用于城区在运行变电站（台区）噪声影响评价，对存在噪声污染的变电站（台区）实施降噪防治，并指导城区新建变电站（台区）噪声预控工作的开展。
二、项目研究的背景
噪声按照其频率可分为高频噪声、中频噪声和低频噪声，其中低频噪音是指频率在200Hz以下的声音，频率在500Hz-2kHz为中频，而高频则是2kHz-16kHz。
人类的耳朵可听到的声音频率在20-20000Hz之间，由于低频噪声能通过人体骨骼结构传声，使人产生的感觉共鸣，因此人体受低频噪声影响较大。
变压器噪声大多不属于高分贝噪声，但其产生的低频噪声会对人体产生更大的影响，甚至达到不可逆的损伤，比中、高频噪声损伤更加严重。
为准确分析与计算变电站环境噪声的工程控制效果，针对环境噪声建模是关键。
目前，国内外有关变电站噪声的研究很多，但国内主要集中在变电站环境噪声的评价以及如何通过加装隔声屏障等工程手段控制变电站的噪声等，对高电压等级的变电站噪声源强、时域特性、频谱特性及衰减模式等方面的系统调查研究不多，对台区噪声特性及其声调控方法的研究基本未见报道，针对变电站复杂环境整体的建模与仿真分析很少。
国外在噪声仿真计算研究上相对较早，开发了相对较为成熟的噪声仿真计算软件，但这些软件多为通用性噪声软件。
国内部分电力部门进口了类似软件，如SoundPLAN、CadnaA等，但在变电站噪声分析中存在专业性不强、使用不方便及预测准确度不高等不足。
因此亟需提出一种算法能够很好地解决城区变电站内及台区环境结构复杂、距离居民区近及屏障较多（变电站内建筑物、树木、围墙等都可以看作屏障）的噪声计算问题，同时利用变电站三维空间衰减模型及算法研究，形象演示了变电站相关场景及噪声分布状况，为变电站环境噪声控制系统的开发提供基础理论。
自噪声危害被人们所关注开始，各国科学家开始研究各种降噪方法来降低噪声对人们日常生产和生活的影响，并取得了一定的成果。
在变电站噪声污染治理方面，根据噪声污染控制技术实施方法的不同，降噪措施主要有本体及冷却系统噪声治理、吸声技术、隔声技术、消声技术及隔振技术等，目前大部分技术均已商业化。
然而，目前变电站所采用的降噪技术基本上是以降低电气设备或厂界环境的A声级为主要目的，随着技术的发展，许多电气设备及厂界噪声的A声级已得到有效控制，但是传统方法却并不能改变噪声的频谱特性，尤其是其低频特性，致使电网企业在花费大量人力、物力进行噪声治理后，仍不能满足国家标准。
且目前变电站采用的吸声、隔声等降噪措施均存在降噪设施安装时间长，占地大，电气设备不易散热，不利于检查和检修的缺点。
因此，在城区变电站的噪声污染控制方面，需对变电站（台区）环境进行综合考虑，采用噪声污染分析评估系统，进一步制定更方便、高效的噪声污染控制策略。
三、项目申请单位具备的研究基础和条件
1.项目负责人的情况介绍，专业、特长、工作量和在本项目中的作用；
项目负责人：
梁沁沁，女，1989年出生，广西电网有限责任公司电力科学研究院化学技术监督助理专责，2013年毕业于武汉大学电厂化学专业，硕士学位，在广西电网有限责任公司电力科学研究院从事电力化学研究工作至今。
在本项目中负责研究方案编制、技术路线总体设计和现场工作统筹安排。
技术负责人：
林朝扶，广西电网电力科学研究院环保监督专责。
1963年6月出生，1986年毕业于武汉水利电力大学电厂发电厂工程专业,工学硕士学位,高级工程师,在广西电网公司电力科学研究院从事电力环境保护工作至今。
取得南网、广西电网各等级成果奖10项，其中《“串联吸收塔”烟气脱硫改造新技术在合山电厂的应用》2014年获南网技改成果三等奖，〈“流态化仓泵”气力输灰改造新技术在合山电厂的应用〉2014年广西电网技改成果二等奖，〈广西输变电设备环境污染分析及管理系统的开发报告〉广西电网科技成果三等奖。
发表论文30余篇，其中〈来宾电厂二炉三塔脱硫系统的运行特点〉获南网论坛论文三等奖，广西优秀论文5篇。
2014年参加编写电力行业标准〈湿法脱硫系统化学及物理试验方法〉（已颁布），2015年负责编写电力行业标准〈脱硫湿磨机石灰石制浆系统性能测〉，2016年负责编写南网企业标准〈架空输电线路杆塔防腐施工工艺导则〉。
在本项目中将负责项目的总体设计和实施方案编制。
2.项目申请单位在相关研究领域曾开展的工作、曾取得的科研成果、曾获得的荣誉；
广西电网有限责任公司电力科学研究院在电力系统环境保护领域开展了较多研究，组织完成区内多家火电厂球磨机噪声治理项目，取得了较好的应用效果。
于2010年完成“广西电网输变电设备环境污染分析及管理系统的开发”等，获2011年年度广西电网公司科技进步三等奖。
3.项目申请单位在相关研究领域已有的软硬件平台、理论研究环境、实验室条件等。
广西电网有限责任公司电力科学研究院已开展多年电网系统环境监测，主要从事高压交、直流输变电系统的环境监测。
高压交流的电磁环境监测系统，现有检测技术包括工频电磁场强度仪、无线电干扰仪、声级计；高压直流的环境监测系统，现有检测技术包括离子流密度测试仪、合成场强监测仪、风向风速湿度监测仪，可满足广西区域内电网高压交、直流输变电工程发展过程中需要的环境规划、监测及环境影响的评价工作要求。
在电网噪声、电磁环境等方面积累了多年的检测研究经验，立足于广西的环境分布特征信息，积极拓展城区变电站及台区噪声污染治理的研究。
四、项目研究内容、技术路线与实施方案
编写要求：
1.项目研究内容的详细说明（分专题或按内容序号描述）。
主要研究内容
1主要技术内容
1.1、广西电网城区变电站（台区）噪声源数据库研究
通过对实际测量数据进行统计分析，确定变电站主变噪声源强、时域特性、频谱特性及其衰减特性，研究变电站主要噪声源特性，并建立广西电网城区变电站（台区）噪声源数据库。
1.2、变电站及台区近场噪声预测模型研究
建立变电站及台区声源模型与声屏障模型，通过模型计算获得变电站场界噪声的分布以及对周围敏感点的影响情况，并结合现场实测结果验证噪声预测模型的准确性与合理性。
1.3、城区变电站及台区降噪策略研究
根据变电站（台区）及其辅助设备的噪声特性与超标情况，采用噪声优化控制仿真分析系统，综合考虑各噪声控制技术特点，提出合理的降噪治理方案。
1.4、城区新建变电站的噪声预控整体解决方案研究
结合噪声影响预测模型和噪声优化控制仿真分析系统，从变电站的规划选址、典型设计方案选择、平面布置与布局调整、主要设备选型和具体噪声控制措施等多个方面提出有效的新建变电站（台区）噪声预控措施。
1.5、城区变电站（台区）噪声污染治理示范应用研究
选取存在噪声污染的典型变电站（台区），开展降噪治理示范应用。
2主要技术难点
2.1、广西电网城区变电站（台区）噪声源数据库研究
变电站噪声测量中存在的测量不确定性高、背景噪声干扰大等问题，须有效剔除背景噪声和偶发噪声的影响，正确评估变电站噪声源对不同监测点环境噪声的贡献，分析噪声超标原因和噪声分布规律及衰减特征。
2.2、近场噪声预测模型研究
研究变电站（台区）近场噪声传播时，其衰减量不仅要考虑几何衰减因素，还要考虑几何发散、大气吸收、地面吸收、屏障吸音以及其他多方面的因素引起的衰减，较远场噪声计算模型更为复杂。
2.3、城区变电站及台区降噪策略研究
根据变电站及其设备的噪声特性与超标情况，采用噪声预测软件优化变电站设计，提出合理的降噪治理方案,通过仿真计算对比分析了每种方案条件下变电站站界及敏感点噪声值，选出最佳的噪声治理方案，并对其经济性及适用范围进行了分析。
2.4、城区新建变电站的噪声预控整体解决方案研究
对城区新建变电站（台区）的噪声控制方案设计须考虑变电站的规划选址、典型设计方案选择、平面布置与布局调整、主要设备选型和具体噪声控制措施等多个方面，以指导城区新建、改建、扩建变电站的噪声控制，为城区变电站的噪声控制提供了全过程和全方位的技术支持。
2.项目研究拟采用的技术路线的详细说明。
要描述具体的理论研究步骤，现场试验的地点和试验计划。
需要建设试验手段的项目，要给出试验手段的结构和作用；
项目拟研究的详细内容包括：
（1）广西电网城区变电站（台区）噪声源数据库研究
首先，项目组拟选取实际运行的典型城区变电站及台区开展噪声污染情况调查、监测及采样；
其次，对测量数据和采样文件进行统计分析,确定变电站主变噪声源强、时域特性、频谱特性及其衰减特性，研究了变电站主要噪声源特性及声功率测量方法并建立了变电站噪声源数据库；
最后，针对噪声超标站，对超标数据进行归纳研究与超标原因分析。
（2）近场噪声预测模型研究
首先，建立变电站及台区声源模型与声屏障模型；
其次，通过模型计算获得变电站场界噪声的分布以及对周围敏感点的影响情况,并结合现场实测结果验证噪声预测模型的准确性与合理性；
最后，利用声学预测软件CadnaA以及现场实测数据进行校验,确保仿真计算结果的准确。
（3）城区变电站及台区降噪策略研究
首先，根据变电站（台区）及其设备的噪声特性与超标情况，提出合理的降噪治理方案；
其次，通过仿真计算对比分析了每种方案条件下变电站站界及敏感点噪声值,选出最佳的噪声治理方案；
最后，对降噪措施经济性及适用范围进行分析。
（4）城区新建变电站（台区）的噪声预控整体解决方案研究
首先，对变电站的规划选址、典型设计方案选择、平面布置与布局调整、主要设备选型等多个方面进行综合考察；
其次，将新建变电站（台区）信息输入近场噪声预测模型进行模拟，提出具体噪声预控措施。
（5）城区变电站（台区）噪声污染治理示范应用研究
首先，根据供电局上报的情况，对存在投诉现象的变电站和台区进行筛选；
其次，对典型噪声污染的变电站（台区）开展降噪治理示范应用。
3.理论研究和试验内容与项目总目标的因果关系；
理论研究和试验内容是以项目总目标为目标，在研究开发过程中，以项目总目标的各项指标为标准，进行大量的理论和试验研究。
本项目通过建立广西电网城区变电站及台区噪声污染数据库，搭建噪声预测及降噪策略工作平台，以实现对全区城区变电站及台区噪声信息综合把控，针对存在噪声污染的城区变电站及台区开展行之有效的降噪处理，并指导新建变电站（台区）噪声控制工作的开展。
4.需要多家单位共同承担的项目，需要写明各家的分工、职责和提供的成果；项目的组织方式；合作方式、知识产权和成果分享的初步方案；
负责单位：
广西电网有限责任公司电力科学研究院项目技术负责单位，项目组织，需求分析，制订项目实施方案，建立广西电网城区变电站及台区噪声污染数据库，协助项目产品的应用，项目材料编写，项目验收以及现场应用等，定期召开课题进度研讨会，并就课题实施过程中的研发进展、技术问题、工程难点以及课题管理等问题进行讨论。
外委协作单位协作负责近场噪声预测模型构建及城区变电站（台区）降噪策略研究，以及噪声污染治理示范工作现场实施等。
项目组织方式：
双方将在课题实施过程中互派研究人员到对方研究基地进行共同研究、技术交流、合作攻关，充分发挥双方技术优势。
项目牵头单位负责进行项目技术路线设计，现场试点安装；定期组织专家对设计方案和实施计划进行论证评审，确保方案切实可行，关键技术和部件设计方案具有科学性及合理性。
同时，对研发的阶段性成果进行分析总结，进一步优化下一阶段工作，以确保课题研发任务执行与计划、目标不出现偏差，确保研发任务可靠执行。
知识产权及成果分享初步方案：
该项目的研究的知识产权及科研成果归广西电网有限责任公司电力科学研究院独有。
5.外委的工作内容和工作量；
备注：
有外委的必须详细说明外委的内容及工作量，以下为示例：
序号
外协内容
工作量
1
近场噪声预测模型构建
100工日
2
城区变电站（台区）降噪策略研究
100工日
3
噪声污染治理示范应用
160工日
6.需要国际合作，要写明与外方的合作方式、知识产权和成果分享的初步方案，及以前的工作联系；
无。
7.对于装置、设备开发的项目，要提出装置或设备的开发计划及设计方案。
无。
五、预期目标和成果形式
编写要求：
1.阐明项目研究预期达到的目标、技术经济指标；
预期目标及创新点
预期目标：
项目实施后可以实现对全区城区变电站及台区噪声信息综合把控，针对存在噪声污染的城区变电站及台区开展行之有效的降噪处理，并指导新建变电站（台区）噪声控制工作的开展。
项目开发的变电站及台区近场噪声预测模型软件1套，能在广西电网下属供电局推广应用。
创新点：
1、首次建立广西电网城区变电站及台区噪声污染数据库；
2、构建变电站及台区近场噪声预测模型。
主要技术经济指标
项目成果实施后拟在广西电网进行示范推广应用，对城区变电站及台区噪声污染情况作全面评价，指导降噪工作的实施，消除因运行噪声造成的社会不良影响。
试点范围内：
1、使用项目开发的噪声预测模型对城区主要变电站及台区进行噪声源检测及超标原因分析，全面掌握噪声污染信息；
2、选取试点范围内存在噪声污染的变电站和台区开展降噪示范应用。
2.明确叙述提供研究成果的形式，包括理论研究报告、全套设计制造技术、实用装置或软件等；要求成果提供的形式能够被其他研究人员掌握，使成果的使用权具有可转移性。
成果的级别需按照科技成果成熟度水平评判标准进行评判（见附件3）
提供的最终成果（含最终成果形式及成果验收标准）
最终成果形式:
1成果（级别、数量）
变电站及台区近场噪声预测模型软件1套
2项目最终形成的标准（级别、数量）
无
3项目形成的论文（级别、数量）
投稿科技论文2篇，含南网技术论坛1篇。
4项目形成的专利（级别、数量）
实用新型专利2项，软件著作权1项。
5项目建设过程中的人才培养说明：
在变电站及台区噪声污染评估及治理领域培养10人以上。
六、配套科技应用示范项目落实情况
无。
七、内部查新情况
本查新项目的研究内容与公司内部查新范围内的项目相比不重复、具有创新性。
查新报告见附件1。
八、项目经费预算
合计
2017年
2018年
研究开发费（万元）
65
25
40
资本性支出（万元）
25
2
23
项目总经费（万元）
90
27
63
预算支出科目
金额（万元）
总金额
其中：
外委部分金额
备注
一、研究开发费合计
65
41
研发费
用
1、人工费
12
12
2、材料费
21
13
3、现有仪器设备使用费
4、测试化验加工费
4
3
5、燃料动力费
1
1
6、差旅费
12
3
7、会议费
8、国际合作与交流费
9、出版印刷/文献/信息传播/知识产权事务费
4
1
10、技术培训费
2
2
11、劳务费
2
2
12、专家咨询费
3
0
13、管理费
4
4
二、资本性支出合计
资本性支出
1、设备费
25
（1）购置设备费
25
（2）试制设备费
（3）软件购置费
2、安装调试费
3、其它费用
总计
90
41
九、经费预算详细说明
编写要求：
1.按项目经费预算表分项详细说明预算形成的依据；
2.应详细列明项目研发预备购置的主要设备、仪器、软件；
3.应结合外委单位的工作内容与工作量对外委费用的组成进行详细说明；
4.未能对所需资金进行有效说明的，原则上不予入库。
数量（单位）
预算单价（万元）
预算（万元）
合计（万元）
1、人工费
高级研究人员
2（人数*工作月）
2/（人·月）
4
12
其他研究人员
8（人数*工作月）
1/（人·月）
8
2、材料费
吸声喷涂材料
21
泡沫金属
金属纤维材料
复合吸声板
3、测试化
升级会员 