噪声是发声体做无规则振动时发出的声音，从环境保护的角度看，凡是妨碍到人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰的声音，都属于噪声。随着我国经济的高速发展，电能在人民生产生活中所占的比例越来越大，电能作为一类二次能源具有清洁高效的特点。随着城市规模的扩大和用电负荷的增加，由于国家土地资源有限，越来越多的变电站都建立在靠近居民区的地方。变电站在运行过程中产生的噪声污染对周围居民的生活产生了很大的影响，对人们的身心健康造成了危害^[1]。对于输变电工程中噪声的控制和治理已经成为当前国家电网需要解决的重大问题。对变电站噪声测试包括获得变压器噪声源声压和声强测试、声压衰减测试、声压指向性测试和站界处声压测试，获得了变电站主变压器在不同负载下的声功率水平及噪声源成因，测试结果可为变电站噪声分布预测和变压器降噪提供基础数据和参考。

由于噪声本身为随机性信号, 早期模拟的测试方法测试读数又为一次测试的结果, 所以导致噪声测试结果的随机性比较大。随着噪声研究的深入发展, 噪声检测技术也得到了快速的提升。噪声测试经历了模拟测试技术逐渐地进入数字测试技术阶段, 实现了对噪声实时、快速、准确地采集和数字化处理, 并且研究和发展了低噪声高增益放大技术、数据采集技术和噪声数据处理技术。后来的噪声测试多将低噪声放大器与滤波器整合形成具有滤波功能的低噪声放大器, 同时将检波器、功率计和积分器等仪器换成频谱分析仪, 针对测试数据发展了频谱分析与拟合, 从而可以同时实现噪声的时域和频域测试, 这逐渐地成为了主流的噪声测试方法。

国外在噪声检测技术应用方面, G.Conrad^[2]等人于1955年提出了电阻噪声测试设备的概念，对不同的电阻噪声进行了测试对比，并建议设立了测试标准。电力变压器是变电站中的主要噪声源设备^[3]所以在预测变电站噪声水平时，将变压器和电抗器作为噪声源的模型^[4]是非常重要的。在超高压变电站中建立了一种新型的变压器和电抗器的声学模型。基于等效源法，每个变压器和电抗器等效于多个点源。在等效过程中，利用声功率级来表示等效源强度，使得测量和计算更加容易。选取9个等效点源作为模型，验证了模型的准确性。该变压器和电抗器的声学模型结合室外点源衰减理论对变电站噪声值进行了预测。对某1000kV变电站进行了仿真，结果表明该模型对变电站内任意位置的噪声水平计算是可行的。为了准确计算超高压变电站的噪声分布，评价其对周围环境的影响，在分析变电站噪声特性的基础上，建立变压器和电抗器的声学模型。Hu J等人提出了一种局部建立声模型的方法^[5]，将变压器和电抗器的每个发射面分成若干部分，每个部分相当于一个点源。基于声强法建立了变压器和电抗器的多点声源模型。结合室外点源传播衰减理论和变电站环境，建立了噪声衰减预测模型。Liu B ^[6]等人为了研究混合噪声，将混合噪声分离为多个独立的噪声信号。提出了一种结合小波变换和稀疏分量分析的高压变电站单通道混合噪声信号分离算法。通过设置小波变换从原始噪声信号中分离出来的低频部分^[7]和高频部分这两个增强信号，可以将单通道盲分离转变为欠定盲分离。然后通过稀疏分量分析对不同噪声源的信号进行分离。

随着我国变电站数量的增加，变电站的噪声问题日益加重。裴春明^[8]等人认为超/特高压交流变电站噪声特性对于其噪声预测与控制具有重要意义。他们以750 kV交流变电站为研究对象，对变电站内变压器、高压电抗器、带电架构以及站界噪声水平、频谱分布以及衰减特性进行了系统测量与分析^[9]。结果表明，750 kV变电站噪声水平较高，变电站各主要噪声源之间存在相互影响^[10]，变压器500 Hz以下的中低频噪声水平较高^[11]，冷却系统对变压器频谱分布具有较大影响，站界噪声分布与变电站内各主要声源的布置方式有关^[12，13]。吴晓文^[14]等人以某长期运行 500 kV 变电站为研究对象，对站内多组主变、高抗以及变电架构等主要设备的噪声水平及衰减特性进行了详细检测。结果表明，主变及高抗噪声水平均较高，主变噪声能量主要集中在 100 ～ 1 000 Hz 频率范围内，其中 400 Hz 频率分量噪声能量最高，高抗 100 Hz 及其倍频带噪声能量较高，100 Hz 噪声能量最大。主变与高抗噪声在传播过程中均存在干涉现象。变电架构噪声受高抗噪声干扰较为严重，噪声源主要集中在母线封端球位置。张霞^[15]等人通过对22个不同电压等级、不同布置方式、不同设备类型的变电站进行可听噪声测试，包括获得变压器噪声源声压和声强测试^[16]、声压衰减测试^[17]、声压指向性测试和站界处声压测试，获得了变电站主变压器在不同负载下的声功率水平及噪声源成因，得出了变电站站界噪声声压级最大值主要受主变压器和高抗影响。变电站噪声治理时，应主要考虑主变和高抗的影响。通过对测试方法的研究，提出了变电站噪声测试方法，为今后变电站噪声测试提供参考。

随着计算机技术的快速发展，虚拟仪器LabVIEW^[18]具有简单、直观的编程方式，多样化的分析和表达功能，突破传统仪器的诸多限制，被广泛应用到各个领域。它利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。既可方便的与各种软硬件连接，也具有强大的数据处理能力。使用它进行原理研究、设计、测试并实现仪器系统时，可以大大提高工作效率^[19]。他可以实现在对变电站振动、噪声长时间测试，存储、在线实时显示分析、离线分析测试数据等功能。通过对变电站振动和噪声信号的测量分析，建立相应的相关特征信息数据集，为之后的研究提供数据。因此以LabVIEW为基础进行变电站噪声测试的优化，对解决变电站噪声问题具有重要意义。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究内容

本文通过对噪声测试系统进行调查研究，同时研究测试系统在变电站噪声测试中的运用，对于LabVIEW测试系统的程序编辑进行学习研究，理解噪声测试的各个相关知识点，理解变电站噪声特性，对具体的变电站噪声测试方法进行优化研究。