[发明专利]水面漂浮式光伏电站锚固系统设计方法有效
申请号: | 201710946500.8 | 申请日: | 2017-09-30 |
公开(公告)号: | CN107644141B | 公开(公告)日: | 2020-11-24 |
发明(设计)人: | 赵鑫;刘爽;刘海波;喻飞;陶铁铃;陈玉梅;何杰;叶任时;甘乐;邓超 | 申请(专利权)人: | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 |
主分类号: | G06F30/23 | 分类号: | G06F30/23;G06F30/28;G06F30/17;B63B21/50;G06F119/14;G06F113/08 |
代理公司: | 武汉开元知识产权代理有限公司 42104 | 代理人: | 陈家安;刘琳 |
地址: | 430010 湖*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 水面 漂浮 式光伏 电站 锚固 系统 设计 方法 | ||
本发明公开了水面漂浮式光伏电站锚固系统设计方法,所述方法包括步骤:1)搜集与项目相关的气象水文及地质勘测资料;2)根据水面光伏电站规模、气象水文资料,初步确定锚固单元大小及每边的锚固点数量;3)建立水动力学模型,采用水动力学软件模拟风浪流情况下锚绳系泊力情况,得到锚固单元的系泊力及波浪力;4)根据步骤3)计算出的所述系泊力以及波浪力,进行阵列内部强度校核,若强度满足要求,则进入步骤5),否则返回步骤2);5)根据系泊力计算结果,进行钢支架设计、锚绳设计和锚块的设计,同时进行强度校核;6)根据极限工况,对锚固阵列进行极限工况校核;7)结合项目现场情况,对锚固阵列整体进行防风、防浪设计。
技术领域
本发明涉及光伏发电技术领域,具体地指一种水面漂浮式光伏电站锚固系统设计方法。
背景技术
我国早期发展光伏发电时,受到日照资源、土地租金等因素的影响,建成的大型光伏地面电站主要集中于西部地区,但这些地区对于光伏电力的就地消纳能力不足,近年来弃光限电现象严重。而我国用电需求量大的东部地区,闲置土地较少,且用地成本较高,不适宜大型地面光伏电站的发展。相比之下,东部地区水资源丰富,湖泊、水库众多,具有大规模发展水面光伏电站的优势。
水面漂浮式光伏电站适用于深水水域,但由于无固定基础的保障,易受到风、浪、流等复杂环境因素的影响,容易发生较大的偏移、偏转及倾覆等问题。因此,为了保证水面漂浮式光伏电站能抵御一定程度的风浪作用,且在环境载荷作用下,能保证不发生大范围偏转,保证光伏组件发电量,必须采取措施提高光伏发电阵列的整体稳定性。
整体稳定性是指整个光伏阵列的整体工作能力,以及抗倾覆、抗失效、抗偏转的能力。通常,水面漂浮式光伏电站整体稳定性控制措施包括锚固系统、防浪装置等。目前工程中常用的锚固手段多是经验的产物,没有形成规范、系统的设计方法;未能给出锚固点的排布原则、布置数量的依据;缺乏不同工况下锚固绳系泊力的计算数据,无法验证锚固系统的有效性。国内外也暂未出现类似的专利文献,因此提出一种规范、系统的设计方法用于指导水面光伏阵列的锚固系统设计十分重要。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种水面漂浮式光伏电站锚固系统设计方法,提供一种科学的系统性设计方法,通过该方法设计的稳固措施在满足相关设计规范及环境要求、保证光伏发电系统的正常高效运作的前提下,可最大化提高经济性、施工便利性及后期维护便利性。
为达到上述目的,本发明提及的一种水面漂浮式光伏电站锚固系统设计方法,其特殊之处在于,包括如下步骤:
1)根据项目所在地,搜集与项目相关的气象水文及地质勘测资料;
2)根据水面光伏电站规模、气象水文资料,初步确定锚固单元大小及每边的锚固点数量;
3)根据初步确定的锚固单元大小及每边的锚固点数量,建立水动力学模型,采用水动力学软件模拟风浪流情况下锚绳系泊力情况,得到锚固单元的系泊力及波浪力;
4)根据步骤3)计算出的所述系泊力以及波浪力,根据国家标准并进行阵列内部强度校核,若强度满足要求,则进入步骤5),否则返回步骤2);
5)根据所述系泊力计算结果,进行钢支架设计、锚绳设计和锚块的设计,同时进行强度校核;
6)根据极限工况,对锚固阵列进行极限工况校核;
7)结合项目现场情况,对锚固阵列整体进行防风、防浪设计。
优选地,所述步骤1)中气象水文资料包括:当地海拔高度、年最大风速、最大风速风向、平均风速、年最多风向、水位、流速及流量、年最大水位变化、历史最大水位变化、波浪高度及周期;所述地勘测量资料包含:光伏电站所在水域位置、水域面积及形状、地形剖面图。
优选地,所述步骤2)的具体步骤包括:
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