一种水下拉锚系统及其漂浮光伏电站的制作方法

本实用新型属于光伏设施领域，具体涉及一种水下拉锚系统及其漂浮光伏电站。

背景技术：

近年来近年来，我国的新能源产业异军突起，其中尤以光伏发电产业发展迅速最为显著。然而，由于电力消纳、网源建设间的不匹配及市场机制等因素，使得西北部分地区出现了较为严重的弃光现象，造成了大量资源浪费，严重影响行业健康发展。为解决就近消纳问题，近两年来光伏电站的建设热潮由西部逐渐迁移至中东部，但在中东部，光伏电站的发展亦受到土地资源的限制。为此，光伏行业的有志之士开辟了新的领地——水上漂浮光伏发电。

拉锚系统是水上漂浮光伏发电系统的主要系统之一，该系统直接影响到水上漂浮光伏发电系统的安全。目前常用的漂浮光伏发电系统拉锚系统有水下线缆式、水下拉簧式和岸边牵引式三种，其中水下线缆式通过留有一定余量的线缆以适应水位浮动的变化，但该形式抗风能力较差，不能有效抵抗向上的风荷载及水平风荷载；水下拉簧式通过在水下线缆之间加入拉簧以增加系统的抗风能力，但拉簧伸缩范围较小从而导致系统适应水位浮动范围有限，且拉簧造价高，经济性较差；岸边牵引式通过设置在岸边的锚固体和线缆形成拉锚系统，该系统抗风能力和适应水位变化能力较强，但仅适用于水域面积较小的区域。

综上所述，目前常用的拉锚系统在使用上存在较多的局限性，一定程度上限制了水上漂浮光伏发电站的发展。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型旨在提供一种能够满足对水位变化和对抗风能力的要求，安全性高的漂浮光伏电站。

本实用新型解决问题的技术方案是：一种水下拉锚系统，包括与锚接点连接的定滑轮、绕过定滑轮且张紧的缆绳，所述缆绳的一端连接有第一配重块，另一端连接有第二配重块，且第一配重块的重量小于第二配重块的重量；

所述第一配重块可在竖直方向上移动，第二配重块静止不动，定滑轮到第一配重块之间的缆绳段与定滑轮到第二配重块之间的缆绳段存在大于0度且小于90度的夹角；所述第一配重块高于水底。

上述方案中，通过滑轮的滚动作用，使缆绳可沿滑轮移动，当水位发生变化时，漂浮光伏电站能够随水位的变化而浮动。缆绳受第一配重块和第二重配重块的作用，一端处于铅直状态，另一端处于倾斜状态。因此定滑轮处同时传递了水平分力和垂直分力，利用力学平衡原理，使得漂浮光伏电站能够在一定程度上抵抗风荷载的水平作用力，同时能够在发生水平位移后的复位。

相应的，本实用新型还提供一种漂浮光伏电站，包括漂浮平台，所述漂浮平台包括由多个安装浮筒拼接而成的浮筒安装面、与安装浮筒连接的并由过道浮筒拼接而成的过道、以及安装在浮筒安装面上的光伏组件，还包括上述方案所述的水下拉锚系统，所述水下拉锚系统的锚接点位于漂浮平台上；第二配重块静置于水底，第一配重块处于铅垂方向。

上述方案中，通过配重块的重力作用，使缆绳长期处于受拉状态，当存在向上风荷载时，漂浮光伏电站能够利用缆绳的拉力抵抗向上风荷载，防止光伏组件发生倾覆。

进一步的，所述水下拉锚系统设有多套，依次间隔锚接于漂浮平台侧边，且拉锚系统在漂浮平台两侧对称设置。

优选的，所述定滑轮与漂浮平台的锚接点为可拆卸连接，缆绳与第一配重块和第二配重块为可拆卸连接。

本实用新型利用滑轮、缆绳、配重块之间的力学传递，实现了漂浮光伏电站的水下拉锚，为漂浮光伏电站的安全运行提供了保障，进一步提高了光伏电站的经济效益，其具体效果表现在：

1.通过滑轮的滚动作用，使缆绳可沿滑轮移动，当水位发生变化时，漂浮光伏电站能够随水位的变化而浮动。

2.缆绳受第一配重块和第二重配重块的作用张紧，一端处于铅直状态，另一端处于倾斜状态。因此定滑轮处同时传递了水平分力和垂直分力，利用力学平衡原理，使得漂浮光伏电站能够在一定程度上抵抗风荷载的水平作用力，同时能够在发生水平位移后的复位，防止光伏组件发生倾覆。

3.漂浮光伏电站水下拉锚系统所采用构件均为可拆卸构件，可工厂预装或现场安装，安装方便、快捷。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型轴侧视图；

图2是本实用新型主视图；

图3是本实用新型侧视图；

图4是图1的局部放大图I；

图5是图1的局部放大图II；

图6是图1的局部放大图III。

图中：1-光伏组件；2-安装浮筒；3-过道浮筒；4-拉环装置；5-漂浮平台；7-定滑轮；8-缆绳；10-吊钩；11-第一配重块；12-第二配重块。

具体实施方式

如图1～6所示，一种水下拉锚系统，包括与锚接点连接的定滑轮7、绕过定滑轮7且张紧的缆绳8。所述缆绳8的一端连接有第一配重块11，另一端连接有第二配重块12，且第一配重块11的重量小于第二配重块12的重量。

所述第一配重块11可在竖直方向上移动，第二配重块12静止不动。定滑轮7到第一配重块11之间的缆绳段与定滑轮7到第二配重块12之间的缆绳段存在大于0度且小于90度的夹角。

相应的，本实施例还提供一种漂浮光伏电站，包括漂浮平台5，所述漂浮平台5包括由多个安装浮筒2拼接而成的浮筒安装面、与安装浮筒2连接的并由过道浮筒3拼接而成的过道、以及安装在浮筒安装面上的光伏组件1。

还包括上述方案所述的水下拉锚系统，所述水下拉锚系统的锚接点位于漂浮平台5上。第二配重块12静置于水底，第一配重块11处于铅垂方向。所述第一配重块11高于水底。

所述水下拉锚系统设有多套，依次间隔锚接于漂浮平台5侧边，且拉锚系统在漂浮平台5两侧对称设置。

所述定滑轮7与漂浮平台5的锚接点为可拆卸连接。缆绳8与第一配重块11和第二配重块12为可拆卸连接。

具体的，该电站的结构连接件包括不锈钢制成的拉环装置4、吊钩10。

所述拉环装置4由吊环螺栓、螺母和开口销组成，吊环螺栓的螺柱部分上下端分别设有安装开口销的对穿孔。拉环装置4根据需要对称布置在由光伏组件1、安装浮筒2和过道浮筒3组成的漂浮平台5上。拉环装置4和定滑轮组件上端铰接，使得系统能够同时适应不同方向角度的变化。

所述缆绳8两端均安装吊钩10。所述第一配重块11和第二配重块12分别通过吊钩10安装于缆绳8两端。

该系统通过定滑轮7的滚动作用，使缆绳8可沿定滑轮7移动，当水位发生变化时，漂浮光伏电站能够随水位的变化而浮动。缆绳8受第一配重块11和第二重配重块12的作用，一端处于铅直状态，另一端处于倾斜状态。因此定滑轮7处同时传递了水平分力和垂直分力，利用力学平衡原理，使得漂浮光伏电站能够在一定程度上抵抗风荷载的水平作用力，同时能够在发生水平位移后的复位。

水下拉锚系统所采用构件均可根据使用环境制作，如缆绳8的长度可根据系统所在环境水位深度及水位变化大小确定。配重块的大小可根据系统所承受的风荷载、雪荷载、浮力等确定。因此，该系统能够适应于不同环境状况，适用范围广。