一种大方阵水面漂浮光伏电站系锚系统的制作方法

本实用新型涉及水面光伏发电站技术领域，具体讲是一种大方阵水面漂浮光伏电站系锚系统。

背景技术：

目前，在水面上建设光伏电站主要以“渔光互补”电站为主，这种形式的电站靠打桩并在桩顶安装支架来固定光伏组件，但是随着水深增加，施工难度和成本都会增加，据统计，我国内陆水域面积约有1747.1万公顷，其中大部分为深水区，很难采用“渔光互补”的方式建设水上电站。

近年来水面漂浮光伏电站在全球逐渐兴起，这种形式的电站采用专用漂浮基础，解决了水深带来的水面光伏电站建设困难的问题，漂浮式光伏电站具有如下优点：1、节约地面土地资源；2、建设不受水深限制；3、发电效率比地面电站更高；4、施工现场安装效率高；5、限制水中有害藻类生长。以上漂浮电站的优点和我国水资源的优势促使漂浮式光伏电站成为未来光伏电站的主要发展方向。

水面漂浮光伏平台的结构设计主要由浮体系统、支架系统和系锚系统组成，其中系锚系统是保证光伏方阵安全运行的最重要一环。为了更充分地利用水面面积，方阵的大小越来越大，这对系锚系统的可靠性提出了更高的要求。一般而言，南北向为组件的倾角方向，受风荷载影响，南北向的水平荷载要大于东西向，因此在满足连接节点承载力的前提下，南北向的系锚密度要大于东西向。当方阵很大（方阵尺寸大于100m×100m，具体尺寸随当地环境荷载改变而改变），钢丝绳间距小于3m时，船只很难停靠，这对施工和后期运维都造成了很大的麻烦。

受风浪流荷载联合作用的影响，方阵在水面上的运动是复杂的，合理的选择系锚的形式，使得分配到钢丝绳上的荷载更加合理，提高系锚系统运行的安全性，是系锚系统设计的重要环节。

技术实现要素：

因此，为了解决上述不足，本实用新型在此提供一种大方阵水面漂浮光伏电站系锚系统，该系锚系统在保证安全运行的前提下，方便船只在方阵任意位置停靠。

本实用新型为实现上述实用目的采用如下技术方案：构造一种大方阵水面漂浮光伏电站系锚系统，其特征在于：具有方阵和钢丝绳，钢丝绳分为南北向锚固钢丝绳以及东西向钢丝绳；方阵尺寸为大于100m×100m的大方阵，南北向锚固钢丝绳呈y字型连接，系锚密度大，东西向钢丝绳呈一字型连接，系锚密度相对较小；钢丝绳的上端与方阵边框连接，钢丝绳下端与塘底地锚连接；y型钢丝绳中间通过不锈钢卡扣连接，其余连接均采用穿钢丝绳并用钢丝绳紧固件紧固的方式。改进后方阵南北向锚固钢丝绳呈y字型连接，系锚密度大，正常连接时船只无法停靠，东西向呈一字型连接，系锚密度相对较小，一般情况下船只可以停靠；钢丝绳的上端与方阵边框连接，钢丝绳下端与塘底地锚连接；y型连接构造两根钢丝绳，中间通过不锈钢卡扣连接，其余连接均采用穿钢丝绳并用钢丝绳紧固件紧固的方式。采用悬链式的系锚方式以适应各种水位变化。

根据本实用新型所述一种大方阵水面漂浮光伏电站系锚系统，其特征在于：南北向锚固钢丝绳上面一根钢丝绳两端连接方阵边框，间距1.5m-3m，下面一根钢丝绳上端使用不锈钢卡扣扣住上部钢丝绳，船只需要停靠时可以解开卡扣。方阵运动时钢丝绳可以在卡扣中滑动来调整内力，不至于产生一边张紧一边松弛的现象。下端连接塘底地锚，张紧状态下上部钢丝绳夹角控制在20°～50°。

根据本实用新型所述一种大方阵水面漂浮光伏电站系锚系统，其特征在于：东西向钢丝绳上下端分别与方阵边框与塘底地锚连接，钢丝绳布置间距4m-10m，具体间距通过方阵大小和环境荷载大小确定，该间距下船只一般可以停靠，如果实际需要，也可在东西向设计成y型连接。

根据本实用新型所述一种大方阵水面漂浮光伏电站系锚系统，其特征在于：y型钢丝绳连接采用一种易于紧固和松解的不锈钢卡扣，便于船只停靠时解开钢丝绳，下部钢丝绳上端连接一个浮标，防止卡扣松开后下部钢丝绳沉入塘底，无法找回。

本实用新型的优点在于：本实用新型公开了一种南北向锚固钢丝绳y字型连接、东西向一字型连接的大型水面漂浮光伏电站系锚系统，中间区域为互相连接的漂浮体，浮体上部安装光伏组件，四周通过钢丝绳连接牵引，其中受水平荷载较大的南北向锚固钢丝绳呈y字型连接，受水平荷载相对较小的东西向呈一字型连接；钢丝绳的上端与方阵边框连接，钢丝绳下端与塘底地锚连接；y型钢丝绳中间通过不锈钢卡扣连接，方便安装与拆解，其余连接均采用穿钢丝绳并用钢丝绳紧固件紧固的方式。本实用新型有效的解决了大型水面漂浮光伏方阵南北向系锚密度大导致运维船只无法停泊的问题，且y型节点的滑动式连接有助于方阵旋转运动后内力重分配，减小局部缆绳受到的集中荷载。本实用新型适用于系锚密度大、船只无法停靠的大型水面漂浮光伏方阵。

附图说明

图1为大方阵水面漂浮光伏电站系锚系统的平面布置图；

图2为大方阵水面漂浮光伏电站系锚系统的立面布置图；

图3为南北方向钢丝绳y型连接的大样图；

图4为钢丝绳y型连接张紧状态下钢丝绳夹角示意图；

图5为其他钢丝绳连接节点示意图。

图中包括：1、方阵；2、钢丝绳；3、地锚；4、水面；5、不锈钢卡扣；6、钢丝绳紧固件；7、浮标。

具体实施方式

下面将结合附图1-图5对本实用新型进行详细说明，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型通过改进在此提供一种大方阵水面漂浮光伏电站系锚系统，该系锚系统在保证安全运行的前提下，方便船只在方阵任意位置停靠。

实施时；根据方阵1的大小初步布置钢丝绳2的间距，布置间距南北向1.5-3m，y字型连接，东西向4-10m，一字型连接，如图1所示，方阵1尺寸越大，布置间距越小，计算各个方向上风、浪、流荷载作用下钢丝绳2承受的荷载，反复调整钢丝绳2的规格和布置间距以满足钢丝绳2和各连接节点的承载力要求。

经初步计算，确定钢丝绳2在四个方向的布置间距，调整y型连接的夹角，保证方便卡扣5安装和解除的情况下卡扣5连接点尽量低，夹角尽量小，以降低钢丝绳2和钢丝绳2连接节点荷载。夹角随地锚位置和水深大小而变化，宜控制在20°~50°之间，如图4所示。

钢丝绳2的上部与方阵1边框连接，下部与塘底地锚3连接，钢丝绳2采用悬链式的连接方式，如图2所示，长度需保证方阵与方阵在运动中有足够的安全距离。

本实用新型中，y型连接节点采用一个不锈钢卡扣5连接，通过该卡扣5来连接和解开上部钢丝绳2。方阵1运动过程中，上部钢丝绳2可以在卡扣5中滑动来调整内力。下部钢丝绳2上端连接一个浮标7，防止卡扣5解除后钢丝绳2沉入塘底，如图3所示。

本实用新型中，钢丝绳2与方阵1边框和地锚3的连接通过穿钢丝绳2，并用两个专用钢丝绳紧固件6紧固，如图5所示。通过紧固件6紧固，使得钢丝绳2之间产生足够的摩擦力以满足节点承载力的需要。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。