可提升系统抗风能力与节点可靠度的光伏柔性支架的制作方法

本技术涉及一种光伏支架，特别是一种光伏柔性支架。

背景技术：

1、光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。无论从世界还是从中国来看，常规能源都是很有限的。中国的一次性能源储量远远低于世界的平均水平，大约只有世界总储量的10％。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。由于中国大部分地处中纬度，夏冬季之间太阳高度角变化大，且山地分布较为广泛，现在的山地等复杂地形光伏发电系统多采用固定支架，其发电量偏低，光伏系统度电成本偏高。

2、采用光伏柔性支架能够有效降低光伏系统度电成本。但以往的光伏柔性支架在使用中，其排间撑杆通过长细构件直接连接，且构件之间多为铰接形式，此种形式大幅增加了结构失稳风险，其存在空间竖向刚度不足问题，易导致风压或风吸时挠度过大的现象，甚至可直接导致构件失稳进而产生大面积的倒塌事故。此外，传统光伏柔性支架排间撑杆过多，易安装错误，多构件连接在同一节点处易导致节点过于复杂增加了其受力不稳定性，且在长期动荷载作用下，节点处的螺栓易发生松动等问题，更增加了连接多构件的节点发生失效的概率。因此亟需通过新的柔性支架设计，以解决其空间刚度不足易发生大挠度，易失稳的问题，同时需要提升节点可靠性与安装便捷性。

技术实现思路

1、本实用新型是要提供一种可提升系统抗风能力与节点可靠度的光伏柔性支架，用于解决四个方面问题：①传统柔性支架空间竖向刚度不足抗风效果差问题；②传统柔性支架阵列间排杆受压易失稳问题；③传统柔性支架排杆节点受力不稳定易失效问题；④传统柔性支架施工效率低、容错率低问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种可提升系统抗风能力与节点可靠度的光伏柔性支架，包括立柱、连梁、上支索、下支索、上支索杆、下支索杆、抗风钢框架，所述连梁焊接安装在立柱上，所述上支索和下支索的两端与连梁连接并张拉至目标预应力，所述上支索和下支索对应位置分别安装上支索杆和下支索杆；抗风钢框架通过其悬出端与上支索杆和下支索杆连接成一体。

3、进一步，所述抗风钢框架由上杆、下杆、两根竖杆组成，抗风钢框架内部所有节点均采用焊接连接。

4、进一步，所述抗风钢框架内部增设一根竖杆，竖杆两端分别与上杆、下杆焊接连接。

5、进一步，所述抗风钢框架两端竖杆悬出端与上支索杆和下支索杆悬出端连接，形成螺栓节点。

6、进一步，所述抗风钢框架两端竖杆伸出上杆、下杆一段距离后分别与上、下支索杆连接。

7、进一步，所述上支索上安装光伏组件。

8、进一步，所述抗风钢框架为工厂预制成品。

9、本实用新型的有益的效果：

10、第一，采用全焊接的钢框架，与传统排间连杆相比充分利用结构整体竖向刚度，提升构件工作可靠性，降低结构挠度，提升整体抗风性能；第二，在抗风钢框架内部增设与之焊接的竖向杆，避免钢框架发生失稳问题；第三，抗风钢框架悬出端与上下支索杆连接的形式和传统排间连杆连接形式相比简化了节点，使传力分配更加清晰可靠，同时也提高了安装效率与安装容错率；第四，出厂前预制好抗风钢框架，与传统排间连杆的施工相比其现场施工效率更高，安装容错率更高。

技术特征：

1.一种可提升系统抗风能力与节点可靠度的光伏柔性支架，其特征在于：包括立柱、连梁、上支索、下支索、上支索杆、下支索杆、抗风钢框架，所述连梁焊接安装在立柱上，所述上支索和下支索的两端与连梁连接并张拉至目标预应力，所述上支索和下支索对应位置分别安装上支索杆和下支索杆；抗风钢框架通过其悬出端与上支索杆和下支索杆连接成一体。

2.根据权利要求1所述的可提升系统抗风能力与节点可靠度的光伏柔性支架，其特征在于：所述抗风钢框架由上杆、下杆、两根竖杆组成，抗风钢框架内部所有节点均采用焊接连接。

3.根据权利要求2所述的可提升系统抗风能力与节点可靠度的光伏柔性支架，其特征在于：所述抗风钢框架内部位置增设一根竖杆，竖杆两端分别与上杆、下杆焊接连接。

4.根据权利要求2所述的可提升系统抗风能力与节点可靠度的光伏柔性支架，其特征在于：所述抗风钢框架两端竖杆悬出端与上支索杆和下支索杆悬出端连接，形成螺栓节点。

5.根据权利要求2所述的可提升系统抗风能力与节点可靠度的光伏柔性支架，其特征在于：所述抗风钢框架两端竖杆伸出上杆、下杆一段距离后分别与上、下支索杆连接。

6.根据权利要求1所述的可提升系统抗风能力与节点可靠度的光伏柔性支架，其特征在于：所述上支索上安装光伏组件。

7.根据权利要求1所述的可提升系统抗风能力与节点可靠度的光伏柔性支架，其特征在于：所述抗风钢框架为工厂预制成品。

技术总结
本技术涉及一种可提升系统抗风能力与节点可靠度的光伏柔性支架，包括立柱、连梁、上支索、下支索、上支索杆、下支索杆、抗风钢框架，所述连梁焊接安装在立柱上，所述上支索和下支索的两端与连梁连接并张拉至目标预应力，所述上支索和下支索对应位置分别安装上支索杆和下支索杆；抗风钢框架通过其悬出端与上支索杆和下支索杆连接成一体。本技术采用全焊接的钢框架，与传统排间连杆相比充分利用结构整体竖向刚度，提升构件工作可靠性，降低结构挠度，提升整体抗风性能；抗风钢框架仅悬出端与上支索杆和下支索杆连接，简化节点使其传力清晰，受力稳定；在抗风钢框架内部增设与之焊接的竖向杆，避免钢框架发生失稳问题。

技术研发人员：刁锦康,纪寅峰,邹创,胡磊
受保护的技术使用者：上海电气电站设备有限公司
技术研发日：20230423
技术公布日：2024/1/14