柔性光伏系统颤振性能的节段模型试验研究

柔性光伏支架的频率低、质量轻,极易在风荷载作用下发生大幅振动。以某实际柔性光伏项目为工程背景,借鉴桥梁抗风的研究经验,对该柔性光伏支架的颤振性能进行研究。首先,考虑严格的相似比关系,设计并制作了弹性悬挂节段模型系统,并对其动力特性进行了测试;然后,进行不同光伏组件倾角(-39°~+39°)下的弹性悬挂节段模型测振风洞试验,研究光伏组件风致响应随风速的变化规律,得到各倾角下柔性光伏节段模型的颤振临界风速值,探讨2种气动措施对提高柔性光伏支架颤振稳定性的效果。结果表明:在0°~39°的正倾角工况下,柔性光伏支架的颤振临界风速随光伏组件倾角的增大,呈现先减小后增大的趋势,最小颤振临界风速出现在12°~21°光伏组件倾角范围内,折算成实际风速为9.6m/s;在-39°~0°的负倾角工况下,颤振临界风速随光伏组件倾角的增大,也呈现先减小后增大的趋势,最小颤振临界风速出现在-21°~-12°光伏组件倾角范围内,折算成实际风速为10.1m/s;设置中央稳定板的气动措施难以有效提高柔性光伏支架的颤振临界风速。

双层索系柔性光伏支架结构受力性能研究

目的研究双层索系柔性光伏支架结构在风荷载作用下的静力性能与动力响应。方法采用ABAQUS有限元软件开展双层索系柔性光伏支架结构的静力性能、动力特性、动力响应和风振系数分析,探究了跨度、横向连接系间距以及挠度限值等影响因素对支架结构受力性能的影响。结果结构的风振响应随着跨度的增加而增大;结构跨中挠度及上层索索力随横向连接系间距的增大而增大;增大上层索预应力可以减小结构的动力响应,而下层索预应力过大会导致结构的风振响应增大。结论通过研究给出了双层索系柔性光伏支架结构的风振系数取值范围以及上、下层索的初始预拉力设置建议,可以为其结构抗风设计提供参考。

大跨度单层柔性光伏支架结构气动阻尼的试验研究

大跨光伏支架结构轻柔,在风荷载作用下易产生显著气动效应。为研究该类结构的气动阻尼特征,对不同风速和张力工况下两种典型倾角(0°和10°)的大跨度柔性光伏支架结构开展气弹风洞试验。基于气弹模型风洞试验结果,分别利用经验小波变换(empirical wavelet transform,EWT)和变分模态分解(variational modal decomposition,VMD)结合改进的随机减量方法(random decrement technique,RDT)识别得到了柔性光伏支架结构在不同风速风向、组件倾角和拉索预张力下的气动阻尼比。研究结果表明,气动阻尼对风向角的变化较为敏感。当组件倾斜铺设时(10°倾角),大跨光伏结构气动阻尼在180°迎风向时会出现负值。张力增加可能导致高风速下平铺组件的气动阻尼比显著降低。气动阻尼比随风速的增加整体呈减小趋势,低风速下基本为正值,而高风速下可能出现负气动阻尼。不同方法识别出的气动阻尼比结果存在一定的差异,但反映出的气动阻尼的变化特征具有一致性。

柔性光伏支架基础设计与分析

为研究柔性光伏支架桩基在局部淤泥质土较厚区域的水平承载力和稳定性,文中通过江苏某渔光互补发电项目,采用规范公式进行了相关验算,并对水平力作用下桩土共同作用进行有限元分析验证。结果表明,柔性光伏支架桩基设计规范方法与有限元结果较为相符,桩基的水平承载力和稳定性满足规范要求。总结分析锚杆抗拔承载力的计算方法和深厚淤泥质土区域光伏锚杆的加强措施。相关结论可为同类项目设计提供参考。

强风多发区柔性光伏支架抗风可靠度评估

以某实际柔性光伏支架为研究对象,建立了该光伏支架的有限元模型,并通过实测结构动力特性验证模型的正确性.采用谱表示-降维方法,生成全概率空间内的随机风速代表性样本集合.在此基础上,结合概率密度演化理论,研究了基本风速、风荷载方向及支撑索预拉力对其位移响应及抗风可靠度的影响.结果表明:随着风速的增大,柔性光伏支架抗风可靠度降低,当基本风速达到25 m/s时,结构平均整体抗风可靠度仅为0.14;提高支撑索预拉力可以显著提升结构抗风可靠度,但随着预拉力的增大,预拉力对抗风可靠度的提升作用越来越小;与背风荷载相比,柔性光伏支架在承受正风荷载时,结构抗风可靠度更低,预拉力对抗风性能的提升效果更显著.

柔性光伏支架结构选型研究与静力性能分析

随着光伏发电进入高速发展时期,为丰富柔性光伏支架设计,提高光伏发电系统的环境适应性,本研究提出了3种新型水上柔性光伏支架设计方案,并基于结构特点对3种柔性光伏支架结构荷载和变形容许值的取值方法进行了研究。基于竖向挠度、预应力索索力和截面应力对3种柔性光伏支架的力学性能进行了分析。基于等效用钢量的方法,对3种柔性光伏支架设计方案的成本效益进行了评估。研究表明:柔性悬索结构光伏支架主索系和次索系的挠度容许值建议分别为L/150、L/50;张弦结构光伏支架和弦支穹顶结构光伏支架主索系和次索系的挠度容许值建议分别为L/250、L/50。与其他2种柔性光伏支架相比,柔性悬索结构光伏支架的竖向挠度和索结构应力最大,外环梁截面应力最小。设计的3种柔性光伏支架预应力钢绞线和普通钢构件均满足结构安全性能要求,但柔性悬索结构光伏支架的实际等效用钢量最低,经济性最好。

柔性光伏支架结构布置形式分析研究

对包括索布置、梁布置、柱布置以及各类支撑布置的各种柔性光伏支架形式进行归类整理,将柔性支架结构布置形式划分为索—梁形式以及索—柱形式。利用有限元模型对比索—梁形式、索—柱形式以及联合布置形式的经济合理性,并进行跨度影响性分析。结果表明,索—柱形式在经济上优于索—梁形式;当布置为小跨度时,只设置2道主索即能满足应力和变形的要求,当跨度较大时需要设置防风体系;连续多跨布置较单跨土地利用率高且经济性优。

基于柔性光伏组件的重型卡车驾驶室供能系统的实验研究

中国重型卡车保有量大,驾驶员工作强度极大,驾驶室内空间有限且封闭,提高驾驶员的热舒适性对于缓解其疲劳、提高行车安全性具有重要意义。为在提高驾驶员热舒适性的同时减少重型卡车的能源消耗,研发了一套基于柔性光伏组件的重型卡车驾驶室供能系统,以国产重型卡车中销量最高的车型为例搭建了重型卡车驾驶室实物模型,对使用柔性光伏组件供电和半导体制冷装置实现驾驶室局部温度控制和充放电技术集成的应用方法进行了探索,并通过实验从局部温度控制策略、光伏发电与变负载充电关系这两个方面对本供能系统设计的合理性进行了验证。研究结果表明:以长沙地区为例,经计算,重型卡车(平稳运行时)驾驶室内的夏季制冷总负荷为3995 W,使用6组(共18片)半导体制冷片组即可达到驾驶室局部的制冷效果。使用人工环境箱模拟长沙地区夏季、冬季环境温度进行局部温度控制效果实验,本供能系统的制冷和供暖效果均可满足人体的热舒适性需求,验证了所提出局部温度控制策略的可行性。根据光伏发电与变负载充电实验,1块XZL-A100型单晶硅柔性光伏组件的年发电量约为13.3 kWh,本供能系统的光伏发电模块采用6块单晶硅柔性光伏组件并联,发电量可以满足重型卡车驾驶室局部温度控制的用电需求。

柔性光伏支架系统应用现状及前景浅析

通过资料收集和市场调研,对柔性光伏支架系统的组成、结构特点、适用条件进行了研究、总结,阐述了柔性光伏支架系统相较常规固定光伏支架系统的优势及目前存在的不足,对柔性光伏支架系统现阶段的应运场景进行了调研,分析了柔性光伏支架系统在实际工程中的应用现状,提出了柔性光伏支架未来在工程中可能的应用趋势,供今后相关工程参考。

柔性光伏组件竖直与水平布置方式性能对比

柔性光伏组件为近年来热门的分布式光伏发电系统提供了轻质化解决方案。通过对比实验,对柔性光伏组件采用竖直布置和水平布置方式时的发电量、发电能力、积雪、积灰及热形变影响进行了分析研究。研究结果表明:水平布置的柔性光伏组件尽管存在积雪、积灰的影响,但其整体发电量仍略高于竖直布置时的,且实验组的发电能力明显较低;水平布置情况受积雪、积灰影响更严重,造成发电效率降低21%;柔性光伏组件若采用水平布置及C型钢安装的方式,长时间运行后可能会出现不可恢复的热形变。

柔性光伏支架场景下双面双玻光伏组件隐裂风险的实验研究

针对柔性光伏支架(下文简称为“柔性支架”)的结构响应导致双面双玻光伏组件产生隐裂的风险进行评估,首先介绍了柔性支架的结构响应及光伏组件隐裂判定标准,然后选择最适合在柔性支架场景下应用的主流双面双玻光伏组件作为实验对象,设计了可复现柔性支架结构响应工况的振动台,构建了柔性支架的结构响应与双面双玻光伏组件隐裂之间关系的实验模型;针对整体振动、翻转振动和扭曲振动3种工况下不同振动幅度、振动频率、振动次数的双面双玻光伏组件的隐裂情况进行实验分析,对柔性支架场景下实验工况与自然环境极端风荷载实际工况时双面双玻光伏组件的振动情况进行了对比,并验证了双面双玻光伏组件在全寿命周期内不发生隐裂的可靠性。研究结果表明:自然环境极端风荷载实际工况下,在柔性支架本身结构及光伏组件的边框结构不发生破坏的前提下,双面双玻光伏组件在全寿命周期内不会发生隐裂。

浅谈柔性光伏支架的应用

与传统的刚性光伏支架相比,柔性光伏支架优势明显,可适应更多地形及应用条件。论文结合作者的工程实践经验,以某污水处理厂光伏项目以及山地柔性光伏支架项目为例,结合现场实际照片,对柔性光伏支架的特点及优缺点进行介绍,为同类型光伏发电项目光伏支架方案的选型提供参考。

渔光项目中柔性光伏支架的构造及应用

按当今光伏行业发展情况,柔性光伏支架将在渔光互补项目中得到广泛应用,本文通过对几种不同的柔性光伏支架方案进行对比分析,选出在渔光互补项目中应用最广泛的支架设计方案,详细阐述了该方案的整体概念设计。结合实际项目案例,选取一个三跨索桁架支架,利用软件分析其在自重和风荷载下的位移和索力,验证了该方案的可行性与合理性,以期为类似项目提供参考。

考虑摩擦作用的柔性光伏支架风振响应分析

在风荷载作用下,柔性光伏支架易产生较大的变形和振动,应特点关注风振响应。因此,在SAP2000中,对三跨大跨度柔性光伏支架进行有限元建模,采用Davenport风速功率谱生成的风荷载时程作为荷载输入,分析柔性光伏支架在风荷载时程作用下的结构响应,并与静力风荷载作用下的结构响应进行对比。同时,考虑索与中部支架之间的摩擦作用,考察不同摩擦系数下结构的风振响应,探究摩擦力对柔性光伏支架风振响应的影响。结果表明,与静力分析相比,柔性光伏支架动力时程分析位移放大系数和索力放大系数分别为1.64和1.63;索与中部支架之间的摩擦作用能够增强结构整体耗能能力,有助于减小柔性光伏支架的风振响应;不同工况下的等效风振系数取值相差较大。因此在对柔性光伏支架进行静力分析时,应综合考虑实际情况,对风振系数进行合理取值。

柔性光伏支架在渔光互补工程的应用

为实现渔业和光伏产业的正效应结合,光伏支架的选型成为热点议题。笔者对比分析不同类型光伏支架的可行性以及渔光互补工程的柔性光伏支架的工作原理;通过对比已应用到工程中的柔性光伏支架的布置方式,提出了改进后的适用于渔光互补工程的柔性光伏支架布置方式,并对柔性光伏支架的安装工序进行详细阐述。此外,基于柔性光伏支架的运行及受力特点,提出了柔性光伏支架的施工建议,以期为同类工程的施工设计提供参考。

浅谈大跨度柔性光伏支架施工体系及施工技术——以某农光互补光伏发电工程为例

“双碳”战略背景下,我国多方面出台政策以促进新能源基础设施良性发展。太阳能够为地球源源不断地提供光伏能源,现在的人们对此已经普遍关注并充分利用,光伏发电成为当前最有效的一种利用形式。光伏发现使用的各种组件需要支架支,多年以来以光伏固定支架为主,近年来普遍使用柔性光伏支架,其具有明显优势,即减少土地资源占用率,且消耗成本低,本论文以某农光互补光伏发电工程为例,针对大跨度柔性光伏支架施工体系及施工技术展开研究。

简谈柔性光伏支架在大坡度地貌条件中的运用

柔性光伏支架具有占地面积小以及灵活可调控等方面优势,可以适应各种复杂地形地貌条件,能够为林光互补以及农光互补等项目开展提供可靠支持。文章将通过对柔性光伏支架的介绍,对柔性光伏支架优势展开分析,并以此为基础对柔性光伏支架在大坡度地貌条件中的运用方式方法展开探讨,旨在提高柔性光伏支架应用水平,保证其优势能够得到全面化发挥。

大跨度柔性光伏支架设计及经济效益分析

当前我国越来越多的场景应用到了光伏,光伏与不同业态以及环境治理复合或综合化应用占据的比例逐渐增加,与此同时对光伏支架提出了较高的标准。在以往建设光伏电站的过程中,传统光伏在其中占据着主要的地位,但是受到桩基密度、列距以及净空等方面的限制,刚性支架已经难以满足多样化的需求了。而柔性光伏支架凭借“大跨度、高净空、长列距”等特点,有效提高了光伏电站的建设效率以及运行效益。本文以某具体工程为例,对其大跨度柔性光伏支架的设计情况进行了分析,并对其取得经济效益展开了研究。

大坡度复杂地形柔性光伏支架施工方法研究

随着光伏行业的不断发展,光伏发电项目建设将面临复杂山地地形,而传统的光伏支架无法适用于复杂地形条件。笔者以玉溪市易门县铜厂乡底尼25 MW光伏发电项目为依托,开展山地柔性光伏支架施工技术研究,重点对大坡度、复杂地形条件下柔性光伏支架施工工艺和安装质量控制等进行研究,并对柔性光伏支架的施工方法和施工工艺进行总结,以期为类似项目建设提供借鉴。

100MW级山地柔性光伏支架和组件安装施工技术

本文以晋能盂县100MW级光伏发电项目为例,对项目柔性支架、组件的主要结构参数进行设计和选取,并总结了柔性支架组件安装工艺流程和关键技术,通过该项目的成功应用,可为今后同类型柔性光伏支架发电项目提供借鉴。