[发明专利]一种适应大水位变幅的水面光伏锚固系统

说明书

本发明公开了一种适应大水位变幅的水面光伏锚固系统，包括布置在光伏方阵四周的系泊结构，系泊结构包括锚固基础、浮球和弹性系统，弹性系统的一端与浮球相连，弹性系统的另一端与光伏方阵相连，锚固基础与浮球之间设置连接绳结构以连接二者，连接绳结构包括靠近锚固基础的锚链和靠近浮球的反悬链线锚缆，锚链和反悬链线锚缆通过连接件连接，反悬链线锚缆包括缆绳和柔性套筒，柔性套筒套于缆绳上。本发明能够防止弹性绳受到过大的载荷，在一定范围内减小弹性绳发生蠕变后对系泊系统带来的影响。

技术领域

本发明属于锚固系统技术领域，尤其涉及一种适应大水位变幅的水面光伏锚固系统。

背景技术

目前阶段，太阳能光伏电站正在由陆上向水域进军。对于水上漂浮式光伏电站来说，面临的最大挑战是大水位变幅问题。由于许多现有光伏电站建在水电站处，水电站的蓄水和泄洪过程往往会带来较大的水位落差。因此，系泊系统设计中必须考虑大水位变幅问题。

目前最常用的方案主要有卷扬机、弹性绳等。其中，卷扬机方案是通过电气设备控制绞盘进行收放缆作业，根据水深变化主动调节缆绳长度。然而，光伏方阵的系泊线数量众多，每根系泊线都要配备卷扬机和电气控制设备，成本过高。弹性绳方案是通过尼龙绳的伸缩被动适应水深的变化。然而，该方案的缺点在于：1、为了满足伸缩量的需求，尼龙绳必须具有足够的长度，这会对材料成本和总布置带来挑战；2、尼龙绳过多的被动伸长容易带来过高的张力，还会导致系泊系统刚度特性的变化。

发明内容

本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种适应大水位变幅的水面光伏锚固系统，能够防止弹性绳受到过大的载荷，在一定范围内减小弹性绳发生蠕变后对系泊系统带来的影响。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种适应大水位变幅的水面光伏锚固系统，其特征在于：包括布置在光伏方阵四周的系泊结构，系泊结构包括锚固基础、浮球和弹性系统，弹性系统的一端与浮球相连，弹性系统的另一端与光伏方阵相连，锚固基础与浮球之间设置连接绳结构以连接二者。锚固系统中设置有浮球，可以使缆绳顶端始终与水平面保持较小的夹角，因此光伏方阵浮体受到缆绳拉力的向下分力较小，在极端环境下，可有效防止光伏板没入水下，保证了发电模块的安全。锚固系统无需配备额外的绞车或者任何电气控制设备，材料成本低，安装施工简单，可有效节约成本。

连接绳结构包括靠近锚固基础的锚链和靠近浮球的反悬链线锚缆，锚链和反悬链线锚缆通过连接件连接，反悬链线锚缆包括缆绳和柔性套筒，柔性套筒套于缆绳上。反悬链线锚缆，对弹性绳的伸缩量起到有效的补偿作用，一方面可以防止弹性绳受到过大的载荷，另一方面可以在一定范围内减小弹性绳发生蠕变后对系泊系统带来的影响。连接件可以为卡扣、锁扣等结构。反悬链线锚缆的缆绳材料可以选用钢缆或者合成纤维缆绳。柔性套筒为空心圆柱形轻质材料，密度小于水，通过绑扎在缆绳外围，为反悬链线锚4提供净浮力，使其在水中呈现反悬链线构型。

进一步，锚链包括卧底段和悬链线段，锚链上设有若干配重块。配重块与卧底段锚链的连接形式有悬挂式、嵌入式等，可以根据实际需要灵活选择。配重块的作用是防止卧底段的锚链在极端条件下被完全拉起的可能，从而最大程度上减少锚固基础受到的上拔力作用。此外，也可以通过增加锚链总长度的方以防止锚固基础受到上拔力，避免走锚风险。

进一步，浮球的内侧设有加强筋。浮球为钢制或高强度塑料制成，内部设置加强筋提高强度。

进一步，浮球的顶部和底部均设有挂耳。其中底部的挂耳连接反悬链线锚缆，上顶部的耳连接弹性系统。当水位降低时，浮球可以部分露出水面，当水位升高时，浮球可以全部没入水中，充当中水浮筒。

进一步，锚固基础包括锚块和设置在锚块底部的剪力键，锚块设有连接环以便于锚块与连接绳结构连接。锚块的形式包括水泥锚块和钢制锚块等，在卧底段锚链长度具有足够安全裕量的情况，且有把握保证锚固基础不会受到上拔力载荷，此时锚固基础的形式也可以选用大抓力锚。