[发明专利]固定式光伏支架两跨斜梁优化布置方法

说明书

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，特别涉及一种固定式光伏支架两跨斜梁优化布置方法。

背景技术

光伏发电是今年来新能源发电的热点，截止到2015年底，我国累计光伏电站装机容量43GW，其中2015年新增15GW，增长率达40％。2015年我国光伏总发电量为3.92×10¹⁰kw·h，占全国总发电量的0.7％，近年来，因为雾霾等原因，我国在政策上大力支持发展新能源，光伏发电也因此备受瞩目，预计2016年光伏发电总装机容量可达63GW，到2020年达150GW。

作为光伏发电组件的支撑结构，光伏支架一般可根据光伏板的倾角是否每天随着太阳变化分为两种：固定支架和跟踪支架。固定支架上的光伏组件每天不随着太阳的高度而进行改变；而跟踪支架上光伏组件角度每天随着太阳的高度而调整以获得更多的太阳能。一般说来，跟踪支架可以获得更高的发电量，但建设成本和维护成本更高；而固定式支架虽然光能利用率相对低一些，但支架结构简单，成本低，安装及维护均较方便，是我国目前广泛采用的支架形式，其中以最佳倾角固定式光伏支架应用最为广泛，其示意图如图1所示。

常用的最佳倾角固定式支架有单立柱支架和双立柱支架，图2和图3给出了这两种光伏支架的侧视图，两种支架中斜梁均以立柱和支撑为支座，都可近似为两跨带悬挑连续梁，斜梁的支座间距及悬挑长度对斜梁内弯矩影响很大，而斜梁内弯矩是控制斜梁截面的主要内力因素。

但是，目前在设计中，斜梁支座(即立杆及支撑)位置及悬挑长度的确定带有较大的随意性，斜梁内弯矩存在过大情况，造成浪费，宜通过分析确定斜梁支座位置及悬挑长度，使斜梁内弯矩达到最小，截面最优。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供一种固定式光伏支架两跨斜梁优化布置方法，实现的目的之一是通过调整斜梁支座位置及斜梁悬挑长度，使斜梁内弯矩最小，从而达到斜梁截面的最优化设计之目的。

为实现上述目的，本发明提供了一种固定式光伏支架两跨斜梁优化布置方法，所述斜梁上面设有2块光伏板，所述光伏板长度方向与所述斜梁长度方向平行，从所述斜梁两端向内依次对称设置第一檩条和第二檩条，所述斜梁籍由所述第一檩条和所述第二檩条与所述光伏板连接，连接在每块所述光伏板下面的所述第一檩条和第二檩条关于所述光伏板中心互相对称，所述斜梁下面中间位置设有中部铰接，所述斜梁下面中部铰接的两侧分别对称设置前、后铰接，所述前、后铰接位于对应一侧的所述第一檩条和所述第二檩条之间。

常用的光伏板一般为长方形板，长宽分别为L和B，为已知量。光伏板在支架上布板方式有两种，其中光伏板长边(L)沿着斜梁布置(俗称“竖排布板”)，一般布置2块光伏板，由于所述第一檩条和所述第二檩条对称的连接在相应的光伏板下面，光伏板长边从所述第一檩条和所述第二檩条挑出，挑出长度为l₃，l₃一般在0.1m～0.5m之间。

对于竖排布板，所述布置方法步骤如下：

A、获取所述光伏板长度L，以及所述第一檩条至相应光伏板最外端的距离l₃；

B、确定斜梁长度L_b，L_b＝2(L-l₃)，计算l₃/L_b的数值；

C、根据l₃/L_b数值，查表获取l₁/L_b和l₂/L_b的数值，

其中l₁是所述斜梁下面所述前、后铰接至所述斜梁相应一端端部的距离，

所述l₂是所述斜梁下面所述前、后铰接至相应一侧的所述第二檩条的距离；

D、根据查得的l₁/L_b和l₂/L_b，用下列公式计算l₁和l₂的值，