本發(fā)明屬于光伏設(shè)施領(lǐng)域，具體涉及一種水下拉錨系統(tǒng)及其漂浮光伏電站。

背景技術(shù)：

近年來(lái)近年來(lái)，我國(guó)的新能源產(chǎn)業(yè)異軍突起，其中尤以光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速最為顯著。然而，由于電力消納、網(wǎng)源建設(shè)間的不匹配及市場(chǎng)機(jī)制等因素，使得西北部分地區(qū)出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的棄光現(xiàn)象，造成了大量資源浪費(fèi)，嚴(yán)重影響行業(yè)健康發(fā)展。為解決就近消納問(wèn)題，近兩年來(lái)光伏電站的建設(shè)熱潮由西部逐漸遷移至中東部，但在中東部，光伏電站的發(fā)展亦受到土地資源的限制。為此，光伏行業(yè)的有志之士開辟了新的領(lǐng)地——水上漂浮光伏發(fā)電。

拉錨系統(tǒng)是水上漂浮光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要系統(tǒng)之一，該系統(tǒng)直接影響到水上漂浮光伏發(fā)電系統(tǒng)的安全。目前常用的漂浮光伏發(fā)電系統(tǒng)拉錨系統(tǒng)有水下線纜式、水下拉簧式和岸邊牽引式三種，其中水下線纜式通過(guò)留有一定余量的線纜以適應(yīng)水位浮動(dòng)的變化，但該形式抗風(fēng)能力較差，不能有效抵抗向上的風(fēng)荷載及水平風(fēng)荷載；水下拉簧式通過(guò)在水下線纜之間加入拉簧以增加系統(tǒng)的抗風(fēng)能力，但拉簧伸縮范圍較小從而導(dǎo)致系統(tǒng)適應(yīng)水位浮動(dòng)范圍有限，且拉簧造價(jià)高，經(jīng)濟(jì)性較差；岸邊牽引式通過(guò)設(shè)置在岸邊的錨固體和線纜形成拉錨系統(tǒng)，該系統(tǒng)抗風(fēng)能力和適應(yīng)水位變化能力較強(qiáng)，但僅適用于水域面積較小的區(qū)域。

綜上所述，目前常用的拉錨系統(tǒng)在使用上存在較多的局限性，一定程度上限制了水上漂浮光伏發(fā)電站的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種能夠滿足對(duì)水位變化和對(duì)抗風(fēng)能力的要求，安全性高的漂浮光伏電站。

本發(fā)明解決問(wèn)題的技術(shù)方案是：一種水下拉錨系統(tǒng)，包括與錨接點(diǎn)連接的定滑輪、繞過(guò)定滑輪且張緊的纜繩，所述纜繩的一端連接有第一配重塊，另一端連接有第二配重塊，且第一配重塊的重量小于第二配重塊的重量；

所述第一配重塊可在豎直方向上移動(dòng)，第二配重塊靜止不動(dòng)，定滑輪到第一配重塊之間的纜繩段與定滑輪到第二配重塊之間的纜繩段存在大于0度且小于90度的夾角；所述第一配重塊高于水底。

上述方案中，通過(guò)滑輪的滾動(dòng)作用，使纜繩可沿滑輪移動(dòng)，當(dāng)水位發(fā)生變化時(shí)，漂浮光伏電站能夠隨水位的變化而浮動(dòng)。纜繩受第一配重塊和第二重配重塊的作用，一端處于鉛直狀態(tài)，另一端處于傾斜狀態(tài)。因此定滑輪處同時(shí)傳遞了水平分力和垂直分力，利用力學(xué)平衡原理，使得漂浮光伏電站能夠在一定程度上抵抗風(fēng)荷載的水平作用力，同時(shí)能夠在發(fā)生水平位移后的復(fù)位。

相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種漂浮光伏電站，包括漂浮平臺(tái)，所述漂浮平臺(tái)包括由多個(gè)安裝浮筒拼接而成的浮筒安裝面、與安裝浮筒連接的并由過(guò)道浮筒拼接而成的過(guò)道、以及安裝在浮筒安裝面上的光伏組件，還包括上述方案所述的水下拉錨系統(tǒng)，所述水下拉錨系統(tǒng)的錨接點(diǎn)位于漂浮平臺(tái)上；第二配重塊靜置于水底，第一配重塊處于鉛垂方向。

上述方案中，通過(guò)配重塊的重力作用，使纜繩長(zhǎng)期處于受拉狀態(tài)，當(dāng)存在向上風(fēng)荷載時(shí)，漂浮光伏電站能夠利用纜繩的拉力抵抗向上風(fēng)荷載，防止光伏組件發(fā)生傾覆。

進(jìn)一步的，所述水下拉錨系統(tǒng)設(shè)有多套，依次間隔錨接于漂浮平臺(tái)側(cè)邊，且拉錨系統(tǒng)在漂浮平臺(tái)兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置。

優(yōu)選的，所述定滑輪與漂浮平臺(tái)的錨接點(diǎn)為可拆卸連接，纜繩與第一配重塊和第二配重塊為可拆卸連接。

本發(fā)明利用滑輪、纜繩、配重塊之間的力學(xué)傳遞，實(shí)現(xiàn)了漂浮光伏電站的水下拉錨，為漂浮光伏電站的安全運(yùn)行提供了保障，進(jìn)一步提高了光伏電站的經(jīng)濟(jì)效益，其具體效果表現(xiàn)在：

1.通過(guò)滑輪的滾動(dòng)作用，使纜繩可沿滑輪移動(dòng)，當(dāng)水位發(fā)生變化時(shí)，漂浮光伏電站能夠隨水位的變化而浮動(dòng)。

2.纜繩受第一配重塊和第二重配重塊的作用張緊，一端處于鉛直狀態(tài)，另一端處于傾斜狀態(tài)。因此定滑輪處同時(shí)傳遞了水平分力和垂直分力，利用力學(xué)平衡原理，使得漂浮光伏電站能夠在一定程度上抵抗風(fēng)荷載的水平作用力，同時(shí)能夠在發(fā)生水平位移后的復(fù)位，防止光伏組件發(fā)生傾覆。

3.漂浮光伏電站水下拉錨系統(tǒng)所采用構(gòu)件均為可拆卸構(gòu)件，可工廠預(yù)裝或現(xiàn)場(chǎng)安裝，安裝方便、快捷。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明軸側(cè)視圖；

圖2是本發(fā)明主視圖；

圖3是本發(fā)明側(cè)視圖；

圖4是圖1的局部放大圖I；

圖5是圖1的局部放大圖II；

圖6是圖1的局部放大圖III。

圖中：1-光伏組件；2-安裝浮筒；3-過(guò)道浮筒；4-拉環(huán)裝置；5-漂浮平臺(tái)；7-定滑輪；8-纜繩；10-吊鉤；11-第一配重塊；12-第二配重塊。

具體實(shí)施方式

如圖1～6所示，一種水下拉錨系統(tǒng)，包括與錨接點(diǎn)連接的定滑輪7、繞過(guò)定滑輪7且張緊的纜繩8。所述纜繩8的一端連接有第一配重塊11，另一端連接有第二配重塊12，且第一配重塊11的重量小于第二配重塊12的重量。

所述第一配重塊11可在豎直方向上移動(dòng)，第二配重塊12靜止不動(dòng)。定滑輪7到第一配重塊11之間的纜繩段與定滑輪7到第二配重塊12之間的纜繩段存在大于0度且小于90度的夾角。

相應(yīng)的，本實(shí)施例還提供一種漂浮光伏電站，包括漂浮平臺(tái)5，所述漂浮平臺(tái)5包括由多個(gè)安裝浮筒2拼接而成的浮筒安裝面、與安裝浮筒2連接的并由過(guò)道浮筒3拼接而成的過(guò)道、以及安裝在浮筒安裝面上的光伏組件1。

還包括上述方案所述的水下拉錨系統(tǒng)，所述水下拉錨系統(tǒng)的錨接點(diǎn)位于漂浮平臺(tái)5上。第二配重塊12靜置于水底，第一配重塊11處于鉛垂方向。所述第一配重塊11高于水底。

所述水下拉錨系統(tǒng)設(shè)有多套，依次間隔錨接于漂浮平臺(tái)5側(cè)邊，且拉錨系統(tǒng)在漂浮平臺(tái)5兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置。

所述定滑輪7與漂浮平臺(tái)5的錨接點(diǎn)為可拆卸連接。纜繩8與第一配重塊11和第二配重塊12為可拆卸連接。

具體的，該電站的結(jié)構(gòu)連接件包括不銹鋼制成的拉環(huán)裝置4、吊鉤10。

所述拉環(huán)裝置4由吊環(huán)螺栓、螺母和開口銷組成，吊環(huán)螺栓的螺柱部分上下端分別設(shè)有安裝開口銷的對(duì)穿孔。拉環(huán)裝置4根據(jù)需要對(duì)稱布置在由光伏組件1、安裝浮筒2和過(guò)道浮筒3組成的漂浮平臺(tái)5上。拉環(huán)裝置4和定滑輪組件上端鉸接，使得系統(tǒng)能夠同時(shí)適應(yīng)不同方向角度的變化。

所述纜繩8兩端均安裝吊鉤10。所述第一配重塊11和第二配重塊12分別通過(guò)吊鉤10安裝于纜繩8兩端。

該系統(tǒng)通過(guò)定滑輪7的滾動(dòng)作用，使纜繩8可沿定滑輪7移動(dòng)，當(dāng)水位發(fā)生變化時(shí)，漂浮光伏電站能夠隨水位的變化而浮動(dòng)。纜繩8受第一配重塊11和第二重配重塊12的作用，一端處于鉛直狀態(tài)，另一端處于傾斜狀態(tài)。因此定滑輪7處同時(shí)傳遞了水平分力和垂直分力，利用力學(xué)平衡原理，使得漂浮光伏電站能夠在一定程度上抵抗風(fēng)荷載的水平作用力，同時(shí)能夠在發(fā)生水平位移后的復(fù)位。

水下拉錨系統(tǒng)所采用構(gòu)件均可根據(jù)使用環(huán)境制作，如纜繩8的長(zhǎng)度可根據(jù)系統(tǒng)所在環(huán)境水位深度及水位變化大小確定。配重塊的大小可根據(jù)系統(tǒng)所承受的風(fēng)荷載、雪荷載、浮力等確定。因此，該系統(tǒng)能夠適應(yīng)于不同環(huán)境狀況，適用范圍廣。