悬垂式自适应锚固系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种悬垂式自适应锚固系统及方法，涉及水面漂浮体锚定技术领域，包括水面列阵浮体和多个固定的水下锚固装置，水面列阵浮体上连接有多个上锚固装置，上锚固装置包括定滑轮和悬垂活动锚块，水面列阵浮体的边缘连接有定滑轮浮体，定滑轮浮体和水面列阵浮体之间通过刚性连接件连接，刚性连接件两端分别与定滑轮浮体和水面列阵浮体铰接连接，定滑轮浮体上连接有定滑轮支架，定滑轮连接在定滑轮支架上，水下锚固装置固定连接牵引绳一端，牵引绳另一端绕过定滑轮与悬垂活动锚块连接。本发明专利技术采用固定的下锚固点和动态的上锚固点，同时上下锚固点均设在水面列阵浮体投影区域之外，形成更加稳定的锚固体现，保证水面列阵浮体的安全。安全。安全。

【技术实现步骤摘要】
悬垂式自适应锚固系统及方法
[0001]本申请是母案名称为“悬垂式自适应锚固系统”的专利技术专利的分案申请；母案申请的申请号为：CN201911045428.7；母案申请的申请日为：2019.10.30。


[0002]本专利技术涉及水面漂浮体锚定
，具体涉及一种用于水面漂浮光伏发电整列锚固的悬垂式自适应锚固系统及方法。

技术介绍

[0003]水上光伏电站是利用水上基台将光伏组件漂浮在水面进行发电。特点在于不占用土地资源，水体对光伏组件有冷却效应，可以抑制组件表面温度上升，从而获得更高的发电量。此外，将太阳能电池板覆盖在水面上，还可以减少水面蒸发量，抑制藻类繁殖，保护水资源。由于水面漂浮光伏具有以上特点，近年得以广泛的应用。但由于水域内，水位涨落的的变化，传统的水面漂浮光伏列阵的锚固方式不适于这种具有水位涨落变化的水域。于是产生了能适于水位涨落变化的锚固系统。
[0004]如CN201820606148公开的一种水上光伏电站锚固装置，该专利包括水上滑轮、水下滑轮、柔性连接以及收紧装置。柔性连接通过水上滑轮以及水下滑轮将漂浮方阵与水下锚点连接为一体；收紧装置包括收紧装置手柄、收紧装置支架以及收紧装置转筒，收紧装置手柄固定在收紧装置转筒上，收紧装置转筒固定在收紧装置支架上并可转动。柔性连接缠绕在收紧装置转筒，并通过转动收紧装置转筒实现柔性连接的收紧。收紧装置转筒的转动采用电机控制。该锚固系统虽然能过实现漂浮光伏方阵随谁位的涨落实现调节升降；但由于采用电动或手动方式调节柔性连接的收放，存在不能及时依据水位变化实施收放，光伏方阵不能与水位涨落随动，造成光伏方阵被浸没的风险。同时，由于具有水下滑轮，存在水下滑轮被水草，淤泥缠绕淤堵，造成水下滑轮失效，致使锚固体统调节失灵。
[0005]又如CN 109263817 A公开了一种用于水电工程大水位差的漂浮光伏电站系统。它具有自适应锚固系统，侧向自适应活动锚固机构包括钢绞线和含有滑轨的自适应滑锚组件，所述的滑轨沿边坡走向成对的布置在库区两侧的边坡上，所述钢绞线的一端分别与连接为一个整体的各件所述浮箱基座中的最外侧处的那一件浮箱基座连接，所述钢绞线的另一端分别与库区两侧滑轨上的自适应滑锚组件连接；水面升降过程中，连接为一个整体的各件所述的浮箱基座通过所述的钢绞线在所述自适应滑锚组件的配合下沿所述的滑轨随水面升降；自适应滑锚组件还包括滑动装置和收放线驱动装置，所述钢绞线的另一端绕过所述的滑动装置与对应侧的所述收放线驱动装置连接，所述的滑动装置在所述收放线驱动装置和连接为一个整体的各件所述的浮箱基座的配合下可沿所述的滑轨往复移动。该系统只能适用于水域两侧具有边坡的场景，同时，其自适应锚固系统结构复杂，施工安装难度大，工程造价高。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种悬垂式自适应锚固系统及方法，适于广泛水域内光伏列阵自动适应水位涨落变化，安全稳定。
[0007]为了实现以上目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0008]本专利技术提供一种悬垂式自适应锚固系统，包括水面列阵浮体和多个固定的水下锚固装置，所述水面列阵浮体上连接有多个上锚固装置，所述上锚固装置包括定滑轮和悬垂活动锚块，所述水面列阵浮体的边缘连接有定滑轮浮体，所述定滑轮浮体和所述水面列阵浮体之间通过刚性连接件连接，所述刚性连接件两端分别与所述定滑轮浮体和所述水面列阵浮体铰接连接，所述定滑轮浮体上连接有定滑轮支架，所述定滑轮连接在所述定滑轮支架上，所述水下锚固装置固定连接牵引绳的一端，所述牵引绳的另一端绕过所述定滑轮与所述悬垂活动锚块连接。
[0009]上述技术方案中，水下锚固装置通过牵引绳绕过定滑轮与悬垂活动锚块连接，在水位涨落时，利用悬垂活动锚块的重量、水面列阵浮体的重量和水的浮力，涨水时，水面列阵浮体上升，定滑轮与固定的水下锚固装置之间的牵引绳拉长，提升悬垂活动锚块，实现锚固系统动态平衡；当水位下降时，水面列阵浮体下降，在悬垂活动锚块的重量作用下，悬垂活动锚块下降，拉动牵引绳，使定滑轮与固定的水下锚固装置之间的牵引绳缩短，实现锚固系统动态平衡。刚性连接件两端分别与定滑轮浮体和水面列阵浮体铰接连接，在发生水位变化时，定滑轮浮体与水面列阵浮体随水位的升降而升降，定滑轮浮体带动定滑轮同步升降，从而使得定滑轮与固定的水下锚固装置之间的牵引绳伸出或缩短，实现锚固系统动态平衡，采用刚性连接件铰接连接的方式，能够降低定滑轮浮体与水面列阵浮体之间彼此之间的影响，而且，牵引绳通过定滑轮作用于定滑轮浮体上的力会被水体分散，基本上不会传递到水面列阵浮体上，从而保证了水面列阵浮体随水位变化而升降的稳定性。
[0010]优选地，所述定滑轮设置在所述水面列阵浮体四周边缘，所述水下锚固装置固定在所述水面列阵浮体投影区域之外的水下，所述悬垂活动锚块悬垂在所述水面列阵浮体四周边缘的水中。将悬垂活动锚块悬垂在水面列阵浮体四周边缘的水中，实现下固定锚点和上活动锚点均设在水面列阵浮体投影区域之外，形成更加稳定的锚固体现，保证水面列阵浮体的安全。
[0011]优选地，所述悬垂活动锚块均匀地悬垂在所述水面列阵浮体四周边缘的水中，进一步提高锚固的稳定性。
[0012]优选地，所述定滑轮浮体包括间隔的两个浮体，两个所述浮体之间连接浮体连接板，所述定滑轮支架设在所述浮体连接板和/或两个所述浮体上。定滑轮设在独立的浮体上，对定滑轮形成稳定的支撑，同时，采用两个间隔的浮体，有利于牵引绳的穿过。
[0013]优选地，所述水面列阵浮体为矩形，所述悬垂活动锚块设置于所述水面列阵浮体的四角。使得水面列阵浮体自适应锚固时更加稳定。
[0014]优选地，所述刚性连接件与所述定滑轮浮体和所述水面列阵浮体均是通过钢环铰接连接。结构简单，便于进行安装。
[0015]优选地，所述牵引绳从两个所述浮体之间的空隙穿过并绕过所述定滑轮。便于牵引绳的连接，牵引绳通过定滑轮作用于两个浮体的作用力更加均匀，在水位发生变化时，使得浮体能够更加稳定的漂浮于水面上。
[0016]优选地，自适应锚固的最低水位h
min
需满足：
[0017][0018]式中：H是水域的最高水位，S是设定的全阶段控制位移。避免在使用时上锚固装置和悬垂活动锚块浮动锚固功能失效。
[0019]本专利技术还提供一种基于以上所述悬垂式自适应锚固系统的锚固方法：
[0020]系统的锚固分为三个阶段：
[0021](1)当水位处于悬垂活动锚块沉底水位范围时，锚固系统处于固定锚固阶段，通过下锚固装置和悬垂活动锚块双点锚固方式进行锚固；
[0022](2)当水位大于悬垂活动锚块沉底水位，小于牵引绳活动端调节长度开始耗尽水位时，锚固系统处于活动锚固阶段，悬垂活动锚块随水位变化和外部载荷作用在水中适应性浮动变化锚固；
[0023](3)当水位处于将牵引绳活动端调节长度开始耗尽至水位达到绳长L时，锚固系统处于固定绳长阶段，随着水位增大，达到极限绳长所需的荷载值减小，水平位移极限值减小，水位达到绳长L时系统水平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种悬垂式自适应锚固系统，其特征在于：包括水面列阵浮体和多个固定的水下锚固装置，所述水面列阵浮体上连接有多个上锚固装置，所述上锚固装置包括定滑轮和悬垂活动锚块，所述水面列阵浮体的边缘连接有定滑轮浮体，所述定滑轮浮体和所述水面列阵浮体之间通过刚性连接件连接，所述刚性连接件两端分别与所述定滑轮浮体和所述水面列阵浮体铰接连接，所述定滑轮浮体上连接有定滑轮支架，所述定滑轮连接在所述定滑轮支架上，所述水下锚固装置固定连接牵引绳的一端，所述牵引绳的另一端绕过所述定滑轮与所述悬垂活动锚块连接。2.如权利要求1所述悬垂式自适应锚固系统，其特征在于：所述定滑轮设置在所述水面列阵浮体四周边缘，所述水下锚固装置固定在所述水面列阵浮体投影区域之外的水下，所述悬垂活动锚块悬垂在所述水面列阵浮体四周边缘的水中。3.如权利要求1或2所述悬垂式自适应锚固系统，其特征在于：所述悬垂活动锚块均匀地悬垂在所述水面列阵浮体四周边缘的水中。4.如权利要求1所述悬垂式自适应锚固系统，其特征在于：所述定滑轮浮体包括间隔的两个浮体，两个所述浮体之间连接浮体连接板，所述定滑轮支架设在所述浮体连接板和/或两个所述浮体上。5.如权利要求1所述悬垂式自适应锚固系统，其特征在于：所述水面列阵浮体...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋晓兵，何文俊，杨忱，卢胜，刘儒涛，罗勇，陈世强，周于程，何凯，王敏，
申请(专利权)人：湖北省电力勘测设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：