本發(fā)明屬于海上光伏系統(tǒng)，具體涉及一種便于維護(hù)的漂浮式海上光伏系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

1、就目前而言，相較于陸地上的光伏項(xiàng)目，海上的光伏項(xiàng)目具有不占用土地、發(fā)電效率較高、環(huán)保性高等優(yōu)點(diǎn)。基于此，目前來(lái)講，海上的光伏項(xiàng)目一般采用漂浮式海上光伏或者打樁式海上光伏。當(dāng)水域水深較深、水位的變化幅度較大、水底的地質(zhì)不穩(wěn)定時(shí)，樁式海上光伏的搭設(shè)成本和施工成本就會(huì)比較高，而且不夠穩(wěn)定。容易受到水域深度的影響。

2、因此，在面對(duì)水域水深較深的場(chǎng)景，選擇固定式海上光伏的結(jié)構(gòu)，成本控制和穩(wěn)定性較佳?；谄∈胶Ｉ瞎夥梢蚤_發(fā)水深較大的海域光伏資源。但是，目前的漂浮式海上光伏結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，由于采用漂浮的方式，因此需要把光伏板固定在漂浮物或者固定支架上，再通過(guò)一些牽引繩索等作為牽引來(lái)控制。由于海上水平面的不穩(wěn)定性，該種光伏板安裝方式的成本較高且光伏板的穩(wěn)定性不能保證，可能影響光伏效率和整體的光伏結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。而且，如果有某一塊或者幾塊光伏板需要維護(hù)檢修，操作人員需要借助自身或者其他設(shè)備到具體的待維護(hù)區(qū)域，進(jìn)而才能進(jìn)行相應(yīng)的操作，維護(hù)作業(yè)的便捷度有待提升。因此，綜上所述，目前的漂浮式海上光伏結(jié)構(gòu)中，光伏板的穩(wěn)定性有待提高，且如果個(gè)別光伏板發(fā)生損壞后，需要檢修或者更換，此時(shí)操作人員不方便進(jìn)行運(yùn)維作業(yè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種便于維護(hù)的漂浮式海上光伏系統(tǒng)及其控制方法，目的在于解決目前的漂浮式海上光伏結(jié)構(gòu)中，光伏板安裝的穩(wěn)定性有待提高，且如果個(gè)別光伏板需要檢修或者更換時(shí)，操作人員不方便進(jìn)行運(yùn)維作業(yè)的問(wèn)題。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明一種便于維護(hù)的漂浮式海上光伏系統(tǒng)，光伏系統(tǒng)包括環(huán)形浮體以及設(shè)置于環(huán)形浮體的光伏部，環(huán)形浮體具有牽引組件；在環(huán)形浮體浮于工作液面的情形下，光伏部能夠位于工作液面的上方，牽引組件能夠使環(huán)形浮體位于工作區(qū)域；其中：

4、光伏部包括光伏安裝單元以及設(shè)置于其上的光伏板組件，光伏安裝單元能夠在環(huán)形浮體內(nèi)形成若干個(gè)彈性安裝位；光伏板組件包括若干個(gè)光伏板，若干個(gè)光伏板設(shè)置于彈性安裝位，若干個(gè)光伏板組合形成光伏面；

5、環(huán)形浮體內(nèi)在光伏部的下方設(shè)置有旋轉(zhuǎn)單元，旋轉(zhuǎn)單元設(shè)置有維護(hù)部，旋轉(zhuǎn)單元和維護(hù)部配置有控制單元，控制單元能夠：控制旋轉(zhuǎn)單元沿環(huán)形浮體的周向轉(zhuǎn)動(dòng)，控制維護(hù)部在旋轉(zhuǎn)單元上沿環(huán)形浮體的徑向移動(dòng)。

6、在一些實(shí)施方式中，光伏安裝單元包括若干根張拉索，若干根張拉索在環(huán)形浮體內(nèi)沿環(huán)形浮體的橫截面間隔設(shè)置，每相鄰的兩根張拉索之間沿其長(zhǎng)度方向形成若干個(gè)彈性安裝位。

7、進(jìn)一步地，張拉索具有彈性，每根張拉索在安裝后具有預(yù)張力。

8、在一些實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)單元包括橫梁，橫梁的兩端均設(shè)置驅(qū)動(dòng)部，環(huán)形浮體的內(nèi)壁設(shè)置有驅(qū)動(dòng)軌道，驅(qū)動(dòng)部能夠驅(qū)動(dòng)橫梁沿驅(qū)動(dòng)軌道轉(zhuǎn)動(dòng)。

9、進(jìn)一步地，驅(qū)動(dòng)部為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)由控制單元控制，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接于橫梁，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端連接有行星輪；驅(qū)動(dòng)軌道包括在環(huán)形浮體內(nèi)壁沿其周向開設(shè)的環(huán)形槽，環(huán)形槽內(nèi)設(shè)置有環(huán)形軌道，環(huán)形軌道具有齒輪，行星輪與齒輪嚙合。

10、在一些實(shí)施方式中，維護(hù)部包括滑動(dòng)臺(tái)，滑動(dòng)臺(tái)配置有電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，控制單元設(shè)置于滑動(dòng)臺(tái)。

11、進(jìn)一步地，滑動(dòng)臺(tái)的上方外圍設(shè)置有防護(hù)欄。

12、在一些實(shí)施方式中，環(huán)形浮體在旋轉(zhuǎn)單元的下方設(shè)置有垂蕩板，垂蕩板的面積不小于環(huán)形浮體的橫截面積。

13、在一些實(shí)施方式中，牽引組件包括間隔連接于環(huán)形浮體外壁的若干根系泊纜。

14、本發(fā)明還提供一種便于維護(hù)的漂浮式海上光伏系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟：

15、控制單元根據(jù)控制指令，控制漂浮式海上光伏系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)單元沿環(huán)形浮體的周向轉(zhuǎn)動(dòng)；

16、控制單元根據(jù)控制指令，控制漂浮式海上光伏系統(tǒng)的維護(hù)部在旋轉(zhuǎn)單元上沿環(huán)形浮體的徑向移動(dòng)。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種便于維護(hù)的漂浮式海上光伏系統(tǒng)及其控制方法，具有以下有益效果：

18、本發(fā)明一種便于維護(hù)的漂浮式海上光伏系統(tǒng)，光伏系統(tǒng)包括環(huán)形浮體以及設(shè)置于環(huán)形浮體的光伏部，環(huán)形浮體的外圍連接有牽引組件；在環(huán)形浮體浮于工作液面的情形下，光伏部能夠位于工作液面的上方，牽引組件能夠使環(huán)形浮體位于工作區(qū)域；其中：光伏部包括光伏安裝單元以及設(shè)置于其上的光伏板組件，光伏安裝單元能夠在環(huán)形浮體內(nèi)形成若干個(gè)彈性安裝位；光伏板組件包括若干個(gè)光伏板，若干個(gè)光伏板對(duì)應(yīng)設(shè)置于若干個(gè)彈性安裝位，若干個(gè)光伏板組合形成光伏面；環(huán)形浮體內(nèi)在光伏部的下方設(shè)置有旋轉(zhuǎn)單元，旋轉(zhuǎn)單元上設(shè)置有維護(hù)部，旋轉(zhuǎn)單元和維護(hù)部配置有控制單元，控制單元能夠：控制旋轉(zhuǎn)單元沿環(huán)形浮體的周向轉(zhuǎn)動(dòng)，控制維護(hù)部在旋轉(zhuǎn)單元上沿環(huán)形浮體的徑向移動(dòng)?；谏?，本發(fā)明通過(guò)在環(huán)形浮體內(nèi)設(shè)置旋轉(zhuǎn)單元，且在旋轉(zhuǎn)單元上設(shè)置維護(hù)部，協(xié)同控制單元的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏板的靈活轉(zhuǎn)動(dòng)和徑向移動(dòng)，可以使運(yùn)維人員達(dá)到光伏組件中需要維護(hù)的光伏板的下方，進(jìn)而開展光伏組件的運(yùn)維。該設(shè)計(jì)在較大程度上簡(jiǎn)化了光伏板的維護(hù)作業(yè)，使得工作人員可以更容易地接近需要檢修或更換的光伏板，提高了維護(hù)效率和安全性。本發(fā)明采用光伏安裝單元形成的彈性安裝位，相較于現(xiàn)有的光伏組件支架，降低了安裝的成本。光伏安裝單元采用張拉索形成彈性安裝位，可以為光伏板提供穩(wěn)固的支撐，增強(qiáng)了系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性。本發(fā)明的系統(tǒng)通過(guò)結(jié)構(gòu)和控制的合理設(shè)計(jì)，使得其能夠在工作液面上方穩(wěn)定地收集太陽(yáng)能，并將其轉(zhuǎn)換成電能，有效利用了海洋空間進(jìn)行清潔能源的生產(chǎn)，具有較好的實(shí)用意義。

技術(shù)特征：

1.一種便于維護(hù)的漂浮式海上光伏系統(tǒng)，其特征在于，所述光伏系統(tǒng)包括環(huán)形浮體(1)以及設(shè)置于環(huán)形浮體(1)的光伏部，所述環(huán)形浮體(1)具有牽引組件；在所述環(huán)形浮體(1)浮于工作液面的情形下，所述光伏部能夠位于工作液面的上方，所述牽引組件能夠使環(huán)形浮體(1)位于工作區(qū)域；其中：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便于維護(hù)的漂浮式海上光伏系統(tǒng)，其特征在于，所述光伏安裝單元包括若干根張拉索(3)，若干根所述張拉索(3)在環(huán)形浮體(1)內(nèi)沿環(huán)形浮體(1)的橫截面間隔設(shè)置，每相鄰的兩根張拉索(3)之間沿其長(zhǎng)度方向形成若干個(gè)彈性安裝位。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便于維護(hù)的漂浮式海上光伏系統(tǒng)，其特征在于，所述張拉索(3)具有彈性，每根所述張拉索(3)在安裝后具有預(yù)張力。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便于維護(hù)的漂浮式海上光伏系統(tǒng)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)單元包括橫梁(4)，所述橫梁(4)的兩端均設(shè)置驅(qū)動(dòng)部，所述環(huán)形浮體(1)的內(nèi)壁設(shè)置有驅(qū)動(dòng)軌道，所述驅(qū)動(dòng)部能夠驅(qū)動(dòng)橫梁(4)沿驅(qū)動(dòng)軌道轉(zhuǎn)動(dòng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的便于維護(hù)的漂浮式海上光伏系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)部為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(5)，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(5)由控制單元控制，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(5)連接于橫梁(4)，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(5)的輸出端連接有行星輪(6)；所述驅(qū)動(dòng)軌道包括在環(huán)形浮體(1)內(nèi)壁沿其周向開設(shè)的環(huán)形槽(7)，所述環(huán)形槽(7)內(nèi)設(shè)置有環(huán)形軌道(8)，所述環(huán)形軌道(8)具有齒輪，所述行星輪(6)與齒輪嚙合。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便于維護(hù)的漂浮式海上光伏系統(tǒng)，其特征在于，所述維護(hù)部包括滑動(dòng)臺(tái)(9)，所述滑動(dòng)臺(tái)(9)配置有電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置(10)，所述控制單元設(shè)置于滑動(dòng)臺(tái)(9)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的便于維護(hù)的漂浮式海上光伏系統(tǒng)，其特征在于，所述滑動(dòng)臺(tái)(9)的上方外圍設(shè)置有防護(hù)欄(11)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便于維護(hù)的漂浮式海上光伏系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)形浮體(1)在旋轉(zhuǎn)單元的下方設(shè)置有垂蕩板(12)，所述垂蕩板(12)的面積不小于環(huán)形浮體(1)的橫截面積。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便于維護(hù)的漂浮式海上光伏系統(tǒng)，其特征在于，所述牽引組件包括間隔連接于環(huán)形浮體(1)外壁的若干根系泊纜(13)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的一種便于維護(hù)的漂浮式海上光伏系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種便于維護(hù)的漂浮式海上光伏系統(tǒng)及其控制方法，光伏系統(tǒng)包括環(huán)形浮體以及設(shè)置于環(huán)形浮體的光伏部，環(huán)形浮體具有牽引組件；光伏部包括光伏安裝單元以及設(shè)置于其上的光伏板組件，光伏安裝單元能夠在環(huán)形浮體內(nèi)形成若干個(gè)彈性安裝位；光伏板組件設(shè)置于若干個(gè)彈性安裝位；環(huán)形浮體內(nèi)在光伏部的下方設(shè)置有旋轉(zhuǎn)單元，旋轉(zhuǎn)單元上設(shè)置有維護(hù)部，旋轉(zhuǎn)單元和維護(hù)部配置有控制單元。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏板運(yùn)維裝置的靈活轉(zhuǎn)動(dòng)和徑向移動(dòng)，可以使運(yùn)維人員達(dá)到需要維護(hù)的光伏板位置開展運(yùn)維，簡(jiǎn)化了光伏板的維護(hù)作業(yè)，提高了維護(hù)效率和安全性，本發(fā)明采用彈性的張拉索為光伏板提供穩(wěn)固的支撐，降低了安裝的成本，增強(qiáng)了光伏系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：雷宇,劉鑫,田鴻翔,陳建軍,李春曉,王馬泉,南明軍,閆姝,周昳鳴,劉瑞超,胡合文,畢成,郭曉輝
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9