分享

山区光伏电站风荷载考虑因素

 赵智刚001 2023-02-05 发布于内蒙古

 山区光伏电站风荷载考虑因素




多年来全国发电量不断攀升。随着我国经济的发展,我国的电力发电量和用电量规模一直很庞大,而且未来也将保持增长趋势。同时,在碳中和背景下,清洁能源将逐步取代火电成为我国主要能源。地面集中电站作为新能源发展主力板块。其占比量很大,山地电站结构的经济性和安全性需进一步的分析。

图片

风荷载是山地电站支架设计中最不确定因素,且由于地形地貌、分布区域千差万别,其计算取值不同人在满足规范的前提下会有不同的尺度。以下有部分个人观点,仅供参考。

第一 风荷载标准值

根据《光伏发电站设计规范》GB50797-2012 6.8.7条,风荷载、雪荷载、温度荷载按照现行国家标准《建筑结构荷载规范》50009中25年一遇的荷载数值取值。

当城市或建设地点的基本风压值在本规范表E.5没有给出时,基本风压值应按《建筑结构荷载规范》50009附录E规定的方法,根据基本风压的定义和当地年最大风速资料,通过统计分析确定,分析时应考虑样本数量的影响。当地没有风速资料时,可根据附近地区规定的基本风压或长期资料,通过气象和地形条件的对比分析确定;也可比照本规范附录E中附图E.6.3全国基本风压分布图近似确定。

第二 风压高度变化系数

1从《建筑结构荷载规范》50009中取合适的地面粗糙度类别,并根据相应地点的位置高度,按照表8.2.1取相应的风压高度变化系数。

2对于山区的建筑物,风压高度变化系数除可按平坦地面的粗糙度类别由本规范表8.2.1确定外,还应考虑8.2.2地形条件的修正。

针对此处,如电站分布比较集中,比较容易判断修正系数,可按照8.2.2条的,1、2、3条进行修正。

但实际中,很多大型地面电站分布区域比较分散,无法分门别类的进行考虑,此处建议按照占比归并,对局部山坡山峰区域进行加强处理,单独按照第1条进行计算,其余部分除确定为山间盆地、谷地等闭塞地形区域,统一按照不小于1.2进行考虑。

第三 风荷载放大系数

根据《工程结构通用规范》GB55001-2021 4.6.5主要受力结构的风荷载放大系数应根据地形特征、脉动风特性、结构周期、阻尼比等因素确定,其值不应小于1.2。

对于主要受力结构来说,中国荷载规范风振系数采用了与国外不同的理论体系和计算方法,规定了基于“等效风振力”的高层和高耸结构的风振系数取值,但并不适用于大跨屋盖结构。本条对主要受力结构风荷载放大系数的计算方法不作强制要求,只规定需要考虑的因素,并规定了其取值的下限值。应当注意的是,1.2的放大系数只是主要受力结构的最低取值标准,在很多情况下并不能完全保证结构安全,不能作为一般性的取值依据。

对于主要受力结构,除了考虑风压本身的脉动之外,还需要考虑风引起结构振动所带来的附加荷载。

对于双立柱单坡支架结构,刚度一般刚度比较大,自振周期一般大于0.25s不需考虑风引起的结构振动带来的附加荷载,对于单立柱支架自振周期会超过0.25s,需对此方面进行考虑。

第四 风荷载体型系数

按照《光伏支架结构设计规程》4.1.3条针对不同的角度取不同的体型系数相对统一取±1.3来说更加合理。中间值按照现行插值进行计算。

图片

第五 纵向风荷载

 纵向风荷载往往是地面电站容易忽略的问题,按照4.1.4条纵向风荷载对支架总水平力应按照下列规定进行取值:

1、当a不小于30°时,为0.05倍的AWh。

2、当a大于30°时,为0.1倍的AWh。

以上纵向风荷载是对平地地面或东西坡度比较小的电站计算时的取值。

对于东西坡度比较大的山地电站,需要进行东西南北双坡向三维分析或设计相应的构造措施来保证纵向在极限风荷载下的稳定性。

第六 风荷载局部体型系数

计算结构整体的时候可按照整体体型系数进行考虑。但是通过风洞实验,风荷载在支架上风荷载呈现大约梯形分布,正风向近地端比较大,负风向远地端比较大。局部体型系数可造成局部风荷载考虑不足,光伏组件吹飞,局部连接件破坏等问题。在设计组件压块,连接螺栓等位置时需进行复核。


    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多