(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210625078.7 (22)申请日 2022.06.02 (71)申请人 江苏新恒源能源技 术有限公司 地址 221000 江苏省徐州市经济技 术开发 区大黄山街道办事处湖庄村 （湖庄村 工业园内） (72)发明人 沈小杰　万龙波　 (74)专利代理 机构 南京业腾知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 32321 专利代理师 姜贝贝 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/13(2020.01) G06F 17/13(2006.01) G06F 119/14(2020.01)G06F 119/08(2020.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种光伏柔 性支架钢索受力分析方法 (57)摘要 本发明公开了一种光伏柔性支架钢索受力 分析方法， 属于光伏安全供电技术领域， 包括如 下步骤： 步骤一、 确定建设光伏电站项目地的光 伏气象条件； 步骤二、 钢索单位荷载及比载计算； 步骤三、 钢索状态求解； 步骤四、 临界档距计算； 步骤五、 钢索各工况下应力及弧垂计算， 绘成随 代表档距变化的弧垂应力曲线。 本发 明的分析方 法， 将各个代表档距下各种气象条件时的钢索应 力及有关弧垂 计算出来， 绘成随代表档距变化的 “弧垂应力曲线 ”， 提高了光伏柔性支架系统理论 计算与实际受力情况吻合度， 提高光伏电站的安 全性。 权利要求书3页 说明书7页 附图2页 CN 114996941 A 2022.09.02 CN 114996941 A 1.一种光伏柔 性支架钢索受力分析 方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤一、 确定建 设光伏电站项目地的光伏气象条件； 步骤二、 钢索单位荷载及比载计算； 步骤三、 钢索状态求 解； 步骤四、 临界档距计算， 得到有效临界档距； 步骤五、 根据步骤四中得到的有效临界档距， 计算钢索各工况下应力及弧垂， 绘成随代 表档距变化的弧垂应力曲线。 2.根据权利要求1所述的一种光伏柔性支架钢索受力分析方法， 其特征在于， 所述步骤 一中， 所述建设光伏电站项目地的光伏气象条件包括最高气温、 最低 气温、 最大风速和最高 覆雪厚度。 3.根据权利要求2所述的一种光伏柔性支架钢索受力分析方法， 其特征在于， 所述步骤 二中， 所述钢索单位荷载及比载的类别包括自重力荷载、 冰重力荷载、 自重力加冰重力荷 载、 无冰时风荷载、 覆冰时风荷载、 无冰时综合荷载和覆冰时综合荷载， 对应的单位荷载分 别用符号g1、 g2、 g3、 g4、 g5、 g6、 g7表示， 对应的比载分别用符号γ1、 γ2、 γ3、 γ4、 γ3、 γ6、 γ7表 示； 相应的计算公式为： g1＝9.80665×p1， γ1＝g1/A； g2＝9.80665×0.9 π δ( δ +d) ×10‑3， γ2＝g2/A； g3＝g1+g2， γ3＝g3/A； g4＝0.625v2dα μδc×10‑3， γ4＝g4/A； g5＝0.625v2(d+2 δ )α μδc×10‑3， γ5＝g5/A； γ6＝g6/A； γ7＝g7/A； 其中， A为钢索截面积； p1为钢索单位荷载； d为钢索直径； v为钢索平均高度处的风速； α 为钢索风压不均匀系数； μδc为体型系数； 9.80 665为重力加速度取值。 4.根据权利要求3所述的一种光伏柔性支架钢索受力分析方法， 其特征在于， 所述步骤 三中， 1)钢索的两悬挂 点等高时， 钢索状态方程式求 解如下： 令， 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114996941 A 2则钢索的两悬挂 点等高时的钢索状态方程式简化 为： σ2( σ +a)＝b； 其中， σm和σ 分别为已知情况和待求情况下的钢索最低点的水平应力； γm和γ分别为已 知情况和待求情况下的钢索比载； l为钢索档距； E为钢索的弹性系数； α 为钢索的膨胀系数； km为已知条件系数； tm和t分别为已知情况和待求情况 下的气温； 2)当钢索的两悬挂 点不等高时， 钢索状态方程式求 解如下： 其中， β 对于孤立档为悬挂点高度差； 在两悬挂点不等高时， l应为不等高代表档距lr， β 应为代表高差角 βr。 5.根据权利要求4所述的一种光伏柔性支架钢索受力分析方法， 其特征在于， 所述步骤 四中， 临界档距计算过程如下： 其中， lcr为临界档距； σm和σn分别为m和n两种控制条件下允许的使用应力； tm和tn分别 为两种控制条件下的气温； γm和γn分别为两种 控制条件下的导线比载； α 为钢索的膨胀系 数； E为钢索的弹性系数； 所述控制条件为四个分别为最大风速、 最大覆雪厚度、 最低气 温和平均气温， m和n两种 控制条件为最大风速、 最大覆雪厚度、 最低气温和平均气温中的任意两个控制条件； 计算出 任意两个控制条件组合时的临界档距， 然后判别出有效临界档距和有效控制条件。 6.根据权利要求5所述的一种光伏柔性支架钢索受力分析方法， 其特征在于， 所述步骤 五中， 根据步骤四中得到的有效临界档距， 确定柔性支架 排布尺寸， 并根据排布档距以及对 应的控制条件， 求 解钢索不同工况 下的应力弧垂： 1)坐标O点 位于钢索最低点的弧垂， 采用斜抛线公式计算的具体公式为： 2)坐标O点 位于钢索悬挂 点A的弧垂， 采用斜抛线公式计算的具体公式为： 3)最大弧垂， 采用斜抛线公式计算的具体公式为：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114996941 A 3