風荷載作用下光伏支架穩定性研究

摘 要：固定可調式光伏支架系統對風荷載比較敏感，所受風荷載是設計中的主要控制荷載。在風力的作用下光伏板會產生振動，甚至發生共振，造成光伏板折斷或跟蹤器損壞。基于此，本文對光伏面板上風荷載的分布形式進行了分析，并確定出最合理的風荷載計算方式，再通過有限元模擬將風荷載施加到光伏支架不同運行角度（22°、58°）的模型上，分析風荷載作用下光伏支架的風振效應，判斷光伏支架的穩定性，并以此為依據指導實際施工。

關鍵詞：光伏發電；支架穩定性；風荷載；風振響應；穩定性分析；有限元分析

中圖分類號：TM 615" " " 文獻標志碼：A

光伏發電系統的大范圍推廣促進了光伏設備的成熟與完善，但也有更多問題需要工程師的重視。在風力的作用下，光伏支架的光伏板會發生振動，甚至共振，造成光伏板折斷或跟蹤器損壞。基于此，本文分析了國內、外風荷載計算的規范和經驗公式，得出光伏板的風載特性。再利用有限元軟件分析不同風向角工況下光伏支架的位移變形情況、受力情況和抗傾覆穩定性，并以此為依據指導光伏支架安裝施工。

1 光伏支架風載響應研究現狀

1.1 風荷載分布特性分析

太陽能光伏板風荷載梯形分布是階梯形分布的細化，承認了風壓分布的不均勻性，即光伏板上的從風壓上端到下端呈均勻過渡，更符合實際風壓分布[]。風荷載計算的理論研究是基于空氣動力學原理構建的數學方程，這種經驗和規律總結出來的理論公式適用于簡單的流體分析，可以通過簡單計算得出結果。……