架空線路式光伏發(fā)電裝置及輸配電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏發(fā)電及輸配電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種架空線路式光伏發(fā)電裝置及輸配電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在光伏發(fā)電領(lǐng)域中，無論是在集中式電站還是分布式電站中，所有的光伏組件的安裝系統(tǒng)全部采用地面固定支架安裝方式安裝于地面和樓頂上，采用上述安裝在使用中主要存在以下問題:(1)現(xiàn)有同規(guī)格的光伏組件占地面積大，平均每1麗占地面積約33-35畝，這對于日益緊張的土地資源來講其占用的資源巨大。(2) 土建施工量大，采用現(xiàn)有安裝方式，在實施中僅制作水泥基礎(chǔ)底座這一項工作就耗費了大量的人力、物力和財力的投入，具體來講，其中每IMff平均需打基礎(chǔ)粧1440個，大大增加了人力、物力的投入資本。
[3]采用上述安裝方式，在實施中所用的各種鋼材的用量是巨大，其平均每IMff大約需用鋼材量50噸左右。(4)人工安裝費用巨大，通常IMff需要至少50個人工安裝，其制作安裝周期為2個半月左右，安裝周期長。(5)在光伏組件安裝完成時，其各種電纜用量巨大，平均每IMff鋪設(shè)長度約12000-16000米，同時與之對應(yīng)的各種輔材的消耗量也隨之增加，加劇了成本的總體投入。(6)由于現(xiàn)有技術(shù)中鋪設(shè)線路長，其電量在輸送時也必然導(dǎo)致耗損的增加。
(7)由于現(xiàn)有的光伏組件均是安裝在地面和樓頂上的，且其光伏組件均是固定安裝，不能根據(jù)實際的需要調(diào)節(jié)其光照面的角度，造成效率的降低。因此，上述問題的存在均影響著光伏行業(yè)的發(fā)展，而在資源日益短缺的今天，確有必要對上述問題予以解決，以適應(yīng)單前發(fā)展的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，適應(yīng)現(xiàn)實需要，提供一種占地面積小、安裝方便、人力物力投入少、發(fā)電效率高、傳輸損耗小、適合推廣的架空線路式光伏發(fā)電裝置及輸配電系統(tǒng)。
[0004]為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
設(shè)計一種架空線路式光伏發(fā)電裝置，它包括至少一個發(fā)電單元，每個發(fā)電單元包括兩個固定的支撐部件、至少一組發(fā)電層，每層發(fā)電層它包括至少一個光伏組件、至少兩條架設(shè)在兩個支撐部件中間抗拉繩；所述光伏組件設(shè)置于所述兩個支撐部件之間的抗拉繩上，以將所述光伏組件架空設(shè)置，且將光伏組件的向光面朝上呈水平或傾斜設(shè)置。
[0005]進一步的，所述發(fā)電層為至少兩層；且所述發(fā)電層由上至下設(shè)置于兩個支撐部件之間。
[0006]進一步的，所述發(fā)電層還包括分別設(shè)置于每個支撐部件上的橫桿，每個發(fā)電層中的抗拉繩的兩端分別通過絕緣子對應(yīng)固定于其中一個橫桿上；且所述光伏組件的背面經(jīng)由絕緣體固定于所述抗拉繩上；所述抗拉繩為金屬輸電線。
[0007]進一步的，所述發(fā)電層還包括匯流裝置，每層發(fā)電層中的光伏組件為至少兩個，且每個發(fā)電層中的光伏組件串聯(lián)或并聯(lián)連接構(gòu)成光伏發(fā)電組；并聯(lián)或串聯(lián)后的光伏發(fā)電組的兩個電流輸出端與匯流裝置對應(yīng)電連接，匯流裝置的兩個正、負電流輸出端與其中兩條抗拉繩電連接、以將電流輸出，所述匯流裝置為匯流箱。
[0008]進一步的，所述發(fā)電單元為至少兩個，且多個發(fā)電單元經(jīng)由每個發(fā)電單元中的抗拉繩串聯(lián)或并聯(lián)連接構(gòu)成發(fā)電單元組。
[0009]進一步的，所述橫桿的中部鉸接于所述支撐部件上；本裝置還包括調(diào)節(jié)固定單元；所述調(diào)節(jié)固定單元包括設(shè)置于每個橫桿下方的橫向支撐桿、設(shè)置于所述每個橫向支撐桿上的用于調(diào)節(jié)并固定每個發(fā)電層中的光伏組件角度的調(diào)節(jié)固定機構(gòu)，所述橫向支撐桿固定于對應(yīng)的支撐部件上。
[0010]進一步的，每個調(diào)節(jié)固定機構(gòu)包括通過連接件與所述橫桿一端或兩端連接的一個或兩個螺桿；所述連接件包括呈“ U ”形結(jié)構(gòu)的本體，所述本體扣在所述橫桿的下方并與所述橫桿鉸接，并在所述本體的底部設(shè)置有通孔，所述螺桿的上端安裝于所述通孔內(nèi)且可在所述通孔內(nèi)轉(zhuǎn)動，且所述螺桿的上端伸出至所述本體底部的上方，并在所述螺桿的頂端設(shè)置有其半徑/表面積大于所述通孔半徑/表面積的限位片；在所述螺桿下方的橫向支撐桿上設(shè)置有與所述螺桿的數(shù)量對應(yīng)的螺紋套筒，所述螺桿的下端對應(yīng)設(shè)置于所述螺紋套筒內(nèi)，且所述螺桿的下端設(shè)置于所述螺紋套筒的下方；在所述螺桿的下端還設(shè)置有用于驅(qū)動所述螺桿轉(zhuǎn)動的搖柄，或者在所述螺桿的下端還設(shè)置有用于驅(qū)動所述螺桿轉(zhuǎn)動的動力電機，并在所述橫向支撐桿的下方還設(shè)置有用于支撐所述動力電機的支撐平臺，所述動力電機固定于所述支撐平臺上。
[0011]進一步的，每個調(diào)節(jié)固定機構(gòu)包括固定于所述橫向支撐桿上的雙軸電機，在所述雙軸電機的兩個動力輸出軸上各纏繞有牽引繩，所述兩個牽引繩以對稱反向方式分別纏繞于兩個動力輸出軸上；所述兩個牽引繩的一端分別與上方橫桿的其中一個端部固定。
[0012]進一步的，本裝置還包括用于控制所述動力電機或雙軸電機的控制單元，所述控制單元包括控制終端、驅(qū)動器信號收發(fā)裝置，驅(qū)動器信號收發(fā)裝置通過無線或有線信號與所述控制終端建立通信連接，所述控制單元還包括與動力電機或雙軸電機對應(yīng)連接的電機驅(qū)動器，所述驅(qū)動器信號收發(fā)裝置還與所述電機驅(qū)動器對應(yīng)電連接。
[0013]進一步的，本發(fā)明還設(shè)計了一種輸配電系統(tǒng)，包括如上所述的架空線路式光伏發(fā)電裝置；還包括逆變裝置、與所述逆變裝置對應(yīng)連接的升壓變電器，所述發(fā)電單元或發(fā)電單元組的電流輸出端與所述逆變裝置對應(yīng)電連接。
[0014]本發(fā)明的有益效果在于:
1.本發(fā)明是集線路架設(shè)、光伏組件安裝、光伏發(fā)電、匯流、電力傳輸于一體的綜合技術(shù)的總和，采用本發(fā)明的架空線路式光伏發(fā)電裝置及輸配電系統(tǒng)，能夠提高本裝置、及系統(tǒng)的安裝效率，降低建設(shè)成本，并同時實現(xiàn)電能的高性能傳輸減少線損，實現(xiàn)巨大的經(jīng)濟效益。
[0015]2.本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，對光伏組件的安裝采用的是架空線路式安裝固定方式，同時本發(fā)明采用架空線路自身將太陽能光伏組件發(fā)出的電能及時輸送出去，節(jié)省了線路鋪設(shè)及安裝時的人力、物力投入。
[0016]3.本發(fā)明與現(xiàn)有光伏發(fā)電站相比具有占地面積小、土地利用率更高的優(yōu)勢，與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明技術(shù)每IMff占地面積約10-12畝，比現(xiàn)有技術(shù)減少了約2/3。
[0017]4.本發(fā)明與現(xiàn)有光伏發(fā)電站相比土建工作量大大減少，采用本發(fā)明技術(shù)每IMff的打水泥基礎(chǔ)粧數(shù)量由原來的至少約1440減少到50個左右，甚至在實施中也可以不打水泥基礎(chǔ)粧。
[0018]5.本發(fā)明與現(xiàn)有光伏發(fā)電站相比各種鋼材的用量大大減少，采用本發(fā)明技術(shù)由原來的每1麗約50噸降低到5-7噸左右，與現(xiàn)有技術(shù)相比平均減少了 85-90%。
[0019]6.本發(fā)明與現(xiàn)有光伏發(fā)電站相比每IMff施工安裝費用驟降，由現(xiàn)有的50人降低到10人即可，工期由現(xiàn)有的的2個半月降到20天左右。
[0020]7.本發(fā)明與現(xiàn)有光伏發(fā)電站相比各種電纜用量驟降至平均每1麗鋪設(shè)長度由原來的12000-16000米降到約240-300米，同時，與之對應(yīng)的各種輔材的消耗也隨之降低。
[0021]8.由于本發(fā)明采用的是架空線路的形式安裝并發(fā)出電能，并同時輸送電能為主，因此采用本發(fā)明技術(shù)可不在受現(xiàn)場的地形地貌限制，其