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太阳能光伏发电技术与系统设计太阳能是一种清洁、可再生的能源，近年来备受关注。
太阳能光伏发电系统是一种将太阳能转化为电能的技术，具有广泛的应用前景。
本文将介绍太阳能光伏发电技术的基本原理和系统设计要点。
一、太阳能光伏发电技术的基本原理太阳能光伏发电技术是利用太阳辐射中的光子击中半导体材料而产生电能的过程。
光伏效应指的是太阳光的辐射在半导体材料中形成光生电流的现象。
太阳能电池是太阳能光伏发电系统的核心部件，其基本结构由PN结和金属电极组成。
当光子入射到太阳能电池表面时，通过光伏效应，电子和空穴被激发并分离，形成电流。
二、太阳能光伏发电系统的组成和工作原理太阳能光伏发电系统主要由太阳能电池组、逆变器、充电控制器、蓄电池和配电系统等组成。
太阳能电池组将太阳能转化为直流电能，经过逆变器将直流电转化为交流电，以满足家庭或工业用电需求。
充电控制器用于监控电池的电荷状态，确保电池的长寿命和高效率。
蓄电池则起到贮存电能的作用，以便在夜间或低辐射条件下继续供电。
配电系统则将电能分配给不同的用电设备。
太阳能光伏发电系统的工作原理如下：太阳能电池组吸收太阳光的能量，产生直流电。
逆变器将直流电转化为交流电，以满足用户的用电需求。
而在无阳光或辐射不足的情况下，蓄电池会释放储存的电能，以保证连续供电。
充电控制器则负责监控电池的电荷状态，避免过充或过放电，以延长电池的使用寿命。
三、太阳能光伏发电系统的设计要点1. 太阳能电池组的选型与布置：太阳能电池组的选型应考虑电池的效率、寿命、价格等因素；布置时应面向阳光，避免阴影覆盖。
2. 逆变器的选择：逆变器的选择应考虑电能输出的质量、稳定性和适应性，同时还要根据负载的需求选择合适的容量。
3. 充电控制器的设置：充电控制器应具备过充保护、过放保护、温度补偿等功能，以确保电池的安全充电和延长使用寿命。
4. 蓄电池的选用和管理：蓄电池的选用应兼顾容量、寿命、充电效率等因素，同时还要进行定期维护和管理，以延长使用寿命。
太阳能光伏发电系统的设计与施工摘要：在自然环境和日常生活当中，太阳能是一种十分常见的可再生能源，该能源主要利用的是太阳热量辐射模式，在现代化社会发展过程中，太阳能通常都会应用在系统发电或为热水器提供基础能源等方面，同时，在太阳能日常应用和操作过程中，能源资源储存十分丰富，可以重复开采和使用，不会对自然环境造成污染与破坏。
对此，相关技术人员要充分研究太阳能在光伏发电系统中的应用，以此来提高供电效率和发电系统使用寿命。
对此本文针对太阳能光伏发电系统的工作原理和常见类型进行阐述，并提出该系统的具体设计与施工方案。
关键词：太阳能光伏发电系统；数据勘探；施工图；线缆连接在当前社会经济高速发展背景下，各个行业领域也在快速发展。
而长时间通过化石燃料提供电力资源，不仅无法实现持续发展，还会对环境造成严重污染。
而太阳能作为一种清洁无害型能源，应用光伏发电技术已经成为能源行业的重点发展方向，既可以实现安全发电，还可以避免环境污染问题。
现如今，光伏发电技术的应用价值已经得到了社会高度认可，为了能够推动光伏发电技术得到升级发展，则必须要对其进行系统性地剖析，确保其系统设计能够公开化。
透明化，将绿色能源应用在社会经济建设当中。
1.太阳能光伏发电系统工作原理太阳能发电技术是当前我国一种十分重要的新型可再生能源发展技术，我国相关技术人员也对其展开了不断的探索与研究。
在太阳光伏发电技术应用过程中，主要是利用聚光热系统来加热媒介物质，应用传统蒸汽发电设备来提供电力资源。
但是，近些年我国太阳能发电产业的应用范围在不断扩大，太阳能源也被广泛应用在了各个行业领域当中[1]。
在白天时间段内，太阳能光伏发电系统中的所有光伏电池组件都会吸收太阳能，能够是半导体形成具备相反极性的载流子，在静电场内完成分离，被正负极充分聚集在一起，在外电路区域形成维持驱动设备稳定运行的电流，完成太阳能向电能的转化。
并且生成电能的部分会被外部负载所消耗，驱动其运动。
设计部光伏支架强度设计规范光伏支架是太阳能光伏发电系统中的重要组成部分，其功能是固定、支撑太阳能光伏组件，并通过适当的角度使其面向太阳，以最大限度地吸收光能转化为电能。
为了保证光伏支架的安全性和可靠性，需要有一套强度设计规范来指导其设计与制造。
首先，光伏支架的重要设计参数之一是荷载标准。
荷载标准应考虑光伏组件、风载荷、雪载荷等荷载作用，以及支架自身的重力荷载。
针对不同地区的气候条件，可以制定相应的荷载标准。
例如，在单季节气候地区，需要考虑最大风速、最大降雪量等参数，确定相应的风载荷和雪载荷。
其次，光伏支架的设计还需要考虑材料强度。
支架的材料通常采用高强度、抗腐蚀的金属材料，如镀锌钢管或铝合金材料。
设计规范应明确材料的最低抗拉强度、屈服强度和断裂韧性要求。
此外，还需要制定管材的壁厚要求，以确保支架在严峻环境中具有足够的强度和稳定性。
第三，支架的结构设计也需要符合一定的规范要求。
支架的结构应该尽可能简单、刚性和稳定，以承受各种荷载。
设计规范应明确支架结构的最小截面尺寸、横向和纵向的刚度要求，以及连接方式的强度要求。
此外，规范还应指导支架的安装方式，确保支架的整体性能。
最后，光伏支架的设计与制造过程还需要进行一系列的测试和评估。
设计规范应规定相关测试标准和评估方法，以验证支架的强度和可靠性。
例如，支架的防风性能可以通过风洞实验或计算模拟来测试；支架的抗腐蚀性能可以通过盐雾试验来评估等。
总之，光伏支架的强度设计规范是确保光伏发电系统运行安全和可靠的重要保障。
规范应考虑到不同地区的气候条件和荷载标准，明确材料强度要求、结构设计要求和测试评估要求。
只有符合规范要求的设计与制造，才能保证光伏支架的性能和寿命，为太阳能光伏发电系统的长期运行提供稳定支撑。
屋顶光伏电站支架强度及屋面载荷计算1 工程概况项目名称：省*****中心小学49KW光伏屋顶工程地址：省***设计单位：能恩太阳能应用技术建设单位：******结构形式：屋面钢结构光伏支架支架高度：0.3m2 参考规《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068—2001《建筑结构荷载规》GB50009—2001（2006年版）《建筑抗震设计规》GB50011—2010《钢结构设计规》GB50017—2003《冷弯薄壁型钢结构设计规》GB50018—2002《不锈钢冷轧钢板和钢带》GB/T3280—20073设计条件：太阳能板规格：1650mm*990mm*50mm混凝土屋顶太阳能板安装数量：200块最大风速：27.5m/s 平坦开阔地域太阳能板重量：20kg安装条件：屋顶计算标准：日本TRC 0006-1997设计产品年限：20年4型材强度计算4.1 屋顶荷载的确定（1）设计取值：①假设为一般地方中最大的荷重，采用固定荷重G和暴风雨产生的风压荷重W 的短期复合荷重。
②根据气象资料，扬中最大风速为27.5m/s,本计算最大风速设定为：30m/s。
③对于混凝土屋面，采用最佳倾角安装的系统，需要考虑足够的配重，确保组件方阵的稳定可靠。
④屋面高度20m。
4.2 结构材料：C型钢重量：1.8kg/m截面面支架尺寸（mm） 41*41*2安装角度 25°材料镀锌截面面积（A） 277形心主轴到腹板边缘的距离 1.4516E+01 形心主轴到翼缘尖的距离 2.6484E+01 惯性矩 Ix 8.3731E+04惯性矩 Iy 4.5694E+04回转半径 ix 1.7386E+01回转半径 iy 1.2844E+01截面抵抗矩 Wx 4.0844E+03截面抵抗矩 Wx 4.0844E+03截面抵抗矩 Wy 3.1478E+03截面抵抗矩 Wyy 1.7254E+034.3 假定荷重：①固定荷重G太阳能板质量： G1=20kg×20=400kg →3920N;所以C形轨道承载的固定荷载重量G=3920N;②风压荷重W根据《建筑结构荷载规》中对风载荷的规定如下（按承重结构设计）：Wk =βgz μs μz W0Wk:风荷载标准值（KN/m2）；βgz：高度Z 处的风振系数；μs：风荷载体型系数；μz：风压高度变化系数（0.84）；W0：基本风压（KN/m2）按《建筑结构荷载规》表7.5.1ξ为1.6所以βgz=1.6根据《建筑结构荷载规》表F7.3.1，体型系数μs为1.475，所以，Wk=1.6*0.83*0.84*0.57=0.636KN/m2③雪压荷重根据《建筑结构荷载规》中规定：Sk=μr*S0；Sk：雪荷载标准值（KN/m2）；Μr：屋面积雪分布系数；S0：基本雪压（KN/m2）根据《建筑结构荷载规》表6.2.1Μr=0.2S0为0.35 KN/m2所以Sk=0.2*0.35=0.07 KN/m2④地震荷载根据《建筑抗震设计规》，采用底部剪力法时，按下列公式确定：FEk= 1 *GeqFEk为结构总水平地震作用标准值；1为水平地震影响系数值，可取水平地震影响系数最大值max；Geq为结构等效总重力荷载，单质点应取总重力荷载代表值。
太阳能光伏发电系统的分析与设计随着世界经济的不断发展，环境问题也越来越受到人们的重视。
环境污染和能源危机成为全球面临的共同挑战，而太阳能光伏发电系统作为一种绿色、清洁的新能源正在逐步被人们所认可和使用。
本文将对太阳能光伏发电系统进行分析和设计。
一、太阳能光伏发电系统的原理太阳能光伏发电利用光电效应，将太阳辐射能转化成直流电能。
光伏电池是太阳能光伏发电系统的核心部件，它的主要构成是P型半导体和N型半导体。
当太阳辐射照射到光伏电池上时，会产生正负电荷，形成电场。
电荷被电场分离，从而产生电流。
太阳能光伏发电系统除了光伏电池组成的发电系统外，还包括逆变器、蓄电池、电容器、电阻和电感等附属元件。
二、太阳能光伏发电系统的构成1.光伏电池板太阳能光伏发电系统的核心部件是光伏电池板，它是由多个光伏电池串联或并联组成的电池板。
光伏电池板能够将太阳能辐射转换为电能。
2.逆变器逆变器是太阳能光伏发电系统的一个重要部件，其主要功能是将直流电能转化为交流电能。
逆变器种类繁多，功能也不同，除了作为电能转换的转换器外，还有监测、控制、保护和显示等功能。
3.蓄电池太阳能光伏发电系统中蓄电池的作用是储存电能。
由于太阳能是不断变化的，需要借助储能设备来储存电能以备不时之需。
4.控制器控制器可监测太阳能光伏发电系统的电压、电流、电池电量和温度等参数。
通过控制器我们可以实现太阳能光伏发电系统的自动化运行。
三、太阳能光伏发电系统的设计1.电源规划和建设计划在设计太阳能光伏发电系统之前，必须进行电源规划。
电源规划包括电源选型、电源规格、电源接线和电源布线等。
在进行太阳能光伏发电系统的建设计划之前，要确定光伏电池板的面积、逆变器的功率和蓄电池的容量，这是设计的重要环节。
2.光伏电池板的选择光伏电池板的类型繁多，如硅太阳能、薄膜太阳能和钙钛矿太阳能等。
在选择光伏电池板时需要考虑价格、效率和可靠性等因素。
3.逆变器的选择逆变器的种类繁多，不同的逆变器功率和效率也不同。
太阳能光伏系统设计采用的标准一般包括以下内容：一、设计原则1.1 安全性原则：太阳能光伏系统设计应符合国家相关安全标准，保证系统运行安全可靠。
1.2 可靠性原则：光伏系统设计应考虑设备寿命、环境适应性等因素，保证系统长期稳定运行。
1.3 经济性原则：系统设计需要综合考虑投资成本、运行成本和系统效益，追求经济合理性。
二、设计依据2.1 国家标准：太阳能光伏系统设计需符合国家相关标准，如《建筑电气设计规范》GBxxx、《光伏发电系统设计与施工规范》GBxxx等。
2.2 行业标准：参考国际电工委员会(IEC)、国际组织标准化(ISO)等国际标准，并结合国内实际情况进行设计。
2.3 设备认证：选用符合国家强制性产品认证要求的太阳能光伏设备，确保设备质量可靠。
三、系统设计要求3.1 组件选型：根据实际需求，选用符合国家标准的太阳能光伏组件，考虑组件的功率、温度系数、光电转化效率等因素。
3.2 逆变器设计：选择符合国家标准的太阳能逆变器，考虑逆变器的输出功率、效率、可靠性等指标。
3.3 链路设计：设计合理的电气连接、布线及接地保护，符合国家电气设计规范。
3.4 支架结构设计：选择符合国家建筑标准的安全、稳定的支架结构，考虑风载和雨雪载等外部荷载。
四、安装调试要求4.1 安全施工：严格按照国家安全生产法规和建设工程施工安全技术规范进行安装，确保施工安全。
4.2 设备调试：按照设备说明书及国家标准进行设备调试，确保设备性能达到设计要求。
4.3 系统接地：根据国家电气设计规范要求，进行系统接地设计和施工。
五、运行维护要求5.1 检修维护：定期对系统进行检修维护，保证系统设备运行稳定，延长系统寿命。
5.2 故障处理：遵循相关国家标准和规范，对系统故障进行及时处理，保证系统连续稳定运行。
5.3 数据监测：建立合理的数据监测系统，及时了解系统运行情况，做好运行数据的统计和分析。
六、验收标准6.1 设计审查：根据国家相关规范进行太阳能光伏系统设计审查，符合相关标准后方可施工。
太阳能光伏发电系统设计引言:一、组件选择在太阳能光伏发电系统中，组件是其中最关键的部分，因此在设计阶段需要仔细选择合适的组件。
首先，需要选择合适的太阳能电池板。
常见的太阳能电池板类型包括单晶硅、多晶硅和非晶硅。
其中，单晶硅太阳能电池板具有效率高、寿命长等优点，但价格相对较高；多晶硅太阳能电池板价格适中，效率较单晶硅稍低；非晶硅太阳能电池板价格最低，但效率较低。
根据实际需求和预算情况，可以选择合适的电池板。
二、电池板安装电池板安装是太阳能光伏发电系统中的一个重要环节。
在安装过程中，需要注意以下几点。
首先，安装位置选择。
电池板应该安装在可以充分受到太阳直射的地方，避免阴影和遮挡物。
其次，安装角度确定。
电池板角度应根据所在地纬度进行调整，以最大限度地接受太阳能。
最后，安装支架选择。
支架可以选择固定式或可调式，根据实际需求进行选择。
同时，还需要确保支架的稳固性和耐久性。
三、逆变器选择逆变器是将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电的设备。
在选择逆变器时，需要考虑以下几个方面。
首先，逆变器的额定功率应与太阳能电池板的输出功率匹配，以保证系统正常运行。
其次，逆变器的效率越高，电能转换的损失越少，系统的性能越好。
最后，逆变器的质量和可靠性也是很重要的考虑因素。
四、并网和离网选择太阳能光伏发电系统可以选择并网或离网模式。
并网模式是将系统产生的电能通过电网输送出去，并可以从电网中获取电能。
离网模式则是将系统产生的电能储存在电池或其他负载设备中，不和电网相接。
在选择模式时，需要考虑实际情况和需求，如电网可靠性、经济性等因素。
结论:太阳能光伏发电系统的设计是一个复杂而严谨的过程。
通过合适的组件选择、电池板安装、逆变器选择和并网和离网模式选择，可以设计一个高效、可靠的太阳能光伏发电系统。
未来，随着技术的不断发展，太阳能光伏发电系统的性能还将进一步提升，为人类提供更多清洁、可持续的能源。
光伏太阳能发电系统的设计和优化现如今，随着科技水平的提升和环保意识的加强，越来越多的人开始关注使用可再生能源。
在这其中，太阳能作为一种非常适宜的可再生能源受到了世界各国的高度重视。
而光伏太阳能发电系统则成为了太阳能的主要收集方式之一。
在此，我们将针对光伏太阳能发电系统的设计和优化进行探讨。
一、光伏太阳能发电系统的基本构成光伏太阳能发电系统由太阳光电池板、电池板支架、电池板斜度、电池板阵列、光伏电池汇流箱、逆变器、电表等组成。
1. 太阳光电池板太阳光电池板是光伏太阳能发电系统的核心部件之一，主要作用是将太阳光转换成直流电能。
太阳光电池板可以分为单晶硅、多晶硅和薄膜太阳能电池板等。
2. 电池板支架和斜度电池板支架和斜度的安装直接影响光伏发电的效率，影响因素包括地域、环境、空气质量、维护保养等。
因此情况而定的支架斜度，能够大大提高光伏系统的发电效率。
3. 光伏电池汇流箱光伏电池汇流箱是将电池板的直流电转换成照明电网中的交流电的重要部件，同时也可以起到电池板保护的作用。
4. 逆变器逆变器是光伏太阳能发电系统中最主要的组件，其作用是将直流电波转变成交流电波，供生活和工业所需，同时也可以将未能消耗的电量反送给民用电网，从而实现电网的分布式。
逆变器的质量将直接影响整个光伏太阳能发电系统的发电效率。
二、光伏太阳能发电系统的优化措施1. 电池板阵列设计要合理从太阳光能量的利用率和经济投入的角度考虑，将电池板的布局和数量设计的合理，可以有利于提高光伏太阳能发电系统的性能。
2. 电池板的角度安装要合理电池板的角度是指电池板和地面的夹角，其角度的安排很大程度上决定了光伏太阳能发电系统的总功率。
通常情况下，我们可以根据所在地方的处境情况调整电池板的安装角度，从而达到最优的发电效果。
如果电池板的安装角度调整不当，则会导致系统效率降低，影响电能输出的稳定性。
3. 逆变器的选择逆变器是光伏太阳能发电系统中最重要的部件之一，其作用好比人的心脏一样，主要控制光伏电池输出装置的直流电波转变成可供照明电网中所需要的交流电波。
太阳能光伏发电系统工程结构强度设计郝文华（中兴通讯股份有限公司，深圳 518055）摘要：本文简单介绍了太阳能光伏发电系统及其阵列的工程设计条件，包括倾斜角和方位角、支架强度设计荷载条件、地基稳定性设计等，并且给出了某几个站点的太阳能阵列抗风以及稳定性分析实例。
另外，本文还通过频率分析给出了支架结构抗风稳定性的校核方法。
关键词：抗风；太阳能光伏发电系统；稳定性Engineering Structure Design ofPhotovoltaic Power Generating SystemHAO Wen-hua(ZTE Corporation, Shenzhen 518055, China)Abstract: This article presents photovoltaic power generating system and its engineering design elements covering slope angle, direction angle, loading conditions of stand design and foundation stability design. Examples are given to explain wind resistance and stability analysis. Besides, frequency method is introduced to verify structure wind resistance stability.Key words: wind resistance; photovoltaic power generating system; stability1 太阳能光伏发电系统基本介绍太阳能光伏系统（Photovoltaic Power GeneratingSystem，简称PV系统）利用太阳能电池半导体材料的光伏效应将太阳能光辐射直接转换成电能，常见一般有独立运行和并网运行两种方式。
在通讯行业中，PV系统主要用于无电网的偏远地区、人口分散地区、以及无人值守地点的微波传送站、无线发射点的供电等。
另外在有公共电网的地区，PV 系统与电网连接并网运行，可以提高发电效率，兼有成本和环保优势。
一套基本的PV系统主要包括太阳能电池组件、充电控制器、逆变器、蓄电池等，见图1。
其中太阳能电池组件由数十个太阳能电池单元串联后进行耐候性封装构成，而太阳能电池组件的组合则形成了太阳能电池阵列。
图2是一种单晶硅型太阳能电池组件。
太阳能电池组件的强度取决于无色透明强化玻璃的厚度、框架的材料和厚度及形状、固定用金属零件如螺丝图1 PV系统的基本构成图2 太阳能电池组件和螺母的直径和个数，安装时一定要严格遵守厂家指定的条件。
另外，太阳能电池组件必须具有足够控制器太阳能电池组件AC负载DC负载蓄电池逆变器178的抗冲击能力，以满足可能的冰雹环境下的正常使用。
可以采用IEC61251规定的冰雹撞击试验[1]，但是大部分情况下都采用重量(227±2)g, 直径约为38mm的钢球从1m高处自由落下的简单试验来代替冰雹撞击试验[2]。
太阳能组件通常的期望寿命是20年，有的单晶硅型组件寿命可以达到25年。
2太阳能电池阵列设计条件2.1太阳能电池阵列的方位角和倾斜角太阳能阵列一般理想的安装场所为方向朝南，倾斜角范围20°~50°，同时要考虑来自周围高大建筑物遮挡阴影的影响。
从国外的经验来看，理想的情况是倾斜角和安装场所的纬度一致[2]。
但是考虑到寒冷地区降雪的影响，在冬季降雪频繁地区，倾斜角度需要提高到45°以上，以使得20~30cm厚的积雪能在自重作用下自行滑落。
有资料显示，和正南朝向相比，东南和西南朝向的发电量降低10%，正东正西的发电量降低20%。
2.2太阳能电池阵列支架强度设计要求《太阳能阵列用支撑物设计标准》（TRC0006-1997）是日本制定的专门针对太阳能电池阵列安装的支架设计的标准，综合了业内以及建筑设计方面的要求，因此对太阳能电池阵列支架的设计和施工具有更明确的有针对性的指导意义。
太阳能电池阵列支架的设计假想荷重包括持久作用的固定荷重和自然界外力的风压荷重、积雪荷重和地震荷重等，有时候也需要考虑因为温度变化而产生的温度荷重，但是大多数情况下和其他荷重相比，温度荷重很小，可以忽略。
固定荷重：组件质量和支撑物质量的总和。
风压荷重：加在组件上的风压力和加在支撑物上的风压力总和。
积雪荷重：与组件面垂直的积雪荷重。
地震荷重：加在支撑物上的水平地震力。
对于钢结构支架，地震荷重一般比风压荷重小。
在设计太阳能电池阵列安装用支架结构的时候，假想荷重中最大的荷重一般是风压荷重，因风引起的损坏多数在强风时发生，因此TRC0006-1997里规定的风压荷重只适用于防止因强风导致的破坏的设计目的。
风压荷重取决于风力系数、设计用速度压以及受风面积；而设计用速度压又受基准速度压、高度补偿系数、用途系数和环境系数等因素的影响。
基准速度压直接取决于太阳能电池阵列的安装场所地上高度10m处50年一遇的最大瞬时风速，由伯努利方程确定：基准速度压=1/2ρv2式中ρ为空气密度，从安全角度考虑选择数值大的冬天的空气密度1.3kg/m3。
对于50年一遇的强风，我国一般要求为60m/s，巴基斯坦为48m/s，日本要求是60m/s，而美国则为67m/s。
2.3太阳能电池阵列固定地基设计要求因为太阳能阵列本身迎风面积大，其基础设计首要考虑的就是风压荷重。
在强风作用下，基础设计要考虑到以下的可能风险：1) 横向风导致的基础滑动或者跌倒；2) 垂直力导致的地基下沉；3) 地基强度不足本身被破坏；4) 吹进电池板背面的风使得构造物浮起；5) 吹进电池板下侧的风产生漩涡，引起气压变化，使电池板向地面吸引。
要想全面考虑到上述风险，必须通过作用于基础的水平反力、垂直反力及力矩对基础进行强度和稳定性校核。
3太阳能阵列支架分析实例按照某局方要求，太阳能阵列支架需要承受48m/s的风速, 综合考虑风力系数、高度系数、用途系数、环境系数之后，计算得到的顺风风压为1.32kN/m2, 逆风风压为1.80 kN/m2。
另外，这一批次的太阳能阵列的倾斜角固定设定为30°。
由于局方所在地没有降雪发生，同时地震引起的荷重也远小于强风引起的荷重，所以分析中只考虑固定荷重和风压荷重。
由于各个站点需求情况不一，出于成本考虑，局方面临着单杆、双杆、多杆等支架设计方案选择。
本文对这些方案分别举例介绍，综合比较它们的刚强度以及稳定性能。
限于篇幅，抗风分析只给出了顺风风压的计算结果。
图3 珠峰下移动通讯太阳能阵列系统图4 珠海桂山群岛移动通讯太阳能阵列系统1793.1单杆支架方案图5 单杆支架方案分析模型图6 在48m/s风压作用下，支架结构件大面积塑性变形图7 单杆支架第一阶固有频率1.39Hz, 表现为左右摇摆图8 加了斜支撑的单杆，在规定风力载荷作用下杆上仍有大面积明显变形图9 增加了斜支撑以后的第一阶振形，左右摇晃，频率1.41Hz 表1单杆支架的前十阶固有频率结果表2增加了斜支撑的单杆支架的前十阶固有频率结果3.2双杆支架方案图 10 某4×5阵列双杆支架分析模型图11 在规定的风速压力作用下双杆支架有永久性变形180图12 双杆支架第一阶振形，频率0.86Hz, 整体左右摆动表3双杆支架的前十阶固有频率结果3.3多杆支架方案图13 某多杆成排安装支架系统分析模型图14 多杆支架规定风压作用下整体变形情况图15 多杆支架主要承力杆件上基本上不见塑性变形，强度满足要求图16 多杆支架第一阶振型，左右晃动，固有频率2.68Hz 表4多杆支架系统前十阶振形对应的固有频率数据结果3.4三种阵列支架设计方案分析总结单杆支架设计不满足48m/s的风速强度要求，其最大抗风风力只有15m/s。
从频率分析结果来看，整个结构系统的固有频率比较低，在风等低频外部激励的作用下，结构整体极易发生左右摇晃，稳定性能无法满足要求。
文中给出的斜支撑加强方式对改进单杆支架系统的强度以及稳定性方面没有明显效果。
双杆支架有比较好的强度，局部加强后可以满足最大37m/s的风速压力作用。
但是双杆系统的第一阶固有频率比单杆系统还要低，说明双杆系统更易发生摇晃。
这也与现场工程人员的反馈一致。
另外局方前期施工的某一个双杆支架系统后来果然发生了支撑杆沿着左右方向倒塌的事故，见图17，通过对工程人员现场考察得到的复制模型进行仿真分析后，判断原因即为远小于48m/s的风力作用下支架系统持续左右晃动引起的疲劳破坏，这也验证了双杆系统稳定性比较差的结论。
图17 某双杆支架系统倒塌现场图片181多杆成排安装支架系统有很好的强度和稳定性。
从分析结果可以看出，该支架系统的最薄弱位置在其中的一个连接件上。
对该连接件做加强后，该设计可以满足局方要求的48m/s的风速作用。
另外，从频率分析结果可以看出，除了第一阶左右晃动频率2.68Hz, 结构的其他振形对应的频率都超过了7.5Hz，说明这种支架系统有很好的稳定性，在外部激励作用下不易发生晃动。
图18 发生倒塌的双杆支架系统的事后模拟分析，发生破坏的应力集中区域表5发生倒塌的双杆支架系统的前十阶固有频率，最低只有0.46Hz4结束语本文依据日本的行业标准对太阳能阵列支架工程进行了抗风设计和计算。
本文并没有完全拘泥于日本的标准只针对强风导致的破坏的设计，又增加了频率分析来预防在低速风作用下结构长期晃动引起的疲劳破坏。
通过大量的计算数据分析和总结，确定2Hz为太阳能阵列支架系统的最低固有频率限制，该数值仍然需要未来工程现场的反馈验证。
本文给出的太阳能阵列支架的抗风和稳定性校核方法可用于同类结构计算的参考。
参 考 文 献[1]IEC61215. Crystalline Silicon Terrestrial PhotovoltaicModules - design Qualification and Type Approval[S].2005.[2]太阳光发电协会（日）. 太阳能光伏发电系统的设计与施工[M]. 北京: 科学出版社, 2006.[3]TRC 0006-1997. 太阳能阵列用支撑物设计标准[S].1997.[4]GR-487-CORE I3. Generic Requirements for ElectronicEquipment Cabinets[S]. 2009.[5]YD/T 757-95. 微波铁塔技术条件[S]. 1995.[6]YD1537. 通信系统用户外机柜一般要求[S]. 2006.——————郝文华（1974 -），女，硕士，从事通信电子产品的耐环境分析和设计。
