浙江正泰新能源开发有限公司 ■ 周承军 陈亮 陈创修 李科庆

0 引言

平单轴光伏支架是通过跟踪太阳来提高光伏组件对太阳辐射的利用率，进而增加光伏电站的发电量。相对于其他光伏支架跟踪形式，平单轴光伏支架具有性价比高、故障率低的特点，因而得到了广泛应用，但其在风荷载大的地区应用时，也暴露出了结构可靠性低的缺陷。

组件固定在光伏支架的檩条上，光伏组件的倾角即为光伏支架的倾角。因此对光伏支架而言，除自重外，组件所受风荷载也就是其所受的外荷载。根据空气动力学原理，组件的倾角不同，其表面风荷载分布也必然存在差异，对光伏支架结构的影响也不同。研究平单轴光伏支架在大风保护状态时的最佳倾角对于提高支架结构的可靠性具有重要意义。最佳倾角的设置主要需考虑2 个方面：1)风荷载对支架旋转中心产生的扭矩。扭矩越小，对驱动设备、支架和大风保持装置的危害越小，支架基础倾覆的风险越低。2)风荷载的合力。合力越小，整个支架的内力就越小，支架基础抗拉拔性能就越好。光伏项目中经常会出现驱动设备被破坏和支架基础倾覆的情况，这说明支架所受风荷载的扭矩对支架结构的影响大于风荷载的合力对支架结构的影响。因此，将支架所受扭矩最小时的角度作为支架在大风保护状态时的最佳倾角。

1 组件表面风荷载分布的理论计算

假设近地空气为定常不可压缩有粘性理想流体，在不考虑温度影响时，低风速的马赫数为0.4，音速为340 m/s，则小于136 m/s 的风速为低风速。……