水上光伏箱变平台的制作方法

1.本实用新型涉及太阳能光伏领域，具体而言涉及一种水上光伏箱变平台。


背景技术：

2.太阳能光伏发电系统是通过使用太阳能光伏组件所形成的光伏阵列接受入射的太阳光，通过光电转换将光能转换为电能，并收集所产生的电能以供使用的技术。该技术具有无污染、成本低、发电可持续的优点，并在全球各地的光照充足的地区有着越来越多的运用。除了在屋顶和空旷的地面上敷设太阳能光伏阵列之外，无遮掩的水面也是利用太阳能的理想场地。而对于安装在水面上的光伏系统而言，现有的水上光伏阵列包括采用浮筒作为浮力组件，使整个光伏阵列能够稳定地漂浮并固定在水面上，并使其具备能够抵抗大风大浪和抗倾覆的能力。水上光伏箱变平台是指在水上光伏阵列中设置的位于水面上、用以安装箱式变压器的平台，其为一站式解决光伏组件直流电输出环节到电网并网环节的逆变单元方案。由于处于水环境中，该类箱变平台在防水、防腐蚀和抗风浪方面要求较高。例如，现有技术的一种水面混凝土箱变平台，是在水底打桩，水面钢筋混凝土浇筑，一方面，工程量巨大、耗时长、费用高，另一方面，部分不适用桩基础的土质还无法施工，更有部分有沉降的土质还存在安全隐患等问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种水上光伏箱变平台。
4.根据本实用新型的水上光伏箱变平台，包括平台浮箱和平台台面，所述平台浮箱包括密封壳体、浮箱盖和填充在所述壳体内的泡沫材料，所述平台台面包括由上层框架结构和下层框架结构组成的平台台面框架，所述下层框架结构安装在所述平台浮箱上方，所述上层框架结构用以安装所述箱变。
5.所述的箱变平台，还包括设置在所述平台浮箱与所述平台台面之间的中部钢结构框架。
6.所述中部钢结构框架上侧开设有至少一排用以穿设螺栓的排孔，所述平台台面通过所述排孔调整其在中部钢结构框架上方的位置。
7.所述浮箱盖的顶部设置有加强筋，所述中部钢结构框架与所述平台浮箱的浮箱盖形成可拆卸的连接。
8.所述平台浮箱的侧部设置有连接邻近平台浮箱的连接耳板。
9.所述泡沫为eps泡沫。
10.所述的箱变平台，还包括用于所述箱变平台维护的辅助浮箱，所述辅助浮箱可拆卸地与所述平台浮箱连接。
11.根据本实用新型的水上光伏箱变平台，由于采用平台浮箱、中部钢结构框架、以及包括上下层框架结构的平台台面在内的至少三个钢结构层次，为整个箱变平台提供了高强度、高稳定的安全保障。而且，组成箱变平台的所有材料部件均可在陆地工厂加工、现场组
装，免去了水底打桩和现场浇筑混凝土等复杂施工，对水底土质也无特殊要求，故适合在各种水域进行安装。进一步，平台维护采用两组辅助浮箱协同非更换的平台浮箱及时将已损坏的平台浮箱予以更换，可以有效保证整个箱变平台使用寿命期内的安全运行。
附图说明
12.图1是表示根据本实用新型的水上光伏箱变平台的正面示意图。
13.图2是表示图1所示箱变平台的立体示意图。
14.图3是表示根据本实用新型的水上光伏箱变平台的一个平台浮箱的立体示意图。
15.图4是表示图3所示平台浮箱局部作了剖示的结构示意图。
16.图5a是表示根据本实用新型的水上光伏箱变平台的一个中部钢结构框架的示意图。
17.图5b是表示图5a所示中部钢结构框架的局部放大示意图。
18.图6是表示图5a所示中部钢结构框架与平台浮箱相连接的正面示意图。
19.图7和图8是表示图5a所示中部钢结构框架与平台浮箱相连接的立体示意图。
20.图9是表示根据本实用新型的水上光伏箱变平台的一个平台台面的框架示意图。
21.图10是表示图9所示平台台面框架与中部钢结构框架相连接的正面示意图。
22.图11是表示图9所示平台台面框架与中部钢结构框架相连接的立体示意图。
23.图12是表示根据本实用新型的水上光伏箱变平台维护的示意图。
24.图13是表示图12所示箱变平台维护中采用的一个辅助浮箱的示意图。
具体实施方式
25.参考在附图中示出和在以下描述中详述的非限制性实施例，更完整地说明本技术的多个技术特征和有利细节。并且，以下描述忽略了对公知的原始材料、处理技术、组件子系统以及设备的描述，以免不必要地混淆本技术的技术要点。然而，本领域技术人员会理解到，在下文中描述本技术的实施例时，描述和特定示例仅作为说明而非限制的方式来给出。
26.在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本技术中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本技术说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本技术。
27.图1是表示根据本实用新型的水上光伏箱变平台的正面示意图，图2是表示图1所示箱变平台的立体示意图。结合参见图1和图2，水上光伏箱变平台包括设置在水面上的一组平台浮箱11，以及设置在该平台浮箱11上方的平台台面15。其中，平台浮箱11用以为箱变平台提供浮力，图中示出了一组三个矩形的平台浮箱11，平台浮箱11的侧部例如设置有连接耳板112，后者用以将邻近的平台浮箱11连接在一起，形成具有柔性连接的浮箱组，一方面可以为箱变平台提供足够的浮力，另一方面避免刚性连接在遭遇大风浪时容易给平台浮箱造成的损坏。本领域的技术人员可以理解，这里的一组浮箱例如不局限于三个，可以多于或少于三个，而且，浮箱的形状也不局限于矩形，可以是圆形或其它形状。平台台面15例如也采用钢结构框架，其上安装箱变设备10，较佳的，平台台面15的外侧周围例如设置有围栏
151和短梯152，便于安装或维护人员在平台台面上施工或操作。较佳的，平台台面15与平台浮箱11之间例如设置有中部钢结构框架13，其上表面与平台台面15连接，下表面与平台浮箱11连接，用以为箱变平台提供进一步的结构强度。
28.图3是表示根据本实用新型的水上光伏箱变平台的一个平台浮箱11的立体示意图，图4是表示图3所示平台浮箱11局部作了剖示的结构示意图。结合参见图3和图4，浮箱11包括浮箱壳体113和浮箱盖114，较佳的，壳体113和浮箱盖114例如采用碳钢制成，外表面例如涂敷防腐涂层。壳体113例如使用密封焊接，其内部的空气本身即可提供所需的浮力，壳体113的内部例如填充eps泡沫116，一方面增大浮箱11的浮力，另一方面，即使浮箱壳体113出现漏水问题，其内部的eps泡沫仍旧可以提供稳定的浮力，避免因浮箱11漏水丧失浮力导致平台下沉的风险。较佳的，浮箱盖114的顶部例如设置有加强筋117，后者例如用钢材制成，一方面用以加强浮箱盖的抗压强度，另一方面用以方便与设置其上的平台台面15连接。
29.图5a是表示根据本实用新型的水上光伏箱变平台的一个中部钢结构框架13的示意图，图5b是表示图5a所示中部钢结构框架13的局部放大示意图，图6是表示图5a所示中部钢结构框架13与平台浮箱11相连接的正面示意图，图7和图8是表示图5a所示中部钢结构框架13与平台浮箱11相连接的立体示意图。结合参见图5a至图8，中部钢结构框架13例如是一个矩形的钢结构框架，包括纵横相交的钢条131。框架13例如通过螺栓132可拆卸地固定在平台浮箱11的浮箱盖114的加强筋117上，一方面用以使一组若干个平台浮箱11定位并连接在一起，另一方面可以使该一组平台浮箱中的每一个平台浮箱均匀地承受来自其上箱变平台的沉重压力，确保整个平台的稳定性和抗风浪的能力。一组若干个平台浮箱11除了其顶部通过中部钢结构框架13连接在一起外，浮箱11的侧部例如还设置有连接耳板112，其用以将邻近的浮箱11连接在一起，形成具有柔性连接的浮箱组，一方面可以为箱变平台提供足够的浮力，另一方面避免刚性连接在遭遇大风浪时容易给浮箱造成的损坏。较佳的，中部钢结构框架13的钢条131上例如开设有至少一排用以穿设螺栓的排孔138，用于与安装其上的平台台面15形成可拆卸的连接。
30.图9是表示根据本实用新型的水上光伏箱变平台的一个平台台面15的框架150的示意图，图10是表示图9所示平台台面框架150与中部钢结构框架13相连接的正面示意图，图11是表示图9所示平台台面框架150与中部钢结构框架13相连接的立体示意图。结合参见图9至图11，平台台面框架150例如包括上下两层的框架结构，下层框架结构155例如为面积较大于中部钢结构框架13，例如平铺在中部钢结构框架13的上侧，可以让安装或维护人员在其上行走施工或操作，上层框架结构156例如面积较小于中部钢结构框架13，主要用以承载箱变设备。平台台面框架150例如通过螺栓连接到中部钢结构框架13的上侧，较佳的，平台台面框架150例如通过中部钢结构框架13上侧的排孔138，可拆卸地安装在中部钢结构框架13上，其中的排孔138可以用来调整平台台面框架150安装在中部钢结构框架13上方的位置，由此用于箱变设备在整个平台上的重心调节，使整个平台平衡稳定。
31.从图10和图11来看，根据本实用新型的水上光伏箱变平台采用平台台面框架150、中部钢结构框架13和平台浮箱11等至少三个层次的结构设计，其中，平台台面框架150、中部钢结构框架13和平台浮箱11的浮箱盖114均采用钢结构组成，为箱变平台提供了很强的抗风浪和抗腐蚀等性能。但是，平台浮箱11本身由于长期浸没于水中，受水中杂质和污染等侵害更为严重，而且，由于平台浮箱11需要为整个箱变平台提供足够的浮力，壳体113的材
质不易太重，相比之下，其发生损坏的概率最大。因此，及时更换已经损坏的平台浮箱11，以保证箱变平台的安全和水上光伏阵列的正常工作，是水上光伏箱变平台日常维护中最为重要的工作。
32.图12是表示根据本实用新型的水上光伏箱变平台维护的示意图，图13是表示图12所示箱变平台维护中采用的一个辅助浮箱的示意图。结合参见图12和图13，根据本实用新型的水上光伏箱变平台，在维护中，例如可以利用辅助浮箱将已经损坏待更换的浮箱往下压入水中，使之与箱变平台脱离后从水中抽出并更换新的，或者，利用辅助浮箱将箱变平台抬高，使待更换浮箱与箱变平台脱离后从平台底下抽出并更换新的，或者，同时利用两组辅助浮箱，一组将待更换的浮箱往下压入水中，另一组将箱变平台抬高，使待更换浮箱与箱变平台脱离后将其抽出并更换新的。辅助浮箱141采用密封的箱体，其内部可以注入水，其侧部例如设置有加强筋1415，其上例如设置有螺孔1416，可以通过螺栓与平台浮箱11连接。
33.图12中，在箱变平台下方的3个平台浮箱11中，例如位于中间的平台浮箱11为待更换的浮箱，在更换操作时，例如将第一组辅助浮箱141连接到非更换的浮箱11的侧部，较佳的连接到平台浮箱11的前后两侧，以保证辅助浮箱141与平台浮箱11协同平衡地动作。同时，将第二组辅助浮箱141’连接到待更换的平台浮箱11的侧部，同样也较佳的连接到其前后两侧。为了进行上述连接，例如使用水泵或给排水设备往辅助浮箱141和141’内注水，使其达到一定的吃水深度刚好能与被连接的平台浮箱11完成对接。接着，将待更换的平台浮箱11从箱变平台上脱钩，例如，卸除原先将浮箱11连接到中部钢结构框架的螺栓。然后，用水泵或给排水设备将第一组辅助浮箱141内的水抽空，使其浮力增大，并通过其所连接的平台浮箱11将整个箱变平台上抬，同时，用水泵或给排水设备将水注入第二组辅助浮箱141’，使其重力增大，并将其所连接的待更换平台浮箱11下压，当待更换的平台浮箱11与箱变平台间的上下高度达到约2cm以上的间隙时，即可将该待更换的平台浮箱11拉出平台并将新的平台浮箱安装到平台上。本领域的技术人员可以理解，必要时可以按照相同的原理将新的平台浮箱11安装到箱变平台上，并在安装完毕后将所有辅助浮箱拆除。
34.根据本实用新型的另一实施例，水上光伏箱变平台维护中，例如辅助浮箱可以如下设计：
35.例如，箱变重10吨，平台总重约6吨，平台浮箱为3个，其中单个平台浮箱重约1.3吨，平台浮箱高度1.2m，单个平台浮箱水平面积为4.5m
×
1.8m＝8.1m2。未更换时平台浮箱吃水深度约为16
÷3÷
36.8.1m＝0.66m，水面以上尺寸为0.54m。为尽可能缩小辅助浮箱的尺寸，拟将平台和非更换浮箱抬高，同时将待更换的浮箱下压，以吃水深度0.55m为参考。
37.以一个平台浮箱连接两个辅助浮箱为例，第二组辅助浮箱，即下压辅助浮箱初步设计尺寸为1.8m
×
1.2m
×
0.8m(使用时，箱体一部分在水中)。待更换浮箱所需额外重力为0.55
×
8.1
‑
1.3＝3.155吨，除去下压辅助浮箱自重后约需2.5吨下压力，则下压辅助浮箱内部只需充水深度为2.5
÷
1.8
÷
1.2
÷
2＝0.58m。
38.第一组辅助浮箱，即上浮辅助浮箱初步设计尺寸为1.8m
×
1.2m
×
1.8m，其吃水深度按0.5m计算，此时自重为10 6
‑
1.3 4
×
0.5(辅助浮箱自重)＝16.7吨。非更换平台浮箱提供浮力为2
×
8.1
×
0.5＝8.1吨，仍需上浮辅助浮箱提供8.6吨浮力，单个浮箱吃水深度为8.6
÷4÷
1.8
÷
1.2＝1m。
39.以上所述虽然已经按照优选实施例来描述了本技术，但本领域普通技术人员可以理解，还可对本技术中描述的装置应用多种变型，而不背离本技术的概念、精神和范围。对本领域普通技术人员显而易见的所有这些相似的替代和修改被视为在由所附权利要求所限定的本技术的精神、范围以及概念以内。