T_CPIA 0056-2024 漂浮式水上光伏发电锚固系统设计规范.docx

ICS27.160CCSF12团体标准T/CPIA00562024漂浮式水上光伏发电锚固系统设计规范Codefordesignoff1.oatingphotovo1.taicanchoringsystem2024-03-10发布202m-15中国光伏行业协会发布目次前言!II1.I范豳12规冠性引用文件I3术语和定义14环境荷我计算24.1 总述24.2 设计输入34.3 风荷我34.4 波浪荷我64.5 流荷我74.6 极限环境荷我组合95悔冏系统设计105.1 总述105.2 锚固系统设计校核工况!-IO5.3 方陈漂移计算与安全距离校核I1.5.4 锦固系统强度计算校核!-135.5 锚固基础承载力校核145.6 材料选型与防腐.!18本文件按照GB<1.1-2020£标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草.请注意本文件的某内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的货任。本文件由中国光伏行业协会标准化技术委员会提出.本文件由中国光伏行业协会标准化技术委员会归口.本文件起草单位：阳光水面光伏科技股份有限公司、中国电子技术标准化研究院、北京鉴衡认证中心有限公司、江苏海洋大学、中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司、大席国信滨海海上风力发电有限公司、长江勘测规划设计研究有限无任公司、中国电力工程顾问柒团华东电力设计院有限公司、中国能源建设集团辽宁电力勘测设计院有限公司、中电建湖北电力建设有限公司、中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司、中国华能集团清沽能源技术研究院有限公司、西安热工研究院有限公司、中国海洋石油有限公司。本文件主要起草人：吴维武、赵斗强I、李翔、李共期、孔剑桥、纪振双、缪泉明、滕格、姜浩杰、刘海波、张海峰、尚敏帅、何如洋、徐阳、田鸿翔、郤航、黄海龙.漂浮式水上光伏发电锚固系统设计规范1M本文件规定了针对漂浮式水上光伏发电椎固系统设计的环境荷我计克方法、锦固设计方法及要点.本文件适用于建设在内陆水域的漂浮式水上光伏项目.为从事水上光伏锚周设计人员提供设汁依据.2榭S性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注H期的引用文件，仅该日期对应的版本适用本文件：不注口期的引用文件，其奴新版本(包括所有的修改单)适用丁本文件.GBrr33364-2016海洋工程系泊用钢丝绳GB500092012建筑结构荷载规范JTS1452015港口与肮道水文规范JTS144-1-2010港口工程载荷规范JTS151-2011水运工程混凝土结构设计规范JGJ94-2008建筑桩基技术规范JGJ106-2()14建筑基桩检测技术规范ISOI2944-2017钢结构防护涂料系统的脚蚀保护(COITOSionProtectionofStee1.StructuresbyProtectivePaintSystems)ISO14713-1:2009管镀层铁和钢结构中抗离蚀保护的指南和建议笫1部分：设泞和抗腐蚀一般原则(ZinCcoatings-Guide1.inesandrecommendationsfortheprotectionagainstcorrosionofi11)nandstee1.instructures-PartI:Gencra1.princip1.esofdesignundcor11)sionresistance)3#f1.H11½X下列术语和定义适用于本文件。3.1量大aaxi三Bwavehe岫t观测记录中出现的电大波高值或设计卡现期内的坡大波高值。3.2风生流wind-drivencurrent由风的切应力作用于水面产生的水流，33风生浪wind-drivenwave由风的切应力作用于水面产生的波浪，34 4-firstorderwaveforce由入射波和绕射波共同作用产生的波浪力.一阶波浪力与波幅成正比,其变化频率特征与入射波的频率特征一致。注：也称波浪激励力(W1.veexcitingforce)a36平均波浪漂移力meanwavedriftforce波浪二阶力中的定常部分。其值与波幅的平方成正比，其频率特征远低F典型的波浪频率。计算流体动力学Coaputationa1.f1.uiddynaa1.cs;CFD使用计算机和离散化的数值方法对流体力学何题进行求解.从而可预测流场流动和分布.3.7系泊点mooringpoint系泊畿绳与水上光伏方阵的连接点.3.8假固点anchoringpoint系泊缆绳与锚固基础的连接点.3.9系泊毓mooring1.ine用于限制漂浮方阵运动以保证其所在位置时刻满足设计要求的绳索，般包括缆绳、连接件以及其他辅助配件。3.10Syj*deadweightanchor靠墙体自身重力以及锚底部与水底摩擦力提供承载力.注：材防通常为钠钢筋混凝土材料.3.11tt<Bpi1.eaochor靠桩体与土体的他阻力和水平阻力提供承软力.注：材质通常为碳钢或钢筋混款上材料3.128Umn从南（北）例至北（南）侧依次布置的一排光伏组件.3.13行row从东（西）仰至西（东）侧依次布置的一排光伏组件.3.14皆向风backwind光伏组件背面所受到的风。3.15正向风forwardwind光伏组件正面所受到的风.3.16方位角azIf1.uthang1.e从方阵局部坐标系卜的指北方向线起，依顺时针方向到来风、来浪或来流方向战之间的水平夹地“注：对应的环境条件也称为I叫角、泄句角、流向角.3.17粘性±cohesivesoi1.理性指数大于IO的土。注：例如帖上、粉质粒上、洪湿质翡上等土质，318等粘±cohesion1.esssoi1.粘粒含量少.呈单粒结构.不具有可塑性的士.注：例如碎石（类）土和砂（类）±4环境有时真4.1 总述4.1.1 水上光伏电站承受的环境荷教主要有风荷我、波浪荷我、流荷教、雪荷妆等.本文件中主要讨论与懒固设计相关的风荷载、流荷载以及波浪荷载的计算方法.对于内陆水域地震荷载和冰荷我对水上光伏电站锚固系统的影响可忽略不计。4.1.2 在计尊环境荷我时，环境条件也现期通常选取25年，不同环境条件的方位角（风向角、浪向角、流向角）的定义见图1。/IIU-JXixns<zx.三xztiannxcjnsnx.ra.t.:-:1；：n：i；|：；：-；：|:：；-；|：；-；h|；：;:：1-d*1.*1.B>>1.a1.a*笆浸m1.运强追也圣胡溟安型三星超EBi环境条件方位编4.2 入4.2.1 木节所述环境条件为影响漂浮式光伏1阈设计的白然环境条件，主要包括风、浪、水流、水深、水位落差、潮汐、水底地质等。4.2.2 选取年战大风速数据时，般应有当地25年以上的风速资料；当无法满足时，风速资料不宜少T1.o年°观测数据应考虑其均一性，对不均一数据应结合周边气象站状况等作令理性订正。当缺失风速资料时,可根据68500092012中表区5直接选取对应地区的设W风乐.4.2.3 波浪特征要素如波高和周期等应使用专业的观测设备和装时.搜集，例如波浪浮标和波浪观测仪等.在缺失实际观测数据的情况下，可利用波浪数位模拟推演模型进行预报，例如MIKE21等,也可以使用经脸公式对波浪要索进行估算，具体估罄方法参见JTS145-2015中7.2的规定。4.2.4 内陆河流流速应由长期观测资料整理分析后确定：内陆湖泊流速可以根据长期观测或风生流数值模拟确定。4.2.5 确定设计最大水深与水位落差时,应结合历史观测资料并考虐雨季和洪期时水深、水位的影第.4.2.6 锚同设计需考虑项目地周边或水底地质条件，在项目地进行地侦条件勘测，井将勘测结果作为设计输入资料。4.2.7 锚固设计应考虑光伏区水灰和大气环境，应针对光伏区进行水质条件和大气环境数据的收集，将结果作为设计输入条件，4.3 风荷鲍4.X1取项目地最大风速作为设计输入参数，通常光伏组件背向风荷载较大，以背向风荷教为计算基础，具体计算思路见图2。方普力向内囱仪方阵不HM内风哥S2AttmtXJBM4.32风荷载计算需要的输入参数见表1.表1风荷载计算揄入叁数计徵输入的位设计风速10岛空10分W平均u光伏姐件M角0三s光伏一件一枳ABiJ浮体水上迎风面-ABI2光伏炮件体形系数N5JiSttttC方向系tK地面-IS度类别计算方阵的行故N计打方阵的列数4.3.3单体结构的风荷教计籁可参考GB500092012中公式8.I.1-2,垂直作用于结构表面的风荷城标准值应按照公式(D计算；Wk=SgzHs1.HzWo.(1)式中：W风荷载标准值，单位为牛顿年平方米(N/m，)：B高度Z处的阵风系数：H.风荷载局部体形系数：”,风乐高度变化系数：1%基本风压，藻位为牛顿每平方米(Mm，).4.3.4 地面粗糙度指的是水上光伏项目地周时的环境粗糙度可分为R、B两类：a)A类指空旷的湖岸及沙澳地区：b)类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡钝.4.3.5 组件阵的风系数Bg见我2.表1阵风系数选取粗一度A类B类阵风系数R1.651.704.3,6体型系数u,应依据风刑文心第果喊经过会证的CFO仿真分析结果取俏.如无相关数据，可参考以下标准取值,光伏组件倾角小于10”时参考值为1.0,光伏机件快角大于H)小于30时.参考值为2.0,浮体参考值为1.3.4.3.7风乐高度变化系数u.见表3.表2高度变化系数选取41三三陵啖高度变化系数1.09IDO4.3.10浮体水面以:部分迎风面积示意图见图3,作用在单一浮休上.的背风向水平风荷载F按公式(4)计算：.(4)FKAIWk式中;F作用在取,浮体上的曲风向水平风荷教，单位为牛顿(N);A单块光伏组件对应的浮体水面以上部分迎风面枳.单位为平方米On：);W作用在浮体结构上的风荷我标准竹，单位为牛顿期平方米舞/m，),ES3浮体水面以上部分迎风面积示意图4.3.11漂浮式水I：光伏发电站为阵列式结构.计算列风荷载时应考虑前部结构而后部结构的遮蔽效应(遮蔽系数示意图见图4),通过引入计算参数遮M系数CS计算后部结构风我荷。遮M系数Cs应通过CFD仿真或风湿实验拱取，按公式(5)计算：c，T；3.13方阵整体背风向总荷载F、可根据方阵排布，按公式(7)计算；FV由XN.式中：F=方阵整体背风向受到的风荷栽，单位为牛顿(N)：F.二一单列肯风向风荷毂单位为牛顿(N):式中：CSm)第n排的遮般系数：F(n)迎风侧第n排的水平风荷数，单位为牛顿(N)：F,(1)一一迎风侧第1排的水平风荷栽，中位为牛顿N。4.3.12漂浮式水上光伏阵列背风向风荷载按公式(6)计算：Fe=Fia>×11+(N.n×Cs/+Fe(h×