本发明涉及海上光伏发电，具体而言，涉及一种基于海上漂浮光伏的环索张拉平台架构及光伏装置。
背景技术：
1、目前，新能源产业正在快速发展，其中风电和光伏的发展尤为迅速。经过多年的技术迭代，海上风电开发技术已较为成熟，初步具备了平价上网的条件。然而，海上漂浮式光伏平台的结构稳定性和平衡性仍是其开发和应用中的关键技术难题。海上漂浮式光伏平台受制于复杂的海洋环境条件，如风、浪、流等环境荷载的作用，平台的结构在这些多变和恶劣的条件下会面临较大的稳定性和服役安全风险。
2、现有技术中，海上漂浮式光伏平台的漂浮结构主要分为刚性框架结构和柔性膜结构两种形式。刚性框架结构通常由钢材或铝合金等高强度材料制成，通过金属杆件将浮力组件与光伏承载支架连接，能够达到良好的抗风浪能力和结构稳定性。然而，刚性结构较难适应海洋中的波浪和潮汐变化时，长期运行下可能引发材料疲劳，降低平台整体的平衡性，并有损坏风险。而柔性结构能更好地适应波浪和潮汐的变化，具有较好的抗冲击性能，但是相应地，柔性结构在大风浪环境下容易发生变形，稳定性较之刚性结构差，受到强烈波浪作用时容易发生海水上浪和积水现象，甚至漫过光伏板，严重影响发电效率，还会增加平台的自重，进一步影响结构稳定性，甚至有可能使整个平台浸没。如何在恶劣海况下确保平台的结构稳定性和平衡，成为海上漂浮式光伏技术面临的主要挑战之一。
技术实现思路
1、为此，本发明提供了一种基于海上漂浮光伏的环索张拉平台架构及光伏装置，以解决现有技术中对于海上漂浮式光伏平台的刚性框架结构难以独立适应海洋环境变化而导致易受冲击损坏，以及柔性结构易受力发生变形，稳定性较差，且受波浪作用易出现上浪漫越积水，甚至整体浸没风险的技术问题。
2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种基于海上漂浮光伏的环索张拉平台架构，包括：
4、主承环柱组件；
5、张拉索组件，与所述主承环柱组件连接组成张拉环索结构，所述张拉环索结构用于组成光伏组件的支撑结构；
6、浮力组件，固定于所述主承环柱组件下缘，所述浮力组件用于为所述主承环柱组件和所述张拉索组件组成的张拉环索结构提供浮力；
7、系泊组件，与所述主承环柱组件连接，所述系泊组件用于限制所述主承环柱组件保持在预定范围内运动。
8、在上述技术方案的基础上，对本发明做如下进一步说明：
9、作为本发明的进一步方案，
10、所述张拉索组件由若干具有预张力的钢索组成；
11、若干所述钢索以所述主承环柱组件的圆心为中心朝外围侧部呈辐射状均匀分布，且若干所述钢索固定于所述主承环柱组件。
12、作为本发明的进一步方案，
13、所述主承环柱组件包括第一环体、第二环体和横截面为圆形的第三柱体；
14、所述第一环体、所述第二环体和所述第三柱体的圆形横截面之间圆心重合设置，且所述第一环体的直径、所述第二环体的直径及所述第三柱体圆形横截面的直径依次减小，所述第一环体的上缘高度、所述第二环体的上缘高度及所述第三柱体的上缘高度依次提升，形成中间高且边缘低的光伏组件支撑结构。
15、作为本发明的进一步方案，
16、所述张拉索组件包括下缘张拉钢索、上缘张拉钢索和斜向张拉钢索；
17、所述下缘张拉钢索依次固定连接于所述第一环体下缘、所述第二环体下缘和所述第三柱体下缘，所述上缘张拉钢索依次固定连接于所述第一环体上缘、所述第二环体上缘和所述第三柱体上缘，所述斜向张拉钢索固定连接于所述第二环体上缘和所述第三柱体下缘，使得所述下缘张拉钢索、所述上缘张拉钢索和所述斜向张拉钢索在竖向平面形成稳定梯形及三角形架构。
18、作为本发明的进一步方案，
19、所述主承环柱组件中第一环体的内侧壁、第二环体的内外两侧壁及第三柱体的外侧壁均焊接设有若干下拉环和若干上拉环；
20、所述下拉环数量与所述上拉环数量相同；
21、所述张拉索组件中的下缘张拉钢索通过花篮螺栓和绳卡依次连接于所述第一环体的下拉环、所述第二环体的下拉环和所述第三柱体的下拉环；
22、所述张拉索组件中的上缘张拉钢索通过花篮螺栓和绳卡依次连接于所述第一环体的上拉环、所述第二环体的上拉环和所述第三柱体的上拉环；
23、所述张拉索组件中的斜向张拉钢索通过花篮螺栓和绳卡依次连接于所述第二环体的上拉环和所述第三柱体的下拉环；
24、所述第一环体、所述第二环体和所述第三柱体之间可基于柔性钢索垂向相对运动，使得所述张拉环索结构及其支撑光伏组件具备垂向柔性。
25、作为本发明的进一步方案，
26、所述浮力组件由若干浮筒组成，若干所述浮筒根据固定位置不同分为外圈浮筒、内圈浮筒和中心浮筒；
27、若干所述外圈浮筒均布焊接固定于所述第一环体下缘，若干所述内圈浮筒均布焊接固定于所述第二环体下缘，所述中心浮筒焊接固定于所述第三柱体下缘，用于为所述主承环柱组件提供均匀稳定的浮力；
28、所述浮力组件为浮出水面设置，且所述浮力组件设置的浮筒高度配合中间高且边缘低的张拉环索结构，使得所述张拉索组件中的上缘张拉钢索抬升，并使上缘张拉钢索上部承托的光伏组件与水面之间形成预定气隙。
29、作为本发明的进一步方案，
30、所述系泊组件包括若干组系泊缆，每组系泊缆均包括一根外圈系泊缆和一根内圈系泊缆；
31、所述外圈系泊缆的一端上部连接所述第一环体，所述内圈系泊缆的一端上部连接所述第二环体，若干根所述外圈系泊缆和若干根所述内圈系泊缆分别以所述主承环柱组件的环体及柱体圆心为中心呈辐射状均布设置；
32、每组所述系泊缆的外圈系泊缆和内圈系泊缆处于同一竖向平面内，且每组所述系泊缆远离张拉环索结构的一端下部固定于预置桩锚或重力锚。
33、作为本发明的进一步方案，
34、所述浮力组件中的外圈浮筒、内圈浮筒及中心浮筒均设置为可竖向伸缩式气囊筒体，所述主承环柱组件和所述张拉索组件形成的张拉环索结构固定设置有抽吸气泵，所述抽吸气泵的抽吸气端部分别经带有电磁阀的管路接通至可竖向伸缩式所述外圈浮筒、所述内圈浮筒及所述中心浮筒；
35、通过抽吸气泵配合电控阀门管路实现分别独立控制不同的可竖向伸缩式气囊筒体的内部气量，由此针对性改变局部气囊筒体在受到浮力作用后的支撑高度，以调整所述张拉环索结构的倾斜角度，保持所述张拉环索结构整体气隙式上浮功能，同时使光伏组件基于所述张拉环索结构始终保持为向光状态；
36、所述外圈系泊缆和内圈系泊缆设置为带有预定弹力性能的绳缆，和/或，对应于所述外圈系泊缆和所述第一环体之间以及所述内圈系泊缆和所述第二环体之间设置有自回弹连接件，和/或，对应于所述外圈系泊缆和所述第一环体之间以及所述内圈系泊缆和所述第二环体之间设置有电控驱动式绳辊；
37、所述主承环柱组件和所述张拉索组件形成的张拉环索结构顶部还固定设置有至少两组光照强度传感器，至少两组光照强度传感器对应圆周阵列均布设于所述张拉环索结构顶部，以实时监测获取并比对各方位的光照强度；
38、所述主承环柱组件和所述张拉索组件形成的张拉环索结构设置有电控结构，电控结构包括与光伏组件所形成电源模块通过电路相连的控制模块；
39、至少两组所述光照强度传感器分别与所述控制模块的控制输入端部之间通过电路相连设置，所述控制模块的控制输出端部通过电路连接有继电器的输入端部，所述继电器的输出端部分别与所述抽吸气泵与管路电磁阀之间通过电路相连设置，以此基于监测光照强度完成光伏倾斜角度的自动化调整控制。
40、作为本发明的进一步方案，
41、所述主承环柱组件与所述张拉索组件形成的张拉环索结构上表面铺设柔性防水膜布，密布的钢索为柔性防水膜布提供紧密支撑；
42、通过将光伏组件固定于柔性防水膜布上表面，通过柔性防水膜布保持导水性能，并通过柔性防水膜布使光伏组件与水面之间相隔断设置。
43、一种光伏装置，包括所述的基于海上漂浮光伏的环索张拉平台架构及其承托支撑设置的光伏组件。
44、本发明具有如下有益效果：
45、1、本发明中的张拉索组件呈辐射状均匀紧密布置，保证平台在水平面内具有较高的结构稳定性；同时，在竖向平面内与环体截面共同构成稳定结构，刚性环体和柔性钢索组成的张拉环索结构具备一定的垂向柔性，有效增强光伏平台在波浪冲击下的平衡性和抗冲击能力；
46、2、本发明中的主承环柱组件采用不同环体及柱体高度设计，组成中间高边缘低的光伏支撑结构，当平台表面上浪后海水会顺应高度差迅速从平台外缘流出，避免光伏组件表面积水而导致组件故障，进一步提升了平台在波浪环境下的运行稳定性；
47、3、本发明中，每个主承环柱组件对应的环体均匀分布若干浮筒，且通过不同环体与系泊组件相连，系泊组件中的每组系泊缆处于同一竖向平面内，避免了因张拉索张力剧变引发的结构失稳风险，显著提升了张拉环索结构的安全性与平衡性；
48、4、本发明选用浮筒形式的浮力组件，能够通过改变浮筒和环体高度，设计光伏平台抬升气隙，通过抬升气隙式设置减少了结构与水的接触面积，避免平台上浪导致的光伏组件发电效率下降，同时降低了波浪海流对结构的作用力，提高了架构整体的运动稳定性及其功能适用性；
49、5、本发明提出的环索张拉平台架构，结构形式简单，环体截面可选用空心方管、圆管，降低结构整体质量，提高结构经济效益。
1.一种基于海上漂浮光伏的环索张拉平台架构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于海上漂浮光伏的环索张拉平台架构，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的基于海上漂浮光伏的环索张拉平台架构，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的基于海上漂浮光伏的环索张拉平台架构，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的基于海上漂浮光伏的环索张拉平台架构，其特征在于，
6.根据权利要求3所述的基于海上漂浮光伏的环索张拉平台架构，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的基于海上漂浮光伏的环索张拉平台架构，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的基于海上漂浮光伏的环索张拉平台架构，其特征在于，
9.根据权利要求2所述的基于海上漂浮光伏的环索张拉平台架构，其特征在于，
10.一种光伏装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的基于海上漂浮光伏的环索张拉平台架构及其承托支撑设置的光伏组件。
