Page 181 - 基于光伏技术的新能源发电研究

第四章 光伏跟踪支架的研究

（一）总体排布
目前主流支架企业中，支架总体排布主要有纵向扩展（多排联动）和横向扩
展（单排独立控制）两大技术流派。

两种技术流派的优缺点如下：
第一，纵向扩展的优势是动力源少、成本低，劣势是现场人员及清洗机器人
的通过性差，抗沉降性稍弱。典型代表企业是美国的 ARRAY Technologies，国
内企业如中信博的早期产品，也曾采用此技术路线。

第二，横向扩展的优势是通过性及对地面适应性好，劣势是驱动源较多、成
本稍高。目前全球跟踪支架出货量排名前列的企业，大多采用此技术路线，如国
外的 NEXTracker、Soltec、PVHardware、Ncalve、IDEEMATEC 以及国内的中信博、
金山太阳能等。

（二）控制器
光伏跟踪支架的控制器由信号输入模块、电源管理模块、逻辑控制模块、驱
动电路模块以及无线通信模块组成，需要实现时控跟踪角度调整、GPS 校准、电
机驱动、联机组网（RS485，Zigbee，LoRa）、风雪保护等功能。在跟踪算法方面，

目前普遍采用的天文算法，主要基于地理位置和时间信息使得组件实时正对太阳。
此外，考虑到早晚太阳入射角度较小，可能会造成阵列间的遮挡，主流的控制算
法都辅助以逆跟踪算法功能。另外，算法中还会配备一些如风雪保护、雨天自洁
和大风保护等功能。

（三）主梁结构
对于跟踪支架，其主梁起到双向承上启下的作用，是支架结构的中枢：一方
面传递扭矩、转动组件，使跟踪支架根据控制器的指令实现转动；另一方面将组
件本身及其承受的风、雪等载荷，反向传递给立柱。

其结构又可以分为单梁（闭口截面）结构和双梁结构两种。
两种主梁结构的优缺点如下：
第一，单梁结构在传递力矩时，风荷载通过组件传递到檩条上，而檩条上荷
载以剪力和扭矩形式作用在主横梁上，结构扭转固有频率较低，导致需要较大的

大风保护角度。
第二，双梁结构在传递力矩时，风荷载通过组件作用在双梁上，双梁通过斜
梁和斜支撑结构将载荷传递给立柱，因为具备较大的机构刚度，大风保护角度可

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