本发明涉及光伏发电，具体为一种光伏支架结构减量优化方法。
背景技术：
1、光伏支架是光伏发电组件的支撑结构，其与光伏组件、电缆以及汇流箱、逆变器、配电柜等电气设备共同组成了光伏阵列，光伏支架投资对光伏项目总投资具有比较大的影响，通常在光伏发电项目投资决策过程中，会测算一个光伏支架单位兆瓦的用钢量用于控制项目总投资，该测算的用钢量往往成为后续执行时的光伏支架控制重量，而在项目设计阶段，存在光伏支架重量超出控制重量的情况，导致项目投资成本控制难，经济效益差的情况，因此，需要对光伏支架结构进行优化，目前对光伏支架结构优化方法的研究探索还比较欠缺，亟需提供一种光伏支架结构减量优化方法。
技术实现思路
1、为解决现有技术中的技术问题，本发明提供了一种光伏支架结构减量优化方法，对光伏支架结构进行减量优化，以实现在满足规范标准要求的同时控制项目成本，提高光伏项目的投资收益。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种光伏支架结构减量优化方法，包括如下步骤：
4、步骤s1：设定控制目标，根据项目投资决策阶段测算的光伏支架单位兆瓦用钢量，或者根据工程经验选定的项目参考值设定光伏支架结构减量优化的控制目标；
5、步骤s2：形成权重清单，分析计算初步设计时各光伏子阵中光伏支架各构件的重量占比，形成权重清单，所述构件包括立柱、斜撑、斜梁、檩条以及连接件；
6、步骤s3：构件优化，选定所述檩条、所述斜梁、所述立柱和所述斜撑分别建立结构力学模型，对各构件分别进行优化，以减轻各构件重量；
7、步骤s4：强度和安全性复核，根据构件优化得到的光伏组件排布方式、各构件的设置方式、各构件的连接形式以及各构件的规格和尺寸，进行光伏支架的强度和安全性复核，如复核结果符合规范要求，则得到优化成果，跳转到步骤s5，如复核结果不符合规范要求，则跳转到步骤s3；
8、步骤s5：优化成果对比，根据强度和安全性复核得到的优化成果，与步骤s1中的控制目标进行对比，如果达成控制目标，则按照优化成果形成光伏支架的结构形式，优化过程结束，如未达成控制目标，则跳转到步骤s3，进行新一轮的光伏支架结构减量优化。
9、进一步的，所述步骤s3中，构件优化的具体过程包括：
10、步骤s31：优化檩条，根据优化前的光伏支架结构形式，建立檩条结构力学模型，对檩条进行优化；
11、步骤s32:优化斜梁，根据步骤s31优化之后的檩条及光伏子阵布局，建立斜梁结构力学模型，对斜梁进行优化，优化方式包括选用冷弯薄壁c型钢结构作为斜梁材料、将斜梁伸出斜撑部分的悬挑段长度进行加长；
12、步骤s33：优化立柱，根据步骤s32优化之后的斜梁，建立立柱结构力学模型，对立柱进行优化，优化方式包括改变立柱与斜梁之间的支点位置、改变立柱的布置形式；
13、步骤s34：优化斜撑，所述斜撑包括前斜撑和后斜撑，根据步骤s33优化之后的立柱布置形式以及立柱与斜梁之间的支点位置，建立斜撑结构力学模型，对斜撑进行优化，优化方式包括选用非对称形冷弯薄壁c型钢结构作为斜撑材料、减少斜撑的长度和受力角度。
14、进一步的，所述步骤s31中，檩条的优化方式包括选用冷弯薄壁c型钢结构作为檩条材料；将檩条伸出光伏组件的长度进行缩减；将檩条伸出斜梁部分的悬挑段长度进行加长，从而加大光伏子阵，增加单子阵檩条用量占比；变更光伏子阵布局增加项目整体檩条用量占比。
15、进一步的，所述步骤s32中，斜梁的优化方式包括选用冷弯薄壁c型钢结构作为斜梁材料、将斜梁伸出斜撑部分的悬挑段长度进行加长。
16、进一步的，所述步骤s31中，采用变更光伏子阵布局的方法优化檩条时，需结合项目地形，按权重清单中檩条重量占比的大小顺序，选择光伏子阵形式，从而增加项目整体檩条用量占比。
17、进一步的，当经过一轮光伏支架结构减量优化之后，第二次进行所述步骤s3时，在步骤s31之前增加一个步骤，优化连接件，所述连接件包括光伏组件压块、螺栓副、檩条系杆、斜梁拉杆和立柱抱箍中的至少一种，通过降低单一连接件的重量和整体连接件的数量进行优化。
18、进一步的，当经过一轮光伏支架结构减量优化之后，第二次进行所述步骤s33时，还通过选择改变立柱的布置形式对立柱进行优化。
19、进一步的，当经过二轮光伏支架结构减量优化之后，第三次进行步骤s4时，如果结构重要性系数大于0.95，则将结构重要性系数调整为0.95。
20、进一步的，当经过三轮光伏支架结构减量优化之后，仍未达成光伏支架结构减量优化的控制目标，则调整光伏支架结构减量优化的控制目标，并按照第三次步骤s4复核的优化成果，形成光伏支架的结构形式。
21、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
22、1.本发明采用按权重清单优选光伏子阵布局形式，通过第一轮对檩条、斜梁、立柱、斜撑分别进行优化，第二轮还对连接件和立柱布置形式进行优化，第三轮还通过调整结构重要性系数取值，从而调整计算荷载等方式对光伏直接结构进行减量优化，优化有层次有步骤有重点，优化后的光伏支架立柱布置形式、受力结构以及构件选型更合理，在满足支架受力结构的同时，能够最大限度地控制光伏支架的用钢量，从而节约了光伏支架的材料成本，随着光伏支架结构每兆瓦用钢量的减少，按重量算，光伏支架的安装成本也相应降低，从而降低了光伏项目的投资额；
23、2.本发明并未一味追求控制光伏支架的用钢量，通过设置三轮结构优化，第三轮优化时调整控制目标的方式，避免了项目投资决策过程中，光伏支架单位兆瓦的用钢量测算不科学，导致始终无法达成控制目标的情况，在经济性和安全性之间达到平衡。
1.一种光伏支架结构减量优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的光伏支架结构减量优化方法，其特征在于：所述步骤s3中，构件优化的具体过程包括：
3.如权利要求2所述的光伏支架结构减量优化方法，其特征在于：所述步骤s31中，檩条的优化方式包括选用冷弯薄壁c型钢结构作为檩条材料；将檩条伸出光伏组件的长度进行缩减；将檩条伸出斜梁部分的悬挑段长度进行加长，从而加大光伏子阵，增加单子阵檩条用量占比；变更光伏子阵布局增加项目整体檩条用量占比。
4.如权利要求2所述的光伏支架结构减量优化方法，其特征在于：所述步骤s32中，斜梁的优化方式包括选用冷弯薄壁c型钢结构作为斜梁材料、将斜梁伸出斜撑部分的悬挑段长度进行加长。
5.如权利要求3所述的光伏支架结构减量优化方法，其特征在于：所述步骤s31中，采用变更光伏子阵布局的方法优化檩条时，需结合项目地形，按权重清单中各光伏子阵中檩条重量占比的大小顺序，选择光伏子阵形式，增加项目整体檩条用量占比。
6.如权利要求2所述的光伏支架结构减量优化方法，其特征在于：当经过一轮光伏支架结构减量优化之后，第二次进行所述步骤s3时，在步骤s31之前增加一个步骤，优化连接件，所述连接件包括光伏组件压块、螺栓副、檩条系杆、斜梁拉杆和立柱抱箍中的至少一种，通过降低单一连接件的重量和整体连接件的数量进行连接件优化。
7.如权利要求6所述的光伏支架结构减量优化方法，其特征在于：当经过一轮光伏支架结构减量优化之后，第二次进行所述步骤s33时，还通过选择改变立柱的布置形式对立柱进行优化。
8.如权利要求7所述的光伏支架结构减量优化方法，其特征在于：当经过二轮光伏支架结构减量优化之后，第三次进行步骤s4时，如果结构重要性系数大于0.95，则将结构重要性系数调整为0.95。
9.如权利要求8所述的光伏支架结构减量优化方法，其特征在于：当经过三轮光伏支架结构减量优化之后，仍未达成光伏支架结构减量优化的控制目标，则调整光伏支架结构减量优化的控制目标，并按照第三次步骤s4复核的优化成果，形成光伏支架的结构形式。
