CN114400603A - 高压输电和光伏发电的一体化系统及一体化设计方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种高压输电和光伏发电的一体化系统及一体化设计方法，系统包括：架空输电线路子系统和光伏发电子系统，其中,光伏发电子系统布置在架空输电线路子系统下方的保护区范围内,光伏发电子系统的布置方式根据保护区范围的可利用区域确定；架空输电线路子系统，用于进行高压电力的输送；光伏发电子系统，用于利用太阳能进行发电,并将生成的电能输出至配电网络和存储至所述光伏发电子系统内部。该系统将高压架空输电线路和光伏发电进行一体化设计，能够同时进行高压电力输送和太阳能发电，提高了土地资源利用率。

Description

高压输电和光伏发电的一体化系统及一体化设计方法

技术领域

本申请涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种高压输电和光伏发电的一体化系统及一体化设计方法。

背景技术

随着风力发电和光伏发电等新能源技术的持续快速发展，新能源发电的开发建设质量和消纳利用得到明显改善，并且，随着人们环境保护需求的加强，在能源供给侧，进一步提升风力发电和光伏发电等新能源的占比是未来的主要趋势。

然而，大型风力发电或光伏发电基地的建设，需要消耗较大的土地资源。举例而言，光伏电站是指一种利用太阳光能，采用特殊材料诸如晶硅板、逆变器等电子元件组成的发电体系，光伏电站需要接受阳光才能获得发电量，因此建设光伏电站的主要用地在于其光伏组件的布置，比如，1MW的光伏电站仅光伏组件用地面积大约需要20亩，大型的光伏电站可能需要上千亩的土地。因此，如何节约新能源的建设用地成了亟待解决的问题。

相关技术中，通常采用建筑一体化的开发模式进行光伏发电的开发，即将光伏组件布置在建筑的屋顶上，利用屋顶资源节约光伏组件的用地面积。但是，由于屋顶资源规模有限，且利用受限制，上述方法仍会使光伏电站占用较多的土地资源。

发明内容

本申请的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。

为此，本申请的第一个目的在于提出一种高压输电和光伏发电的一体化系统。该系统将高压架空输电线路和光伏发电进行一体化设计，将光伏电站布置在输电线路走廊通道区域内，能够同时进行高压电力输送和太阳能发电，提高了土地资源利用率。

本申请的第二个目的在于提出一种高压输电和光伏发电的一体化设计方法。

为达上述目的，本申请的实施例提出一种高压输电和光伏发电的一体化系统，该系统包括：

空输电线路子系统和光伏发电子系统，其中,所述光伏发电子系统布置在所述架空输电线路子系统下方的保护区范围内,所述光伏发电子系统的布置方式根据所述保护区范围的可利用区域确定,

所述架空输电线路子系统，用于进行高压电力的输送；

所述光伏发电子系统，用于利用太阳能进行发电,并将生成的电能输出至配电网络和存储至所述光伏发电子系统内部。

另外，本申请实施例的高压输电和光伏发电的一体化系统还具有如下附加的技术特征：

可选地，在一些实施例中，所述光伏发电子系统包括:光伏阵列模块、光伏箱式升压变电站和储能电池箱,所述光伏阵列模块,用于利用太阳能生成交流电；所述光伏箱式升压变电站，用于将所述光伏阵列模块生成的交流电进行升压、对所述光伏发电子系统进行控制和将升压后的交流电输出至所述配电网络；所述储能电池箱，用于存储超出所述配电网络所需的多余电量。

可选地，在一些实施例中，光伏箱式升压变电站包括:升压变压器、继电保护装置、监控与通信装置和无功补偿装置,所述升压变压器，用于将所述光伏阵列模块生成的交流电的电压提升至预设电压值；所述继电保护装置，用于检测所述光伏发电子系统是否发生故障，并在发生故障时切除所述光伏发电子系统；所述通信装置，用于采集所述光伏阵列模块的实时运行信息，将所述实时运行信息传输至后台控制中心，并接收和转发所述后台控制中心下发的控制指令；所述无功补偿装置，用于进行无功功率补偿，调节所述光伏发电子系统的功率因数。

可选地，在一些实施例中，光伏阵列模块包括：第一数量的光伏组件和逆变器，其中，第二数量的光伏组件连接成光伏组件序列，多个所述光伏组件序列分别与所述逆变器连接，所述逆变器，用于将多个所述光伏组件序列输入的直流电转换为交流电。

可选地，在一些实施例中，储能电池箱与所述光伏箱式升压变电站中预留的储能出线柜屏位相连。

可选地，在一些实施例中，架空输电线路子系统包括：杆塔、基础、导地线和绝缘子金具串，所述杆塔包括直线塔和转角塔，所述杆塔用于支撑输电导线；所述基础，用于连接所述杆塔的底部与地基；所述绝缘子金具串的第一端悬挂在所述杆塔上，所述绝缘子金具串的第二端与所述导地线连接，所述绝缘子金具串用于将所述导地线悬挂在杆塔上。

可选地，在一些实施例中，保护区范围的宽度是所述架空输电线路子系统的两个最外侧导线间的距离，与每侧的安全距离的和；所述保护区范围的可利用宽度为所述保护区范围的宽度减去预设的运维通道的宽度。

可选地，在一些实施例中，架空输电线路子系统的最下层导线的弧垂最低点与光伏组件顶端之间的距离，大于预设的安全距离。

可选地，在一些实施例中，杆塔的底部的周围存在预设面积的运维区域，所述保护区范围的可利用区域是所述保护区范围内除所述运维通道和所述运维区域之外的区域。

为实现上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种高压输电和光伏发电的一体化设计方法，包括以下步骤：

将光伏发电子系统布置在架空输电线路子系统下方的保护区范围内,包括：根据所述保护区范围的可利用区域确定所述光伏发电子系统的布置方式；

通过所述架空输电线路子系统进行高压电力的输送；

通过所述光伏发电子系统进行光伏发电，并将生成的电能输出至配电网络和存储至所述光伏发电子系统内部。

本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：本申请将高压架空输电线路和光伏发电进行一体化设计，将光伏电站布置在输电线路走廊通道区域内，能够同时进行高压电力输送和太阳能发电。一方面可以满足电力系统正常的输电需求，另外一方面为光伏电站的建设提供了大量的土地资源，提高了土地资源利用率，扩展了光伏发电的建设用地，从而通过光伏发电可以降低碳排放量，有利于环境保护。并且，本申请可以根据实际需要设置不同类型的架空输电线路，并根据走廊资源设置光伏发电站，提高了本系统的适用性。通过保证导线与光伏发电站之间的距离和设置运维区域，提高了本申请的一体化系统的安全性。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例提出的一种高压输电和光伏发电的一体化系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提出的一种杆塔的结构示意图；

图3为本申请实施例提出的另一种杆塔的结构示意图；

图4为本申请实施例提出的一种基础组件的结构示意图；

图5为本申请实施例提出的一种绝缘子金具串的结构示意图；

图6为本申请实施例提出的另一种绝缘子金具串的结构示意图；

图7为本申请实施例提出的一种光伏发电子系统的结构示意图；

图8为本申请实施例提出的一种高压输电和光伏发电的一体化系统的剖面示意图；

图9为本申请实施例提出的一种杆塔和运维区域示意图；

图10为本申请实施例提出的一种具体的高压输电和光伏发电的一体化系统的结构示意图；

图11为本申请实施例提出的一种高压输电和光伏发电的一体化设计方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

需要说明的是，目前发电厂发出的电，通过会根据需要传输到较远的地方，以满足更大范围的供电需要。而在传输电能时不能直接通过普通的电线进行传输，需要通过高压输电线路传送的，通常，220千伏以下的输电电压为高压输电，330千伏到765千伏的输电电压为超高压输电。由于输电工程直接关系用电方的正常工作运行和作业安全等，比如，医院和矿井等机构的供电尤为重要，因此为加强电力设施保护、规范供用电管理、维护供用电秩序等，对于高压输电线路需划定区域进行重点保护，从而产生了架空电力线路保护区，即形成了高压输电走廊。

其中，架空电力线路保护区是指沿高压架空电力线路边导线，向两侧伸展预设规定宽度的线路下方带状区域。在该区域内，人员可进行相关受限的生产活动，目前高压走廊大多用来耕种，但是由于杆塔基础和线高等影响，土地利用起来比较困难。因此高压输电走廊尚未进行充分的综合利用，而目前新型电力系统的高压输电线路的里程较长，高压输电走廊占用较大的土地面积，导致浪费了较多的土地资源。

基于此，本申请提出了一种高压输电和光伏发电的一体化系统及一体化设计方法，一方面可以实现高压输电走廊正常的输电功能，另外一方面为光伏电站的建设提供了大量的土地资源，提高了土地资源利用率。

下面参考附图描述本申请实施例的高压输电和光伏发电的一体化系统及一体化设计方法。

图1为本申请实施例提出的一种高压输电和光伏发电的一体化系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括：架空输电线路子系统100和光伏发电子系统200，其中,光伏发电子系统200布置在架空输电线路子系统100下方的保护区范围内,光伏发电子系统200的布置方式根据架空输电线路子系统100的保护区范围的可利用区域确定。

其中，保护区范围是图1中两条虚线之间的范围,即架空电力线路保护区,架空电力线路保护区可以在架空电力线路设计完成后根据架空电力线路两侧间的宽度和相关的保护条例确定。保护区范围的可利用区域是指保护区范围内可以设置光伏电站的区域。

在本申请一个实施例中，光伏发电子系统的布置方式包括光伏发电子系统中各个组件在保护区范围内的布置的数量、间距、角度和位置。在实际应用中，根据保护区范围的可利用区域确定将光伏发电子系统布置在架空输电线路子系统的下方具体布置方案。举例而言，根据保护区范围的可利用区域的宽度确定在保护区范围内设置的光伏板的列数等。

架空输电线路子系统100，用于进行高压电力的输送。

光伏发电子系统200，用于利用太阳能进行发电,并将生成的电能输出至配电网络和存储至光伏发电子系统200内部的储能设备中。

在本申请一个实施例中，架空输电线路子系统100可根据需要传输不同的发电站生成的电力，比如，如图1所示，光伏发电子系统200连接附近的变电站后，可将生成的电力传输至架空输电线路子系统100，即架空输电线路子系统100可与光伏发电子系统200连接，通过架空输电线路子系统100传输光伏发电子系统200产生的电力。或者，架空输电线路子系统100也可以传输其他发电站输送的电力。在本示例中，架空输电线路子系统100根据实际输送电力的需要，可以设置为交流或直流输电线路，具体可以设置成单输电线路、双输电线路或多回输电线路。

由此，本申请实施例的高压输电和光伏发电的一体化系统，将光伏电站布置在输电线路走廊通道区域内，能够同时进行高压电力输送和太阳能发电，提高了土地资源利用率。

在本申请一个实施例中，架空输电线路子系统100包括：杆塔110、基础120、导地线130和绝缘子金具串140。

其中，杆塔110可以包括如图2所示的直线塔和如图3所示转角塔两种类型，杆塔110用于支撑输电导线，即杆塔110是架空输电线路子系统100中用来支撑输电线的支撑物，杆塔110可以由钢材制成。

基础120，用于连接杆塔110的底部与地基，如图4所示，基础120是一种杆塔110底部与地基接触的承重构件，基础120可以由钢筋混凝土结构制成。

导地线130即是输电线路中的导线和地线，由导线传输电力，通过地线进行防雷等保护。

绝缘子金具串140由绝缘子以及绝缘子的连接金具组成，绝缘子金具串140的第一端悬挂在杆塔110上，第二端与导地线130连接，通过绝缘子金具串140可以将导地线130悬挂在杆塔110上，从而绝缘子金具串140可以实现连接导线和绝缘的功能。在本实施例中，绝缘子金具串140可以根据杆塔110设置为不同的类型，比如，通过如图5所示的悬垂类型的绝缘子金具串140进行直线塔上导线和杆塔的连接，又比如，通过如图6所示的耐张类型的绝缘子金具串140进行转角塔上导线和杆塔的连接。

在本申请一个实施例中，如图7所示，光伏发电子系统200包括:光伏阵列模块210、光伏箱式升压变电站220和储能电池箱230。

其中，光伏阵列模块210用于利用太阳能生成交流电。

作为一种示例，光伏阵列模块210可以由第一数量的光伏组件211和逆变器212组成，其中，第二数量的光伏组件连接成光伏组件序列，多个光伏组件序列分别与逆变器连接。具体而言，每个光伏组件211由光伏电池、光伏支架和基础等附属设备组成，第一数量即光伏发电子系统200中包括的光伏组件的总量，其中多个光伏组件组成串，即第二数量光伏组件连接成一个序列，全部的光伏组件序列均接入逆变器，向逆变器传输生成的电流。第一数量和第二数量预先根据保护区范围的可利用区域确定，举例而言，根据相邻两个杆塔之间的可利用区域的宽度和光伏组件的宽度，确定在相邻两个杆塔之间设置的光伏组件的列数，再根据相邻两个杆塔之间的可利用区域的长度、光伏组件的长度和相连两个光伏组件的间距确定每列包括的光伏组件的个数，即确定出第二数量，然后，根据相邻两个杆塔之间的列数、第二数量和光伏发电子系统的布置面积计算出第一数量。逆变器用于将光伏组件输入的直流电变成交流电，逆变器可以是一种组串式光伏并网逆变器，如图7所示，可以设置多个逆变器，比如,图7所示的4个逆变器,每个逆变器将对应的两组光伏组件序列输入的直流电转换为交流电后，再将转换后的输送至光伏箱式升压变电站220相应的屏位上。

光伏箱式升压变电站220，用于将光伏阵列模块生成的交流电进行升压、对光伏发电子系统进行控制和将升压后的交流电输出至配电网络。

作为一种可能的实现方式，光伏箱式升压变电站可以包括:升压变压器、继电保护装置、监控与通信装置和无功补偿装置。

其中，升压变压器，用于将光伏阵列模块生成的交流电的电压提升至预设电压值，预设电压值可以根据实际输电需要进行设置，比如，升压变压器将逆变器所输出的交流电升10kV或35kV。

继电保护装置，用于检测光伏发电子系统200是否发生故障，并在发生故障时切除光伏发电子系统200。具体的，继电保护装置用于对光伏电站进行保护，通过实时检测光伏电站输出的电压值和电流值等参数判断光伏电站是否异常，并在确定系统故障时对光伏电站进行切除，断开光伏电站与外部的连接，继电保护装置还可以在与光伏电站相连的变电站等外部系统故障时，断开光伏电站与外部的连接，避免对光伏电站造成损害。

监控与通信装置，用于采集光伏阵列模块的实时运行信息，将实时运行信息传输至后台控制中心，并接收和转发后台控制中心下发的控制指令。其中，后台控制中心包括新能源发电集控中心和电网调度部门等高压输电和光伏发电的一体化系统的后端控制平台。监控与通信装置可以根据后台控制中心的指令进行一体化系统的自动化调度，具体的，监控与通信装置可以采集各个光伏组件的实时运行信息传送至新后台控制中心，以便对光伏电站运行情况进行分析，制定控制策略。然后，监控与通信装置还可以接收后台控制中心下发的控制命令，并转发至相应的设备处以根据控制命令执行对应的操作。

无功补偿装置，用于进行无功功率补偿，调节光伏发电子系统的功率因数。

由此，如图7所示，逆变器所输出的交流电从光伏箱式升压变电站220输出，接入附近的配电网络，比如，将光伏箱式升压变电站220连接至附近的变电站10KV备用柜，进行上网输送。

储能电池箱230，用于存储超出配电网络所需的多余电量。在本申请一个实施例中，储能电池箱230可以由多个蓄电池单元组成，储能电池箱230的储电容量可以根据光伏电站的规模设置，光伏电站发电量越大时储能电池箱230的容量越大。储能电池箱230可以将多余的电力进行储存，实现对光伏电站输出的电力进行削峰填谷的功能，比如，光伏电站输出的电力超出配电网络所需的目标电力时，将多余的电力存储至储能电池箱230中，又比如，当光照条件较差，光伏电站输出的电力较低时，可以释放储能电池箱230存储的电量进行辅助供电，有利于促进新能源发电跨越式发展。作为一种示例，如图7所示，可以在光伏箱式升压变电站220的变低压侧预留储能出线柜屏位221，在实际应用中可在后期根据光伏发电子系统200的需要配置储能电池箱230并调节储能电池箱230的参数，若需要配置储能电池箱，则将储能电池箱与光伏箱式升压变电站中预留的储能出线柜屏位相连，从而提高了本申请的高压输电和光伏发电的一体化系统的适用性和扩展性。

基于以上实施例，本申请将上述的光伏发电子系统200全部布置在上述架空输电线路子系统100下方的保护区范围内，以实现高压输电和光伏发电的一体化设计。具体实施时，作为一种可能的实现方式，可以先确定保护区范围的可利用宽度，再结合上述确定光伏组件的第一数量和第二数量的示例中描述的方式，对光伏发电子系统200进行布置。

在本申请一个实施例中，保护区范围的宽度是架空输电线路子系统的两个最外侧导线间的距离，与每侧的安全距离的和，保护区范围的可利用宽度为上述保护区范围的宽度减去预设的运维通道的宽度。

具体而言，如图8所示，本申请的高压输电和光伏发电的一体化系统的宽度即为架空电力线路保护区宽度，计算方式为：L1+2×L，其中L1为架空线路左右两侧最外侧导线之间的宽度，L是电力设施保护的相关条例规定导线边线向外侧水平延伸的距离，即每侧预留的安全距离，其中，不同电压等级规定的L值不一样，比如，对于35千伏至110千伏架空输电线路，L为10米，对于154千伏至330千伏架空输电线路，L为15米，对于500千伏架空输电线路，L为20米。在本实施例中，每侧的安全距离L可以根据架空输电线路子系统输电的电压等级查阅预设的规定确定。

继续参照图8的示例，本申请中基于工作人员的运维需求，在保护区的正中间预留出L2的宽度作为空输电线路子系统100和光伏发电子系统200的运维通道，为工作人员的现场工作提供了便利。因此，本申请实施例在进行光伏组件布置的时候，保护区范围的实际可利用宽度为L1+2×L-L2。

在本申请一个实施例中，如图9所示，还在每个杆塔的底部的周围设置了预设面积的运维区域，在本示例中，由于铁塔在某些极端条件下可能会有倒塔和玻璃绝缘子自爆的风险，可能会对下方的光伏组件产生物理损伤，因此，本申请在铁塔周围留出方形的区域作为运维区域，在运维区域内不设置光伏组件，以提高光伏组件的安全性。运维区域的面积可以根据架空输电线的参数和光伏组件数量的设置需要等因素确定。

在本申请实施例中，保护区范围的可利用区域是保护区范围内除上述运维通道和运维区域之外的区域。在确定保护区范围的可利用区域后，根据保护区范围的可利用区域确定光伏发电子系统的布置方式，具体可参照上述确定光伏组件的第一数量和第二数量的示例中描述，根据保护区范围的可利用区域的长度和宽度确定布置的光伏组件的数量，根据保护区的走向确定光伏组件在平面中的布置方向等。

进一步的，在本申请一个实施例中，在布置光伏发电子系统200时，还将架空输电线路子系统的最下层导线的弧垂最低点与光伏组件顶端之间的距离，设置为大于预设的安全距离。

作为一种可能的实现方式，可以在进行高压架空线路设计的时候，适当抬高铁塔和导线高度，以保证最下层导线弧垂最低点距离光伏组件的垂直距离h满足跨越距离和电磁环境的要求。其中，磁环境的要求可以是输电线产生的感应电压小于人体的安全感应过电压等。

作为另一种可能的实现方式，还可以架空输电线路子系统100设置完成后，筛选出光伏组件的顶端与最下层导线弧垂最低点的垂直距离符合安全距离的区段，进行光伏发电子系统200的设置。在本实施例中，通过确保最下层导线的弧垂最低点与光伏组件顶端之间的距离大于预设的安全距离，避免输电线路中导线上的电压过高对下方的工作人员或光伏组件造成损害。

由此，本申请将对光伏发电子系统200布置在输电线路走廊通道区域内，实现了高压输电和光伏发电的一体化。作为一种示例，可以按照上述实施例中所述的布置方式，实现如图10所示高压输电和光伏发电的一体化系统，将光伏阵列布置在相邻两个杆塔之间的保护区范围的可利用区域内，并在每个杆塔周围设置运维区域，图中不同颜色的导线表示不同层的导线，在该示例中存在三层导线，其中最下层导线的弧垂最低点与光伏组件顶端之间的距离，大于预设的安全距离。

综上所述，本申请实施例的高压输电和光伏发电的一体化系统，将高压架空输电线路和光伏发电进行一体化设计，将光伏电站布置在输电线路走廊通道区域内，能够同时进行高压电力输送和太阳能发电。一方面可以满足电力系统正常的输电需求，另外一方面为光伏电站的建设提供了大量的土地资源，提高了土地资源利用率，扩展了光伏发电的建设用地，从而通过光伏发电可以降低碳排放量，有利于环境保护。并且，该系统可以根据实际需要设置不同类型的架空输电线路，并根据走廊资源设置光伏发电站，提高了系统的适用性。通过保证导线与光伏发电站之间的距离和设置运维区域，提高了本申请的一体化系统的安全性。

基于以上实施例，为了更加清楚的描述该高压输电和光伏发电的一体化系统的工作过程，下面以一个高压输电和光伏发电的一体化设计方法的实施例进行描述。如图11所示，该方法包括以下步骤

步骤S10:将光伏发电子系统布置在架空输电线路子系统下方的保护区范围内,包括：根据保护区范围的可利用区域确定光伏发电子系统的布置方式。

其中，光伏发电子系统包括光伏阵列模块、光伏箱式升压变电站和储能电池箱,架空输电线路子系统包括：杆塔、基础、导地线和绝缘子金具串。保护区范围的宽度是架空输电线路子系统的两个最外侧导线间的距离，与每侧的安全距离的和，保护区范围的可利用宽度为保护区范围的宽度减去预设的运维通道的宽度。

具体的，可以根据保护区范围的可利用区域的长度和宽度确定布置的光伏组件的数量，根据保护区的走向确定光伏组件在平面中的布置方向等。

步骤S11:通过架空输电线路子系统进行高压电力的输送。

步骤S12:通过光伏发电子系统进行光伏发电，并将生成的电能输出至配电网络和存储至光伏发电子系统内部。

需要说明的是，前述对于高压输电和光伏发电的一体化系统实施例的描述，也适用于本实施例的高压输电和光伏发电的一体化设计方法，实现原理类似，此处不再赘述。

综上所述，本申请实施例的高压输电和光伏发电的一体化设计方法，将高压架空输电线路和光伏发电进行一体化设计，将光伏电站布置在输电线路走廊通道区域内，能够同时进行高压电力输送和太阳能发电。该方法一方面可以满足电力系统正常的输电需求，另外一方面为光伏电站的建设提供了大量的土地资源，提高了土地资源利用率，扩展了光伏发电的建设用地。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种高压输电和光伏发电的一体化系统，其特征在于，包括：架空输电线路子系统和光伏发电子系统，其中,所述光伏发电子系统布置在所述架空输电线路子系统下方的保护区范围内,所述光伏发电子系统的布置方式根据所述保护区范围的可利用区域确定,

所述架空输电线路子系统，用于进行高压电力的输送；

所述光伏发电子系统，用于利用太阳能进行发电,并将生成的电能输出至配电网络和存储至所述光伏发电子系统内部。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光伏发电子系统包括:光伏阵列模块、光伏箱式升压变电站和储能电池箱,

所述光伏阵列模块,用于利用太阳能生成交流电；

所述光伏箱式升压变电站，用于将所述光伏阵列模块生成的交流电进行升压、对所述光伏发电子系统进行控制和将升压后的交流电输出至所述配电网络；

所述储能电池箱，用于存储超出所述配电网络所需的多余电量。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述光伏箱式升压变电站包括:升压变压器、继电保护装置、监控与通信装置和无功补偿装置,

所述升压变压器，用于将所述光伏阵列模块生成的交流电的电压提升至预设电压值；

所述继电保护装置，用于检测所述光伏发电子系统是否发生故障，并在发生故障时切除所述光伏发电子系统；

所述监控与通信装置，用于采集所述光伏阵列模块的实时运行信息，将所述实时运行信息传输至后台控制中心，并接收和转发所述后台控制中心下发的控制指令；

所述无功补偿装置，用于进行无功功率补偿，调节所述光伏发电子系统的功率因数。

4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述光伏阵列模块包括：第一数量的光伏组件和逆变器，其中，第二数量的光伏组件连接成光伏组件序列，多个所述光伏组件序列分别与所述逆变器连接，

所述逆变器，用于将多个所述光伏组件序列输入的直流电转换为交流电。

5.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述储能电池箱与所述光伏箱式升压变电站中预留的储能出线柜屏位相连。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述架空输电线路子系统包括：杆塔、基础、导地线和绝缘子金具串，

所述杆塔包括直线塔和转角塔，所述杆塔用于支撑输电导线；

所述基础，用于连接所述杆塔的底部与地基；

所述绝缘子金具串的第一端悬挂在所述杆塔上，所述绝缘子金具串的第二端与所述导地线连接，所述绝缘子金具串用于将所述导地线悬挂在杆塔上。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述保护区范围的宽度是所述架空输电线路子系统的两个最外侧导线间的距离，与每侧的安全距离的和；

所述保护区范围的可利用宽度为所述保护区范围的宽度减去预设的运维通道的宽度。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述架空输电线路子系统的最下层导线的弧垂最低点与光伏组件顶端之间的距离，大于预设的安全距离。

9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述杆塔的底部的周围存在预设面积的运维区域，

所述保护区范围的可利用区域是所述保护区范围内除所述运维通道和所述运维区域之外的区域。

10.一种高压输电和光伏发电的一体化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

将光伏发电子系统布置在架空输电线路子系统下方的保护区范围内,包括：根据所述保护区范围的可利用区域确定所述光伏发电子系统的布置方式；

通过所述架空输电线路子系统进行高压电力的输送；

通过所述光伏发电子系统进行光伏发电，并将生成的电能输出至配电网络和存储至所述光伏发电子系统内部。

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