CN114914860B - 电路电缆以及光伏发电一体化系统及设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电路电缆以及光伏发电一体化系统及设计方法，系统包括电力电缆线路子系统和光伏发电子系统；电力电缆线路子系统，包括电力电缆线路，用于输送高压电力；光伏发电子系统，设置于所述电力电缆线路子系统上方的电力电缆线路子系统保护区范围内，用于利用所述电力电缆线路子系统上方的空间进行光伏发电，所述光伏发电子系统在发电过程中进行状态调整，为所述电力电缆线路子系统提供检修空间。本发明提供的技术方案，满足太阳能发电和高压电力输送的需求，充分利用电力电缆线路子系统保护区用地，且光伏阵列模块采用了滑动开合式光伏组件，光伏电池板的设置不影响地下电缆开挖或揭盖检修维护操作。

Description

电路电缆以及光伏发电一体化系统及设计方法

技术领域

本发明涉及电路电缆及光伏发电的技术领域，具体涉及电路电缆以及光伏发电一体化系统及设计方法。

背景技术

电力电缆线路是采用电缆输送电力的输电和配电线路。一般敷设在地下或水下，也有架空敷设的配电电缆线路。电力电缆线路具有的特定是占用地面和空间少，受气候和周围条件的影响小，供电可靠安全性高简单方便；维护费用低；市容整齐美观。

基于以上电力电缆线路的特点，适宜采用电缆线路供电的情况如下：(1)依据城市规划，繁华地区、重要地段、主要道路、高层建筑区及对市容环境有特殊要求的地方；(2)一些发电厂，变电所特别是水电站，由于地形、环境和建筑的限制，使得进出线走廊拥挤，或者架空线方案难于实施，因此只得采用电力电缆线路作为进出线或电站内部的联络线路；(3)架空线路和线路导线通过严重腐蚀地段在技术上难以解决时；(4)供电可靠性要求较高或重要负荷用户地区；(5)重点风景旅游区；(6)沿海地区易受热带风暴侵袭的主要城市的重要供电区域；(7)电网结构或运行安全需要的地方，如负荷密度高的市中心区等。

根据《电力设施保护条例》，电力电缆线路保护区:地下电缆为电缆线路地面标桩两侧各0.75米所形成的两平行线内的区域；海底电缆一般为线路两侧各2海里(港内为两侧各100米)，江河电缆一般不小于线路两侧各100米(中、小河流一般不小于各50米)所形成的两平行线内的水域。任何单位或个人在电力电缆线路保护区内，必须遵守下列规定:(一)不得在地下电缆保护区内堆放垃圾、矿渣、易燃物、易爆物，倾倒酸、碱、盐及其他有害化学物品，兴建建筑物、构筑物或种植树木、竹子；(二)不得在海底电缆保护区内抛锚、拖锚；(三)不得在江河电缆保护区内抛锚、拖锚、炸鱼、挖沙。

针对地下电缆，电缆敷设方式选择应视工程条件、环境特点和电缆类型、数量等因素，以及满足运行可靠、便于维护和技术经济合理的要求选择。目前常用的敷设方式为电缆直埋敷设、电缆穿管敷设、浅槽敷设、电缆沟敷设和电缆隧道敷设等。电缆隧道运维效果最为良好，大大降低了重复投资和反复开挖路面的现象，但初期投资巨大，相比较而言，直埋敷设和电缆沟敷设则是属于经济型的敷设方式，但当遇到电缆故障，采用测试仪测出故障点后，对于直埋敷设需要重新开挖检修，对于电缆沟敷设需要揭开电缆沟盖板进行检修维护。且针对直埋敷设，《电力工程电缆设计标准》(GB 50217-2018)规定了电缆与电缆、管道、道路、构筑物等之间允许最小距离：电缆与建筑物基础最小0.6m间距；电缆与道路边最小1.0m间距；电缆与排水沟最小1.0m间距；电缆与树木的主干0.7m间距等。故而目前直埋敷设和电缆沟敷设方式的电缆上方地面极少开发利用，那么能否在不影响地下电缆检修维护的情况下布置分布式光伏，值得研究，下表1为电缆与电缆、管道、道路、构筑物之间允许最小距离。

注：①用隔板分隔或电缆穿管时不得小于0.25m；

②用隔板分隔或电缆穿管时不得小于0.1m；

③特殊情况时，减少值不得大于50%。

近年来，我国风电、光伏发电持续快速发展，技术水平不断提升，成本显著降低，开发建设质量和消纳利用明显改善。因此在能源供给侧，进一步提升风力、光伏等新能源的占比是当前电力行业发展的迫切任务，到2030年风电、太阳能发电总装机容量将至少达到12亿千瓦以上。然而一个大型风力或光伏发电基地的建设，土地资源消耗巨大，目前来看，西部广大的戈壁、荒滩、沙漠具备开发大型风电和光伏的潜力，而中东部由于本身用地紧张，因此新能源的建设用地从哪里来，成为中东部地区实现“3060双碳”目标的关键所在。

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，与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。因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，1MW的光伏电站仅光伏组件用地面积大约需要20亩，大型的光伏电站动辄需要上千亩的土地。

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。

目前，光伏电站和电力电缆线路的结合主要集中在电缆沟盖板，将光伏组件和电缆沟盖板设计为一体化装置平铺覆盖在电缆沟上方，其缺点为平铺组件容易积灰，积灰可能造成10％甚至30％的发电量损失；清洗不方便，积水不易流出，可能无法靠自然降雨来去除积灰；现有专利集中在电力电缆的电缆沟敷设方式，针对电缆直埋敷设、浅槽敷设等未有涉及；现有专利未充分利用电力电缆线路保护区(地下电缆为电缆线路地面标桩两侧各0.75米所形成的两平行线内的区域)。

因此若电力电缆线路和光伏发电进行一体化设计，一方面可以满足正常的输电需求，不影响地下电缆的检修维护，另外一方面为光伏电站的建设提供了闲置的土地资源，可以有效的助力国家的双碳目标。

发明内容

本申请提供电路电缆以及光伏发电一体化系统及设计方法，以至少解决相关技术中光伏电站占用较多的土地资源、未充分利用电力电缆线路子系统保护区的问题。

本申请第一方面实施例提出电路电缆以及光伏发电一体化系统，包括：电力电缆线路子系统和光伏发电子系统；

所述电力电缆线路子系统，包括电力电缆线路，用于输送高压电力；

所述光伏发电子系统，设置于所述电力电缆线路子系统上方的电力电缆线路子系统保护区范围内，用于利用所述电力电缆线路子系统上方的空间进行光伏发电，所述光伏发电子系统在发电过程中进行状态调整，为所述电力电缆线路子系统提供检修空间。

本申请第二方面实施例提出电路电缆以及光伏发电一体化设计方法，所述方法包括：

将所述光伏发电子系统布置在电力电缆线路子系统的保护区范围内且所述光伏发电子系统位于所述电力电缆线路子系统的上方；

通过电力电缆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储存在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：

本发明提供的电路电缆以及光伏发电一体化系统及设计方法，所述系统包括：电力电缆线路子系统和光伏发电子系统；电力电缆线路子系统，包括电力电缆线路，用于输送高压电力；光伏发电子系统，设置于所述电力电缆线路子系统上方的电力电缆线路子系统保护区范围内，用于利用所述电力电缆线路子系统上方的空间进行光伏发电，所述光伏发电子系统在发电过程中进行状态调整，为所述电力电缆线路子系统提供检修空间。本发明提供的技术方案，适用于电力电缆线路直埋敷设方式、浅槽敷设方式和电缆沟敷设，能同时满足太阳能发电和高压电力输送的需求，充分利用电力电缆线路子系统保护区用地，且光伏阵列模块采用了滑动开合式光伏组件，使得光伏电池板的设置不影响地下电缆开挖或揭盖检修维护操作。

本申请附加的方面以及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/或附加的方面以及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是根据本申请一个实施例提供的电路电缆以及光伏发电一体化系统的结构示意图；

图2是根据本申请一个实施例提供的电路电缆以及光伏发电一体化系统中电缆本体的结构示意图；

图3是根据本申请一个实施例提供的电路电缆以及光伏发电一体化系统中电缆中间接头的示意图；

图4是根据本申请一个实施例提供的电路电缆以及光伏发电一体化系统中电缆终端接头的示意图；

图5是根据本申请一个实施例提供的电路电缆以及光伏发电一体化系统中电缆夹具的示意图；

图6是根据本申请一个实施例提供的电路电缆以及光伏发电一体化系统中电缆沟的示意图；

图7是根据本申请一个实施例提供的电路电缆以及光伏发电一体化系统中光伏发电子系统的结构示意图；

图8是根据本申请一个实施例提供的电路电缆以及光伏发电一体化系统中光伏组件处于展开状态时光伏发电子系统的前视图；

图9是根据本申请一个实施例提供的电路电缆以及光伏发电一体化系统中光伏组件处于展开状态时光伏发电子系统的后视图；

图10和图11是根据本申请一个实施例提供的电路电缆以及光伏发电一体化系统中光伏组件处于展开状态时光伏发电子系统从两个方向的侧视图；

图12是根据本申请一个实施例提供的电路电缆以及光伏发电一体化系统中第二层光伏组件处于闭合状态时光伏发电子系统的前视图；

图13是根据本申请一个实施例提供的电路电缆以及光伏发电一体化系统中第二层光伏组件处于闭合状态时光伏发电子系统的后视图；

图14和图15是根据本申请一个实施例提供的电路电缆以及光伏发电一体化系统中第二层光伏组件处于闭合状态时光伏发电子系统从两个方向的的侧视图；

图16a和图16b为是根据本申请一个实施例提供的电路电缆以及光伏发电一体化系统中电力电缆线路子系统为直埋敷设方式的结构示意图；

图17a和图17b为是根据本申请一个实施例提供的电路电缆以及光伏发电一体化系统中电力电缆线路子系统为浅槽敷设方式的结构示意图；

图18是根据本申请一个实施例提供的电路电缆以及光伏发电一体化设计方法的流程图。

附图标记说明：

电力电缆线路子系统-100；光伏发电子系统-200；电缆本体-110；电缆中间接头-120；电缆终端接头-130；电缆夹具-140；电缆沟-150；电缆支架-151，盖板-152；电缆槽-160；混凝土电缆槽-170；光伏阵列模块-210；滑动开合式光伏组件-211；光伏支撑架-212；第一滑道-2131；第二滑道-2132；第一滑块-2141；第二滑块-2142；第一连接件-2151；第二连接件-2152；第一滑道支撑架-2161；第二滑道支撑架-2162；第一立柱217；第二立柱218；第一立柱基础-2191；第二立柱基础-2192；光伏升压式变电站-220；储能电池箱-230；变器-240。

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。

本申请提出的电路电缆以及光伏发电一体化系统及设计方法，所述系统包括：电力电缆线路子系统和光伏发电子系统；电力电缆线路子系统，包括电力电缆线路，用于输送高压电力；光伏发电子系统，设置于所述电力电缆线路子系统上方的电力电缆线路子系统保护区范围内，用于利用所述电力电缆线路子系统上方的空间进行光伏发电，所述光伏发电子系统在发电过程中进行状态调整，为所述电力电缆线路子系统提供检修空间。本发明提供的技术方案，适用于电力电缆线路直埋敷设方式、浅槽敷设方式和电缆沟敷设，能同时满足太阳能发电和高压电力输送的需求，充分利用电力电缆线路子系统保护区用地，且光伏阵列模块采用了滑动开合式光伏组件，使得光伏电池板的设置不影响地下电缆开挖或揭盖检修维护操作。

实施例1

图1是根据本申请一个实施例提供的电路电缆以及光伏发电一体化系统的结构示意图，如图1所示，所述系统包括：电力电缆线路子系统100和光伏发电子系统200；

所述电力电缆线路子系统100，包括电力电缆线路，用于输送高压电力。

所述光伏发电子系统200，设置于所述电力电缆线路子系统100上方的电力电缆线路子系统保护区范围内，用于利用所述电力电缆线路子系统100上方的空间进行光伏发电，所述光伏发电子系统100在发电过程中进行状态调整，为所述电力电缆线路子系统100提供检修空间。

请参阅图16和17，所述电力电缆线路子系统100设置方式包括：电缆沟敷设方式、直埋敷设方式和浅槽敷设方式；

当所述电力电缆线路子系统100采用电缆沟敷设方式时，所述电力电缆线路子系统100包括电缆沟150，所述电力电缆线路子系统设置在电缆沟内；

当所述电力电缆线路子系统采用直埋敷设时，所述电力电缆线路子系统100直埋在地面下；

当所述电力电缆线路子系统100采用浅槽敷设时，所述电力电缆线路子系统包括电缆槽160，所述电缆槽160敷设在事先预制好的混凝土电缆槽170内，所述电力电缆线路子系统100设置在电缆槽160内。

进一步的，所述电力电缆线路可以是交/直流电力电缆线路，可以是单/双/多回电力电缆线路，可以是单芯/多芯电力电缆线路，适用于电力电缆线路直埋敷设方式、浅槽敷设方式和电缆沟敷设。

在本公开实施例中，以电力电缆线路子系统100为电缆沟敷设方式为例，电力电缆线路子系统100包括：电缆本体110、电缆中间接头120、电缆终端接头130、电缆夹具140。

图2是根据本申请一个实施例提供的电路电缆以及光伏发电一体化系统中电缆本体110的结构示意图，如图2所示，电缆本体110，用于传输和分配电能；

需要注意的是，按绝缘材料将电缆本体110分为油纸绝缘电缆、挤包绝缘电缆和压力电缆，目前国内地下电缆常用挤包绝缘电缆，其中尤以交联聚乙烯电缆应用最为广泛，本实施例中不对电缆本体110的类型进行限制。

图3是根据本申请一个实施例提供的电路电缆以及光伏发电一体化系统中电缆中间接头120的示意图，如图3所示，电缆中间接头120设置于两个电缆本体110之间，用于将两个电缆本体110进行连接，并保证两个电缆本体110连接处的绝缘等级；

具体的，电缆中间接头120是用于各种电压等级的交联电缆或油纸电缆的中间连接的电缆附件，主要作用是使线路通畅，使电缆保持密封，并保证两个电缆本体110接头处的绝缘等级，使其安全可靠地运行。

图4是根据本申请一个实施例提供的电路电缆以及光伏发电一体化系统中电缆终端接头130的示意图，如图4所示，电缆终端接头130设置在位于电力电缆线路的两端的电缆本体110端部，用于与电器设备进行连接；

具体的，电缆终端接头130是装配到电缆线路的首末端，用以完成与其他电气设备的连接。

图5是根据本申请一个实施例提供的电路电缆以及光伏发电一体化系统中电缆夹具140的示意图，如图5所示，电缆夹具140套设在多个电缆本体110上，用于对多个电缆本体110进行安装固定；

具体的，本实施例中电缆夹具140采用高强度抗磁防腐铝合金材料且内衬有橡胶垫，在本发明的其他实施例中不对电缆夹具140的材料进行限制。

图6是根据本申请一个实施例提供的电路电缆以及光伏发电一体化系统中电缆沟150的示意图，如图6所式，电缆沟150是用以敷设电力电缆设施的地下管道，常采用钢筋混凝土结构，沟内侧壁安装有电缆支架151，沟上用混凝土盖板152压顶，所述电缆沟150为现有技术，在此不做过多赘述。

图7是根据本申请一个实施例提供的电路电缆以及光伏发电一体化系统中光伏发电子系统的结构示意图，如图7所示，所述光伏发电子系统200，设置于所述电力电缆线路子系统100上方的电力电缆线路子系统保护区范围内，用于利用所述电力电缆线路子系统100上方的空间进行光伏发电，所述光伏发电子系统100在发电过程中进行状态调整，为所述电力电缆线路子系统100提供检修空间。

图7是根据本申请一个实施例提供的电路电缆以及光伏发电一体化系统中光伏发电子系统的结构示意图，如图7所示，所述光伏发电子系统200包括：光伏阵列模块210、光伏升压式变电站220以及储能电池箱230；

所述光伏阵列模块210输出端与光伏升压式变电站220的输入端相连，用于进行光伏发电并将光伏发电获得的电能传输至光伏升压式变电站220；

所述光伏升压式变电站220输出端与配电网络以及储能电池箱230的输入端相连，用于将光伏阵列模块210输出的电能进行升压并且对光伏发电子系统200进行补偿、保护、调度和控制，所述光伏升压式变电站220将升压后的电能传输至配电网络以及储能电池箱230；

所述储能电池箱230，用于将光伏升压式变电站220输送至配电网络使用后剩余部分电力进行储存。

在本公开实施例中，所述光伏阵列模块210包括多个光伏组件安装固定结构、多个滑动开合式光伏组件211和多个逆变器240。

所述光伏组件安装固定结构设置在电力电缆线路子系统100的保护区范围内，利用了电力电缆线路子系统100保护区范围内的空间，用于对多个滑动开合式光伏组件211进行安装和固定。

多个所述滑动开合式光伏组件211串联为滑动开合式光伏组件列，多个滑动开合式光伏组件列的输出端与逆变器240的输入端相连，用于利用太阳能获得直流电并将直流电输送至逆变器240内。

所述逆变器240的输出端与光伏升压式变电站220的输入端相连，用于将从多列滑动开合式光伏组件211输入的直流电变为交流电并将交流电输送至光伏升压式变电站220内。

所述滑动开合式光伏组件211包括：光伏电池板及其基础等附属设备。

如图8至图15，在本公开实施例中，光伏组件安装固定结构包括：光伏支撑架212、第一滑道2131、第二滑道2132、第一滑块2141、第二滑块2142、第一连接件2151和第二连接件2152、第一滑道支撑架2161、第二滑道支撑架2162、第一立柱217、第二立柱218、第一立柱基础2191和第二立柱基础2192；

所述第一立柱基础2191和第二立柱基础2192分别设置于所述电力电缆线路子系统100保护区两侧且第一立柱基础2191和第二立柱基础2192对应设置，用于安装整个滑动开合式光伏组件安装固定结构；

所述第一立柱217固定设置在第一立柱基础2191上且第一立柱217上沿高度方向交替设置两组第一滑道支撑架2161，每组第一滑道支撑架2161上固定安装有沿垂直与第一立柱217高度方向设置的第一滑道2131，每个第一滑道2131内滑动设置有第一滑块2141；

所述第二立柱218固定设置在第二立柱基础2192上且第二立柱218上设置有沿第二立柱218高度方向上下设置的两组第二滑道支撑架2162，每个第二滑道支撑架2162上固定安装有沿垂直与第二立柱216高度方向设置的第二滑道2132且第二滑道2132的长度方向与第一滑道2131长度方向平行，每个第二滑道2132内滑动设置有第二滑块2142。

本实施例中第一立柱217通过地锚螺栓固定设置在第一立柱基础2191上，第二立柱218通过地锚螺栓固定设置在第二立柱基础2192上，在本发明的其他实施例中不对立柱的固定方式进行限制。

所述光伏支撑架212设置有两个，其中一个光伏支撑架212的一侧通过第一连接件2151与第一支柱217上的两组第一滑道支撑架2161中靠上方的第一滑道支撑架2161上的第一滑块2141相连、另一侧通过第二连接件2152与第二支柱218上两组第二滑道支撑架2162中靠上方的第二滑道支撑架2162上的第二滑块2142相连；另一个光伏支撑架212的一侧通过第一连接件2151与第一支柱217上两组第一滑道支撑架2161中靠下方的第一滑道支撑架2161上的第一滑块2141相连、另一侧通过第二连接件2152与第二支柱218上两组第二滑道支撑架2162中靠下方的第二滑道支撑架2162上的第二滑块2142相连，两组光伏支撑架沿高度方向交替设置在电力电缆线路子系统100上方并且能够沿着第一滑道2131和第二滑道2132的长度方向进行滑动；

所述滑动开合式光伏组件211安装在所述光伏支撑架212上，滑动开合式光伏组件211包括的多个光伏电池板设置在所述光伏支撑架212上并在光伏支撑架212的作用下呈上下两组设置，光伏支撑架212带动对应的光伏电池板通沿第一滑道2131和第二滑道2132长度方向进行滑动，通过调整光伏支撑架212可以调整光伏电池板的状态，使得上下两组相邻的光伏电池板处于互相不重叠展开状态，或者使得上下两组相邻的光伏电池板处于相重叠的闭合状态，当上下两组相邻的光伏电池板处于相重叠的闭合状态时为电力电缆线路进行检修提供操作空间；

需要注意的是，所述第一立柱217的高度小于第二立柱218，第一立柱217上的第一滑道支撑架2161、第一滑道2131、第一滑块2141分别于第二立柱218上的第二滑道支撑架2162、第二滑道2132、第二滑块2142一一对应。

本发明的工作原理如下：

滑动开合式光伏组件211和光伏支撑架212在电力电缆线路子系统100上方高低错落布置，通常状况下滑动开合式光伏组件211处于展开状，当需要检修电力电缆时，工作人员对光伏支撑架212施展一个作用力，借助第一滑道2131、第一滑块2141、第二滑道2132、第二滑块2142将上层光伏电池板推至相邻下层光伏电池板上方，或将下层光伏电池板推至相邻上层光伏电池板下方，使得一档光伏电池板处于闭合状态，为工作人员检修该处电力电缆线路提供操作空间区域，具有便利性，既能同时满足太阳能发电和高压电力输送的需求，充分利用电缆线路保护区用地为土地资源紧张地区的提供了新能源开发土地，又能有效的避免成块固定安装的光伏电池板对电力电缆检修作业造成阻碍，对践行国家的“3060双碳”目标有重要的启示意义，具有推广价值。

需要注意的是，鉴于光伏阵列模块采用了滑动开合式光伏组件211，为便于滑动开合的顺利进行，本技术适用于电力电缆线路直线布设场合，避开电力电缆线路转角区域。

所述光伏升压式变电站220包括：升压变压器、继电保护装置、通信装置、监控装置、无功补偿装置，所述逆变器所输出的交流电从光伏升压式变电站220输出接入配电网络，进行上网；

所述升压变压器的输入端与光伏阵列模块中的逆变器240的输出端连接，用于将逆变器240所输出的交流电升压，在本实施例中升压变压器将逆变器240所输出的交流电升至10kV或35kV，在本发明的其他实施例当中不对升压变压器将将逆变器240所输出的交流电的升压值进行限制。

所述继电保护装置，用于对光伏发电子系统200进行保护并在系统故障时对光伏电站进行切除，即对光伏发电子系统进行切除；

所述通信装置，用于光伏发电子系统200自动化调度；

所述监控装置，用于采集滑动开合式光伏组件211的实时信息传送至新能源集控中心和电网调度部门，并负责接收集控中心和电网调度部门下发的控制命令；

所述无功补偿装置，用于为所述光伏发电子系统200提供无功补偿，进行光伏发电子系统功率因数调节；

最终逆变器所输出的交流电从光伏箱式变电站220输出，接入附近的配电网络，进行上网。

在本公开实施例中，所述光伏升压式变电站220内还预留有储能出线柜屏位221，通过在储能出线柜屏位221内安装储能装备将光伏升压式变电站220内的交流电能进行储存，在箱变低压侧预留储能出线柜屏位221，远期可根据需要配置储能装备，以建设“电网友好型”光伏电站。

在本公开实施例中，所述储能电池箱230包括多个蓄电池单元，蓄电池单元根据光伏电站的规模可以配置不同的容量，即根据光伏发电子系统的规模可以配置不同的容量。所述蓄电池单元的输入端与光伏升压式变电站220输出端相连，用于将光伏升压式变电站229的电力输送至配电网络使用后剩余部分电力进行储存，即储能电池箱230将多余的电力进行储存，到达削峰填谷的作用，是促进新能源跨越式发展的重要技术支持。

需要注意的是，该电力电缆线路和光伏发电的一体化系统中的光伏阵列模块210完全布置在电力电缆线路子系统100保护区范围内，一体化系统中滑动开合式光伏组件211的宽度即为电力电缆线路保护区宽度(宽度为L1+2×L)，其中L1为电力电缆线路电缆沟左右两侧最外侧之间的宽度，L为根据《电力设施保护条例》规定的电力电缆线路向左右两侧延伸的距离0.75米，电力电缆线路子系统保护区为现有规定，在此不做过多赘述。

综上所述，本公开实施例提供的电路电缆以及光伏发电一体化系统及设计方法，所述系统包括：电力电缆线路子系统100和光伏发电子系统200；电力电缆线路子系统100，包括电力电缆线路，用于输送高压电力；光伏发电子系统200，设置于所述电力电缆线路子系统100上方的电力电缆线路子系统保护区范围内，用于利用所述电力电缆线路子系统100上方的空间进行光伏发电，所述光伏发电子系统200在发电过程中进行状态调整，为所述电力电缆线路子系统100提供检修空间。本发明提供的技术方案，适用于电力电缆线路直埋敷设方式、浅槽敷设方式和电缆沟敷设，能同时满足太阳能发电和高压电力输送的需求，充分利用电力电缆线路子系统保护区用地，且光伏阵列模块采用了滑动开合式光伏组件，使得光伏电池板的设置不影响地下电缆开挖或揭盖检修维护操作。

实施例2：

图18是根据本申请一个实施例提供的电路电缆以及光伏发电一体化设计方法的流程图，如图18所示，所述电路电缆以及光伏发电一体化设计方法，包括：

S10：将所述光伏发电子系统布置在电力电缆线路子系统的保护区范围内且所述光伏发电子系统位于所述电力电缆线路子系统的上方；

S20：通过电力电缆线路子系统进行高压电力的输送；

S30：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储存在光伏发电子系统内部。

综上所述，本公开实施例提供的电路电缆以及光伏发电一体化设计方法，所述方法同时满足太阳能发电和高压电力输送的需求，充分利用电力电缆线路子系统保护区用地，使得光伏电池板的设置不影响地下电缆开挖或揭盖检修维护操作。

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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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定制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。

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 (9)

1.电路电缆以及光伏发电一体化系统，其特征在于，所述系统包括：电力电缆线路子系统和光伏发电子系统；

所述电力电缆线路子系统，包括电力电缆线路，用于输送高压电力;

所述光伏发电子系统，设置于所述电力电缆线路子系统上方的电力电缆线路子系统保护区范围内，用于利用所述电力电缆线路子系统上方的空间进行光伏发电，所述光伏发电子系统在发电过程中进行状态调整，为所述电力电缆线路子系统提供检修空间；

所述光伏发电子系统包括：光伏阵列模块，所述光伏阵列模块包括多个光伏组件安装固定结构和多个滑动开合式光伏组件，所述光伏组件安装固定结构包括：光伏支撑架、第一滑道、第二滑道、第一滑块、第二滑块、第一连接件和第二连接件、第一滑道支撑架、第二滑道支撑架、第一立柱、第二立柱、第一立柱基础和第二立柱基础，所述滑动开合式光伏组件包括：光伏电池板；其中：

所述第一立柱基础和第二立柱基础分别设置于所述电力电缆线路子系统保护区两侧且第一立柱基础和第二立柱基础对应设置，用于安装整个滑动开合式光伏组件安装固定结构；

所述第一立柱固定设置在第一立柱基础上且第一立柱上沿高度方向交替设置两组第一滑道支撑架，每个第一滑道支撑架上固定安装有沿垂直与第一立柱高度方向设置的第一滑道，每个第一滑道内滑动设置有第一滑块；

所述第二立柱固定设置在第二立柱基础上且第二立柱上设置有沿第二立柱高度方向上下设置的两组第二滑道支撑架，每个第二滑道支撑架上固定安装有沿垂直与第二立柱高度方向设置的第二滑道且第二滑道的长度方向与第一滑道长度方向平行，每个第二滑道内滑动设置有第二滑块；

所述光伏支撑架设置有两个，其中一个光伏支撑架的一侧通过第一连接件与第一支柱上的两组第一滑道支撑架中上方的第一滑道支撑架上的第一滑块相连、另一侧通过第二连接件与第二支柱上两组第二滑道支撑架中上方的第二滑道支撑架上的第二滑块相连；另一个光伏支撑架的一侧通过第一连接件与第一支柱上两组第一滑道支撑架中下方的第一滑道支撑架上的第一滑块相连、另一侧通过第二连接件与第二支柱上两组第二滑道支撑架中下方的第二滑道支撑架上的第二滑块相连，两组光伏支撑架沿高度方向交替设置在电力电缆线路子系统上方并且能够沿着第一滑道和第二滑道长度方向进行滑动；

所述滑动开合式光伏组件安装在所述光伏支撑架上，滑动开合式光伏组件包括的多个光伏电池板设置在所述光伏支撑架上并在光伏支撑架的作用下呈上下两组设置，光伏支撑架带动对应的光伏电池板通沿第一滑道和第二滑道长度方向进行滑动，通过调整光伏支撑架调整光伏电池板的状态，使得上下两组相邻的光伏电池板处于互相不重叠展开状态，或者使得上下两组相邻的光伏电池板处于相重叠的闭合状态，当上下两组相邻的光伏电池板处于相重叠的闭合状态时为电力电缆线路进行检修提供操作空间；

所述第一立柱的高度小于第二立柱，第一立柱上的第一滑道支撑架、第一滑道、第一滑块分别于第二立柱上的第二滑道支撑架、第二滑道、第二滑块一一对应。

2.根据权利要求 1所述的系统，其特征在于，所述电力电缆线路子系统包括：电缆本体、电缆中间接头、电缆终端接头、电缆夹具；

所述电缆本体，用于传输和分配电能；

所述电缆中间接头设置于两个电缆本体之间，用于将两个电缆进行连接，并保证两个电缆本体连接处的绝缘等级；

所述电缆终端接头设置在位于电力电缆线路的两端的电缆本体端部，用于与电器设备进行连接；

所述电缆夹具套设在多个电缆本体上，用于对多个电缆本体进行安装固定。

3.根据权利要求 1所述的系统，其特征在于，所述电力电缆线路子系统设置方式包括：电缆沟敷设方式、直埋敷设方式和浅槽敷设方式；

当所述电力电缆线路子系统采用电缆沟敷设方式时，所述电力电缆线路子系统包括电缆沟，所述电力电缆线路子系统设置在电缆沟内；

当所述电力电缆线路子系统采用直埋敷设时，所述电力电缆线路子系统直埋在地面下；

当所述电力电缆线路子系统采用浅槽敷设时，所述电力电缆线路子系统包括电缆槽，所述电缆槽敷设在事先预制好的混凝土电缆槽内，所述电力电缆线路子系统设置在电缆槽内。

4.根据权利要求 1所述的系统，其特征在于，所述光伏发电子系统还包括：光伏升压式变电站以及储能电池箱；

所述光伏阵列模块输出端与光伏升压式变电站的输入端相连，用于进行光伏发电并将光伏发电获得的电能传输至光伏升压式变电站；

所述光伏升压式变电站输出端与配电网络以及储能电池箱的输入端相连，用于将光伏阵列模块输出的电能进行升压并且对光伏发电子系统进行补偿、保护、调度和控制，所述光伏升压式变电站将升压后的电能传输至配电网络以及储能电池箱；

所述储能电池箱，用于将光伏升压式变电站输送至配电网络使用后剩余部分电力进行储存。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述光伏阵列模块还包括逆变器；

所述光伏组件安装固定结构设置在电力电缆线路子系统的保护区范围内，利用了电力电缆线路子系统保护区范围内的空间，用于对多个光伏组件进行安装和固定；

多个所述滑动开合式光伏组件串联为滑动开合式光伏组件列，多个滑动开合式光伏组件列的输出端与逆变器的输入端相连，用于利用太阳能获得直流电并将直流电输送至逆变器内；

所述逆变器的输出端与光伏升压式变电站的输入端相连，用于将从多列滑动开合式光伏组件输入的直流电变为交流电并将交流电输送至光伏升压式变电站内。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述光伏升压式变电站包括：升压变压器、继电保护装置、通信装置、监控装置、无功补偿装置，所述逆变器所输出的交流电从光伏升压式变电站输出接入配电网络，进行上网；

所述升压变压器的输入端与光伏阵列模块中的逆变器的输出端连接，用于将逆变器所输出的交流电升压；

所述继电保护装置，用于对光伏发电子系统进行保护并在系统故障时对光伏电站进行切除；

所述通信装置，用于光伏发电子系统自动化调度；

所述监控装置，用于采集滑动开合式光伏组件的实时信息传送至新能源集控中心和电网调度部门，并负责接收集控中心和电网调度部门下发的控制命令；

所述无功补偿装置，用于为所述光伏发电子系统提供无功补偿，进行光伏发电子系统功率因数调节。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述光伏升压式变电站内还预留有储能出线柜屏位，通过在储能出线柜屏位内安装储能装备将光伏升压式变电站内的交流电能进行储存。

8.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述储能电池箱包括多个蓄电池单元，所述蓄电池单元的输入端与光伏升压式变电站输出端相连，用于将光伏升压式变电站输送至配电网络使用后其余部分电力进行储存。

9.电路电缆以及光伏发电一体化设计方法，其特征在于，所述方法包括：

采用权利要求1-8中任一项所述的电路电缆以及光伏发电一体化系统，将所述的光伏发电子系统布置在电力电缆线路子系统的保护区范围内且所述光伏发电子系统位于所述电力电缆线路子系统的上方；

通过电力电缆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储存在光伏发电子系统内部。