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方案

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。提高了土地资源利用率。提高了土地资源利用率。

【技术实现步骤摘要】
高压输电和光伏发电的一体化系统及一体化设计方法


[0001]本申请涉及光伏发电
，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。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。

技术实现思路

[0005]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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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：
[0009]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,
[0010]所述架空输电线路子系统，用于进行高压电力的输送；
[0011]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。
[0012]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：
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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。
[0018]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。
[0019]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。
[0020]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。
[0021]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：
[0022]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；
[0023]通过所述架空输电线路子系统进行高压电力的输送；
[0024]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。
[0025]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。
[0026]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
[0027]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：
[0028]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；
[0029]图2为本申请实施例提出的一种杆塔的结构示意图；
[0030]图3为本申请实施例提出的另一种杆塔的结构示意图；
[0031]图4为本申请实施例提出的一种基础组件的结构示意图；
[0032]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；
[0033]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；
[0034]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；
[0035]图8为本申本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋陶宁，陈楠，李士锋，许利伟，谢龙至，马忠坤，隋岳峰，杨旭方，曲丽雯，何文华，闫方，李凯，葛小宁，熊再豹，张旭超，陈红，李亮亮，陆天然，杨思宁，蒋成飞，
申请(专利权)人：国核电力规划设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：