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无人机在光伏电站的应用

太阳能发电杂志 2016-07-01 14:52:27

[导读] 据统计,到2014年底,全世界已经有130GWp的太阳能电站(或称PV电站)。对这些规模越来越大的太阳能电站的质量功能,如何进行有效的检测,一直是困扰全世界太阳能光伏工程师的难题。

据统计,到2014年底,全世界已经有130GWp的太阳能电站(或称PV电站)。对这些规模越来越大的太阳能电站的质量功能,如何进行有效的检测,一直是困扰全世界太阳能光伏工程师的难题。

太阳能电站的检测,以下几点是基本的需求:1.不能够破坏PV组件和增加组件的压力;2.必须在PV组件工作状态检测,以避免能源和经济的损失;3.即时的数据获取和数据分析;4.检测结果能够被清晰呈现和表达。

近年来,有一些工程师开始尝试用红外成像技术对PV电站进行检测,而无人机则是红外成像技术最完美的搭档。将红外摄像机安装在无人机上,可即时和准确采集PV面板的信息,不对PV面板产生任何破坏,并且可以从任意角度和高度对PV面板进行检测。

对PV面板的检测可分为两种。一种是对整个PV园区的整体状况的检测,第二种是对PV面板的检测,这两者的要求是不一样的。若是因为电力或者其他因素导致PV面板受损,受损面板的温度会发生变化,将会直接显示在红外摄像机生成的图片中。不同的受损因素对面板温度的影响是不同的。

当然,要得到有价值的图像,无人机检测时也有很多限定的条件,比如稳定的气候,太阳辐射率高于400W/M2,少云和无风的天气等。由于红外成像技术的原理是显示物体热辐射的温度分布,材料的光学特性例如面板的辐射率、反射率等也显得尤为重要。除此以外,飞行器飞行的高度,也就是照相机和PV面板的距离,还有飞行的速度也对图像的品质有很大影响。使用了无人机结合红外成像技术,对PV面板的检测速度可以得到大幅度提升。但是由于照相机是在不断移动中,成像质量会因此受到影响,所以短时间成像和高于50-80Hz的帧数是必须的。

图一:无人机检测PV面板

图一显示了一架配备了红外摄像机的无人机正在检测PV组件。这架无人机配备了各种各样的传感器用于检测太阳辐射、温度、风速等。太阳能电站园区的GPS数据被用来指示无人机的飞行轨迹。

图二:园区的红外图像

图二是一张典型的PV园区的红外图像。图像显示了园区温度的变化程度。这张图像显示了两个明显温度升高的区域。可以推测这两个区域的面板没有和逆变器联系起来,所以太阳的能源都变成热能导致温度升高。当然,对图像进一步细致的分析还可以揭示更多的问题。

无人机在PV电站上的应用现在已经得到了很多PV领域专业人士的关注,而随着无人机的普及,我们相信在不久的将来,越来越多的无人机将盘旋在PV电站的上空,为PV电站的安全运行保驾护航。

[整理编辑:CK365测控网]
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