[发明专利]一种光伏电站巡检运维系统及其方法

说明书

本发明公开了一种光伏电站巡检运维系统及其方法，包括万向车轮、车体、升降杆摄像头、机器手臂、搬运机构和主控制器。万向车轮、升降杆摄像头、机器手臂、搬运机构、主控制器固定安装在车体上，车体底盘可行走在平缓地面或混凝土屋顶。万向车轮沿巡检线行走在驻留点停留；升降杆摄像头在驻留点通过升或降及旋转以对准观测目标，机器手臂操作弱电开关与现场装置的按钮，搬运机构将光伏清扫机从一排光伏板搬运到另一排光伏板；主控制器通过传感检测及通信接口获得数据，通过应用流程进行控制；主控制器通过无线通信接口与远程监控中心联系。本发明突出了各电气设备本身，因此本发明在大型光伏电站及屋顶光伏电站巡检运维应用中具有实用价值。

技术领域

本发明涉及一种光伏电站巡检运维系统及其方法，属于机电一体化智能装备领域。

背景技术

光伏发电是清洁能源（如风力发电、水力发电、生物质发电等）最主要的形式。光伏电站必须在空旷的地域直接面向太阳。目前光伏电站主要安装于煤矿塌陷区、西部沙漠区、房屋屋顶及墙面、湖堰水面、山坡山丘。

如图1所示，平地及屋顶安装的光伏电站，光伏板运行时要保持一定的斜角并保证一排光伏阵列与相邻排光伏阵列之间不遮挡，为此，一排光伏阵列与相邻排光伏阵列之间阵列间距大约在910mm-1000mm之间。将此定义为光伏阵列一排排间距布局。一排光伏阵列约30Kw，大型光伏电站在100排光伏阵列、500排光伏阵列，1000排光伏阵列之间不等，一座建筑物屋顶光伏电站在10排光伏阵列、50排光伏阵列、100排光伏阵列之间不等。

如图2所示，光伏电站由光伏阵列、钢结构支撑架、电缆、汇流排、逆变器、并网配电开关等机械机电电气设备组成。

随时间推移，光伏电站各个环节都会出现损坏、异常、故障。如电池板组件表面是否有破损现象，电池板组件之间的接线是否牢固，电池板正负接线是否有老化磨破接地现象，固定部件松动异常，光伏板表面灰尘情况，又如逆变器散热排风系统是否正常、显示界面是否完好等。

如图3所示，光伏电站及其它机电设备（如变电站、水电站），为了巡视稽查设备运行状态和异常，设置了巡视稽查线路与驻留点。

传统机电设备巡视稽查制度是由相关人员在指定时间，沿所述的巡视稽查线路行走，在所述驻留点停留，相关人员用看、听、闻、摸等途径判断机电设备的运行状态，并记录在巡检日志薄上。

逆变器是光伏电站最重要的设备，并且逆变器自身配置智能设备具有数据接口，已经存在以逆变器为基础基于数据通信的光伏电站监控运维系统。

现在城市与乡村风沙雾天气频频，尤其是在西部沙尘天气较多的地区，光伏板容易积灰，鸟雀排便也是个重要的影响因素，积灰之后光伏板难以自洁，降低了光伏发电的效率，在组织人工定期清洗的同时，国内外机构已研制光伏板自动清扫机（用水式、无水式），因为光伏阵列一排排间距布局特点导致这些自动清扫机都仅仅只在一排光伏阵列之内运行。如大型光伏电站有333排光伏阵列、则要配套330个自动清扫机，如建筑物屋顶光伏电站有26排光伏阵列则要配套26个自动清扫机。自动清扫机绑定并限制在一排光伏阵列的模式有待改进。

在国家电网公司220KV以上（包括500KV、1000KV）变电站，因为其自身的技术参数指标和需要背景，装备了变电站巡检机器人尤其是对主变压器设备进行自动温度红外成像稽查。这类变电站巡检机器人主要突出了行走与非接触观测，没有配备维护用机器手臂及搬运移动的机构。