[发明专利]基于红外与可见光图像的光伏电站在线运维方法及系统

说明书

本发明提供了一种基于红外与可见光图像的光伏电站在线运维方法及系统。其中，该方法包括获取当前巡检的光伏电站的红外图像和可见光图像、光辐照度、温度及光伏组件输出电压电流；拼接融合光伏电站的红外图像和可见光图像，提取热斑特征，得到各热斑的实际位置；结合光辐照度、温度及光伏组件输出电压电流，依次判定各个热斑位置阴影类别，进而判断是否发送热斑位置至本次待清洗位置信息数据包；根据本次巡检是否为首次巡检，执行相应运维策略。

技术领域

本发明属于光伏电站在线运维领域，尤其涉及一种基于红外与可见光图像的光伏电站在线运维方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

大型的光伏电站一般都是建造在沙漠戈壁等地，这些地方地广人稀光源充足，但设备的工作环境也较恶劣。长期暴露在外的太阳能板，除了要接受光照外，还得面对飞沙走石、鸟禽粪便以及组件自身缺陷问题等问题。光伏组件中缺陷区域(被遮挡、裂纹、气泡、脱层、脏污、内部连接失败等)被当做负载消耗其它区域所产生的能量，导致局部过热，这种现象称为光伏组件的“热斑效应”。热斑的存在将会消耗大量的能量，不仅严重影响光伏电站的发电效率而且严重影响了光伏电站的安全性。

发明人发现，目前，光伏电站的传统运维模式主要靠人员值守及设备巡检，电站运行维护人员必须手持热像仪定期对整个电站所有的光伏阵列进行热斑检查，这种运维方式存在电站出现故障排查时间较长、漏检率高、热斑检测精确率较低、检测结果存在滞后性等问题，容易导致故障升级。另外，随着光伏电站规模的不断扩大，光伏电站占地面积日益增加，光伏系统的运行故障频次也在不断上升，不仅增加了光伏电站的运维工作量及工作难度，也增加了运维成本。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题，本发明提供一种基于红外与可见光图像的光伏电站在线运维方法及系统，其能够及时排除光伏组件热斑的外在影响因素，实现热斑自动报警与定位排查，提高了运维效率，降低了运维人工成本，进一步确保了光伏电站运行安全。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面提供一种基于红外与可见光图像的光伏电站在线运维方法。

一种基于红外与可见光图像的光伏电站在线运维方法，包括：

获取当前巡检的光伏电站的红外图像和可见光图像、光辐照度、温度及光伏组件输出电压电流；

拼接融合光伏电站的红外图像和可见光图像，提取热斑特征，得到各热斑的实际位置；

结合光辐照度、温度及光伏组件输出电压电流，依次判定各个热斑位置阴影类别，进而判断是否发送热斑位置至本次待清洗位置信息数据包；

根据本次巡检是否为首次巡检，执行相应运维策略：

若本次为首次巡检，则根据待清洗位置信息数据包中的热斑位置坐标，规划清扫机器人的路径并下发清扫指令至清扫机器人，当清扫完毕后继续巡检；

若本次非首次巡检，则将本次待清洗位置信息数据包的所有热斑位置对应与上次热斑位置进行比对，根据比对结果来更新本次待清洗位置信息数据包及本次待人工检修位置信息数据包。

作为一种实施方式，预处理红外图像，基于图像特征点拼接出光伏电站的全景红外图像和可见光图像，实现红外图像及可见光图像融合。

作为一种实施方式，基于改进的二维自适应最大阈值差法对融合的红外图像及可见光图像进行热斑提取，得到各热斑所在实际位置。

作为一种实施方式，结合光辐照度、温度及光伏组件输出电压电流，采用改进的鱼群灰色组合预测方法依次判定各个热斑位置阴影类别。