[发明专利]一种光伏组件表面减反膜层的检测方法

说明书

本发明涉及光伏组件表面减反膜层的检测方法，包括步骤：S1、采集光伏组件图像信息；S2、对每张图片中的每块光伏组件的图像进行色彩空间模式的转换，计算平均亮度值；S3、按照光伏组件的平均亮度值分布对光伏组件进行排列，标记组件；S4、选取并测试标记组件的反射率R_i，将反射率值R_i与值进行数值拟合，计算得到R_i与的关系式；S5、根据每块组件的计算得到对应的R_i；S6、最后计算得到减反膜失效比例。本发明的有益效果是：本发明的方法避免了人工对每一块组件进行测试，具有非接触测量、算法简单、检测难度小、检测效率高等突出优点，非常适合在光伏电站上应用推广。

技术领域

本发明涉及光伏组件表面减反膜失效识别领域，尤其涉及一种基于可见光图像的光伏组件表面减反膜失效识别方法。

背景技术

目前国内光伏电站装机量已达2.4亿千瓦，是全国第三大电源，结合我国能源转型发展战略目标，到2030年，中国非化石能源占一次能源消费比重将达20％，2050年将达50％以上，光伏作为最有前景的清洁能源之一，将会迎来更加蓬勃的应用发展。由于光伏玻璃表面减反射膜的显著发电增益效果(可达3％以上)，如今已经成为光伏组件厂家的标配，但是根据荷兰皇家帝斯曼集团测算，全球之前有超过40GW的无减反射膜组件已经安装在光伏电站上。此外，正在运行的镀减反射膜组件也经受着长期的户外考验，沙尘、雨水、有机污染物等都会逐步侵蚀玻璃表面的中空SiO₂减反射膜层，造成减反射作用的逐步丧失。而光伏组件的工作寿命可长达25年以上，与玻璃一起高温烧结制备的减反射膜层无法匹配光伏组件的生命周期，通过对电站端组件的表面反射率检测，发现安装5年以上的光伏组件有相当高比例已经存在膜层脱落的问题，需要对电站所有组件进行较为精准的膜层评估来确定是否需要重新镀膜。

对光伏电站的组件表面减反膜的检测，通常采用便携式分光光度计设备进行接触式测量，且面临组件检测数量极大，安装高度及地形多样导致无法取样测试等难题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有检测手段单一，检测难度高、效率低的难题，提供一种光伏组件表面减反膜层的检测方法。

这种光伏组件表面减反膜层的检测方法，包括以下步骤：

S1：采集目标区域内光伏组件表面的可见光图像信息，对每张图片进行预处理，确定每张图片中光伏组件的数量n_a，其中a＝1～m，m为图片数量；

S2：对每张图片中的每块光伏组件的图像进行色彩空间模式的转换，并计算出每块组件对应的平均亮度值其中i＝1～n_a；

S3：按照光伏组件的平均亮度值分布对光伏组件进行排列，选择其中极大值、极小值和中位数对应的组件为标记组件；

S4：检测标记组件的反射率曲线，记录其在可见光区域内的反射率值R_i，并将R_i与值进行数值拟合，得到对应的多项式方程；

S5：将其余所有光伏组件的值代入多项式方程计算，得到其余光伏组件的R_i计算值；并随机对若干块光伏组件进行R_i值的实测，并对比计算值，修正方程；

S6：汇总所有图片的组件反射率R_i值信息，R_i值在4％以上为失效，计算得到目标区域中所有光伏组件的减反膜失效比例。

作为优选：步骤S1中，对光伏组件表面的可见光图像信息的采集方法：通过无人机在规划路径上拍摄得到可见光图像。

作为优选：步骤S1中，确定光伏组件数量的方法：通过图像识别算法，将每张初始图片进行对比、拼接或剪裁处理，统计出每张图片中有效光伏组件数量。