[实用新型]基于无人机在分布式光伏电站故障巡航式诊断装置

说明书

本实用新型涉及一种基于无人机在分布式光伏电站故障巡航式诊断装置，包括无人机系统、压差器和地面控制站；所述无人机系统上设有红外线接收器、GPS定位系统、可见光照相机和无线发射系统；在光伏电站的光伏面板阵列中，相邻的光伏面板间装有压差器，所述压差器连接红外线发射器；所述地面控制站设有无线接收系统。本实用新型提出的巡航式诊断设备成本低廉，工作效率更高，可快速实现故障区域定位和拍照，降低光伏电站运维成本，保证光伏电站高效运行。

技术领域

本实用新型涉及光伏电站勘测与运维领域，具体涉及一种基于无人机在分布式光伏电站故障巡航式诊断装置。

背景技术

目前我国新能源建设紧密跟随国家十三五政策中的指导方针，积极推进新能源发电基础设施建设。国家能源局2017年2月公布，截至2016年底，我国光伏发电新增装机容量3454万千瓦，累计装机量7742万千瓦，新增加累计装机容量均为世界第一，美国到2016年也才3850万千瓦。按照国家规定要求，到2020年我国光伏发电装机容量将达到15000万千瓦以上！

据了解运维费用包含有电站折旧费，劳保费用，人工费用(包括管理人员费用、清洁人员费用，没有无人值守的大型电站，每月需打扫光伏组件两次上下)，日常维护费用，备用设备的费用，还有设备维修费用等在内，一个100mw的电站一年运维成本超过百万。

实用新型内容

为了解决上述问题，该实用新型提出了一种基于无人机在分布式光伏电站故障巡航式诊断装置。

本实用新型提供的技术方案是：

一种基于无人机在分布式光伏电站故障巡航式诊断装置，包括无人机系统、压差器和地面控制站；所述无人机系统上设有红外线接收器、GPS定位系统、可见光照相机和无线发射系统；在光伏电站的光伏面板阵列中，相邻的光伏面板间装有压差器，所述压差器连接红外线发射器；所述地面控制站设有无线接收系统；所述红外线发射器向空中发射红外线，当巡航无人机飞到该光伏面板上空时，所述红外线接收器接收到来自地面的特定波段的红外线信号时所述无人机通过搭载的可见光照相机对红外信号发射区域进行识别拍照，拍照结束后无人机通过无线发射系统将拍摄的图像信息和GPS定位信息发送到地面控制站，所述地面控制站通过无线接收系统接收信号。

进一步的，在光伏电站的光伏面板阵列中搭建光伏面板单元电压采集单元和信号发生装置，在光伏面板单元输出端接有台阶电压控制器(Step voltage controller，SVC)，当光伏面板单元的输出电压在某个固定数值范围时，输出均被调制成该固定数值，相邻两个光伏面板单元的台阶电压控制器输出端分别与压差器的两个输入端相连接。

进一步的，所述无人机系统外形为四翼或者六翼，巡航时间在3小时以上，装有可搭载1公斤以上多机型的无人机云台、红外线接收器和GPS定位系统。

进一步的，所述台阶电压控制器为三阶电压控制器，保证光伏面板的输出电压为一个稳定的电压，第一阶为零值电压，当光伏面板短路，断路，非工作状态或者输出电压非常低时，最终输出电压为零；第二阶为中值电压，当光伏单元由于灰尘、朝向、外在障碍物等外在原因或者光伏单元部分损坏等内部原因照成的转换效率下降时，仍有一定的输出，最终输出为中值电压；当光伏面板正常工作时，输出为高值电压。

进一步的，也可以采用更高阶电压控制器。

相邻光伏面板间的压差器可以自动实时监测其所连光伏面板单元的输出电压，当某一侧输出电压明显低于另一侧，或者两侧输出电压非均为非高值电压时，会激发红外信号发射器发射特定波段的红外线信号。

所述红外线发射器可发射特定波段红外信号，并且搭载了GPS系统，当无人机红外线接收器接收到来自地面的红外线信号时，同时也会收到发出该信号的红外线发射器的位置信息。

本实用新型的巡航诊断操作步骤为：