[发明专利]面向绿色资产评估的全天候光伏组件缺陷检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种面向绿色资产评估的全天候光伏组件缺陷检测方法及系统，用于解决现有方法和系统只能在无可见光的夜晚或暗室开展测试的技术难点，包含以下步骤：依据被测的功率参数，选择合适的可调制脉冲电源；红外传感器感知滤光后的红外光，转换为数字信号；控制与信号系统接收通过脉冲电流的调制频率作为数字锁相放大模块的输入参数，提取被测样品的隐性缺陷分布图。通过本发明方法及系统，可突破现有方法和系统只能在夜间开展现场测试的限制，实现全天候光伏组件现场红外缺陷无损检测；此外，本发明采用数字锁相算法代替传统的锁相模拟电路，能够与工业物联网智能终端、大数据平台等有机结合，可扩展能力强。

技术领域

本发明属于绿色资产评估领域，具体涉及一种可在白天户外场景下开展测试的全天候光伏组件缺陷测试方法及系统。

背景技术

新能源光伏并网系统是资产密集型绿色资产，其核心发电部件——光伏组件占资产总价值的50%左右，光伏组件的安全、质量状况的检测和评估是该类绿色资产在交易并购期间技术和经济效益评估的重要环节。

光伏组件在生产、运输、安装和运行过程中，由于硅片材料本身的缺陷、辅助材料的不合格、以及热应力、机械应力、碰撞等外力作用，会产生多类隐性缺陷，不仅降低系统的发电能力和经济收益，而且存在火灾隐患，造成重大绿色资产损失。

目前，针对上述隐性缺陷的主流检测方法是基于半导体电致发光原理的红外检测技术，简称EL检测技术。现有测试方法和系统的缺点只能在暗室或夜晚的无光环境下测试，在白天的户外场景下无法开展，不能实现光伏电站现场全天候测试，不仅测试效率较低，而夜晚在电站现场对检测人员存在人身安全隐患。如中国专利CN106301211A、CN103048297A和CN10471383A。

发明内容

为解决上述技术问题，突破现有方法和系统只能在无可见光的夜晚或暗室开展测试的限制，本专利提供一种面向绿色资产评估的全天候光伏组件缺陷检测方法及系统，可在白天户外场景下开展光伏组件缺陷测试。

本发明的技术方案如下：

一种面向绿色资产评估的全天候光伏组件缺陷检测方法，其特征在于，它包括以下步骤：

S1、依据被测样品选择合适的可调制脉冲电源，选择原则：为被测样品加载的电流最大值≥被测样品短路电流的80%；所述被测样品为光伏组件；

S2、使用可调制脉冲电源为被测样品加载脉冲电流，脉冲调制频率为f，激发被测样品发出特定波长的微弱红外光；

S3、微弱红外光经滤光后，被红外传感器感知，并转换为数字信号；

S4、控制与信号处理系统接收所述的数字信号，通过可调制脉冲电源的调制频率f作为锁相信号放大的输入参数，提取被测样品的内部缺陷分布图。

按上述方法，所述的S2中，可调制脉冲电源的脉冲频率取值不高于红外传感器正常工作帧率的1/4；加载的脉冲电流最小值为0，最大值是被测样品短路电流的60%~80%，被测样品短路电流（Isc）值可从样品背面的铭牌中获得；脉冲方式为方波或正弦波。

按上述方法，所述的S4具体为：在频率为f的调制脉冲电流激发下，用高速红外传感器采集红外图像序列图，依次将红外图中每个像素点的值按时间顺序组成一组时序信号，针对每组时序信号采用数字锁相信号处理技术，计算出幅度值和相位值，组合成幅度值二维矩阵和相位值，最后通过数字图像构成技术合成样品隐性缺陷图，包含缺陷形状和深度特性。

按上述方法，所述的红外传感器满足以下条件：在被测样品被激发微弱红外光谱范围内，量子效率＞50%，采样频率≥9帧/s。

按上述方法，所述的滤光由安装在红外传感器镜头上的滤光镜完成，滤光镜满足以下条件：在被测样品被激发微弱红外光谱范围内，带通截止率＞99.99%，透过率优于大于80%。