[发明专利]一种基于多旋翼无人机的集中式光伏电站电池组件缺陷巡检系统

说明书

本发明公开了一种基于多旋翼无人机的集中式光伏电站电池组件缺陷巡检系统，属于集中式光伏电站维护设备技术领域，采用带有RTK设备的四旋翼无人机携带高清相机进行拍摄，根据照片拼接出电站整体的高清地图，在该地图上绘制巡检航线，发送至无人机，无人机依照航线飞行，并拍摄组件照片，拍摄结果上传后台，检测人员在拍摄结果上发现的问题可准确对应到地图上，整个检测过程自动化程度高，用户使用负担低，所有结果均实现数字化，可追溯，查看便捷，检测人员无需人工检测每个组件，检测作业效率大幅提高，同时保障了检测人员的安全性，同时可为业主直观呈现电站健康情况，以便及时安排清洁或是维修作业。

技术领域

本发明属于集中式光伏电站维护设备技术领域，具体为一种基于多旋翼无人机的集中式光伏电站电池组件缺陷巡检系统。

背景技术

集中式光伏电站与公共电网相连接且共同承担供电任务的太阳能光伏电站，此类电站占地面积大，布设大量光伏电池组件，通过直流汇流箱、直流配电箱、并网逆变器、升压站，最终将电能送入电网，有效缓解白天用电高峰的用电需求。由于此类电站占地面积大，因此，空闲的湖泊、山坡，废弃的矿区等均可以作为集中式光伏电站的选址场所。

光伏电站光伏区的设备有箱变、逆变器、汇流箱、电缆、组件等众多电气组件，当光伏组件自身故障时，其自身电阻变大，导致热量集聚。由于光伏区杂草丛生，覆盖区域广阔，往往不能得到及时的清理，在干燥季节里，易引发光伏区火灾。发生火灾后，形成的气流，会使火势越来越多，火借风势，风助火威。救火时安排不合理和人员配合不足，很难快速消灭火情，会造成很大的经济损失。

随着多旋翼无人机在地理测绘、电力巡检、应急救灾等方向的使用日趋频繁，多旋翼无人机的技术愈发成熟，飞行稳定性大幅提高，事故率逐步降低，挂载的传感器愈发小型化，700mm轴距的四旋翼无人机可使用RTK模块实现厘米级精度的飞行定位，并可以挂载红外与可见光双光相机，拍摄高清可见光照片与热成像照片。

千寻位置采用网络RTK方案，基于北斗卫星系统(兼容GPS、GLONASS、Galileo)基础定位数据，实现稳定、一致的厘米级高精度定位。在服务范围内，无需自建基站，国内外测量RTK终端设备随时接入，服务流程在线化，能够大幅提升测量作业工作效率和质量。

现有技术方案寻找组件缺陷的方法主要有两类，一种是通过汇流箱记录各个组串发电情况，采用大数据方法对其下各个组串发电量进行对比，当一个组串出现明显的发电量下降时，可确定该组串存在异常。

另一种是检测人员携带热成像设备到现场，使用热成像设备拍摄组件，通过拍摄结果查看组件温度是否均匀，如果出现斑点状、条状等形状的热斑(即该斑点温度明显高于周边温度)，或该组件温度明显高于其他周边组件温度时，说明该组件存在问题，需要进行维护。

现有技术中的寻找组件缺陷的方法中，采用分析汇流箱发电量发现组件异常的方法首先需要汇流箱具有数据上报能力，对汇流箱设备本身提出较高的要求，通用性较差，不同厂家的设备特性不同，呈现数据的方式不同，且对一些较老的电站，其汇流箱并不具有这样的功能。再者，由于这种方法是一种统计性查看方法，因此问题的发现具有一定的延时性，并不能在第一时间发现组件的异常情况。此外，这种方法对问题的定位只能指向组串，而不能够直接指出具体出现问题的组件是哪一个，仍需要检测人员到现场对问题组串中的每个组件进行查验。采用热成像设备到现场检测可发现问题组件，但如果是检测人员携带手持设备进行检测，整个检测过程效率低，尤其是地面架空的组件、水面上安装的组件、山坡上安装的组件，检测人员想要拍摄到组件的过程十分的繁琐与费时，目前有些厂家采用无人机携带红外设备在空中对问题组件进行查找，但由于定位精度问题，虽然能够快速发现问题，但问题发生位置偏差大，增加维护人员压力。

发明内容