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无人机光伏电站巡检

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        当前,人工智能在中的运用和研究主要集中在电站运维方面,而对如今飞速发展的光伏行业来说,人工智能在光伏电站巡检中的应用显得尤其重要。根据某行业研究中心数据显示,到2020年全球公用事业规模光伏运维市场将达到390GW。面对如此庞大的市场规模,如何通过运营维护来提高光伏电站的发电效率、降低运维成本,保障光伏电站收益的最大化,已成为电站业主和投资者们最为关心的问题。

    长期以来,光伏电站项目的选址多在平原、山坡、工商业大型厂房屋顶等无明显阳光遮挡的区域,而且光伏电站建设规模普遍较大。较大的建设规模和偏僻的选址决定了光伏电站运维巡检工作超强的复杂程度及难度。常规的人工巡检方式不仅需要耗费大量的人工及时间成本,同时巡检人员工作也存在一定的危险性。如此一来,光伏电站的后期运维巡检成了电站业主的一块心病。而人工智能的发展,给光伏电站巡检指明了一个新方向。结合光伏电站运维巡检的技术要求与特点,诸多电站业主以及光伏企业家都不约而同的瞄准了智能无人机技术。在不少光伏业内人士眼中,智能无人机技术已成为了光伏电站运维巡检的新出路。
     

    无人机光伏电站巡检

    无人机巡检光伏电站(图)

    电站巡检侦察兵:智能无人机

    智能无人机在电力线巡检中的运用早已不新鲜,如今国内多地的电网电力线巡检都采用了无人机,并取得了不错的效果。但是,智能无人机在光伏电站巡检中的应用还是鲜有耳闻。

    事实上,在光伏电站巡检中,由于光伏电站设备数量庞大,人工巡检光伏电站往往很难发现其存在的隐患。而且,人工巡检常常受地形影响,无法到达一些区域,从而产生巡检盲点。与此同时,人工巡检遇到大型光伏电站时,巡检频次很难达到要求,导致很多电站故障无法及时发现,而这些难题遇到无人机都将迎刃而解。

    智能无人机普遍搭载红外成像相机和可见光成像相机,两者结合,能精确全面的采集太阳能电池板的丰富信息。除此之外,智能无人机还搭载计算机智能终端,可通过热信号的生成来确定太阳能电池板受损情况,在高空实现对光伏组件热斑效应等问题的查看。在光伏电站的日常巡检中,无人机可以提供包括组件红外检测、组件表面灰尘检测、组件裂纹破损检测、组件遮挡检测等在内的组件检测,还能实现实时监测、分析、智能诊断等功能,以达到对光伏板灰尘覆盖,表面破损,发热等故障的诊断和隐患的精确定位。

    另外,根据每次巡检数据的累积,以及系统其他数据的整合,无人机获取的海量数据可进行挖掘分析,对易出现故障区域以及故障周期等等做出有效分析和预测。此外,智能无人机的投入运用,使得光伏电站不再需要大量人力值守,这将进一步降低光伏电站的运维成本,同时也提高了电站的经济效益。

    总体而言,智能无人机操作灵活、简便、高效,相比于常规的人工巡检,智能无人机巡检具备以下优势:

    1.巡检效率高,大幅缩减光伏电站巡检所需人数及巡检时间,节省人力运维成本,具有更高的经济效益;

    2.智能无人机机动性高,它在空中飞行可以不受地面障碍物等的限制自由移动。针对光伏电站幅员辽阔,地形起伏等特点,运用无人机巡检省时又省力;

    3.全自动飞行诊断,结合历史数据分析,可对光伏电站进行全面评估,还可对电站故障的出现进行有效预测;

    4.提升了电站巡检频次,有效提高电站巡检效率与精确性;

    5.解决了电站建设类型不同,组件难于巡检的难题,及以往人工巡检可能带来的人员安全问题。

    省时省力省钱 无人机智能巡检诊断

    目前,多数光伏企业对于智能无人机技术仍处于观望阶段,甚至有不少的企业家对智能无人机在光伏电站巡检中的可运用性还持怀疑态度。而少数坚持创新的光伏企业经过几年的技术攻关,已经在智能无人机光伏电站巡检领域取得了突破性进展。

    以光伏电站故障智能诊断知名企业金鸿泰为例,该公司近年来一直致力于用包括智能无人机在内的先进技术开拓光伏电站的高效智能化运维,其研发的无人机智能巡检诊断系统成功验证了无人机巡检应用于光伏电站的可行性,在智能无人机光伏电站巡检领域的开发应用已经进入试验阶段。行业专家认为,智能无人机在光伏电站巡检中可运用性的验证,必然会在业内掀起一波针对智能无人机的投资狂澜。可以预见的是,随着技术的完善,无人机将在光伏电站运维中实现更多的功能,成为光伏电站合格的侦察兵。

    光说不练假把式,到底无人机巡检有没有理论上的那样好用,还得实践出真知。下面以金鸿泰“SolarFly?速福来?”金鸿泰无人机智能巡检诊断系统在内蒙古托克托县40MW光伏电站的试飞为例,看看智能无人机在光伏电站巡检中的实际效果。与以往无人机巡检不同的是,“SolarFly?速福来?”金鸿泰无人机不再只是相机与传感器的载体,而是以“智能无人机+人工智能”为理念打造出来的具有卓越智能分析诊断能力的智能无人机。

    下面是今年3月份金鸿泰智能无人机巡检光伏电站试飞传回地面的光伏电站实时图片,从图片上电站运维人员可以实时掌握光伏电站的运行情况,再结合计算机分析,对光伏电站的各组件设备的工作情况就有了准确的了解。

    可见光图像

    图1:飞行高度35米

    图1和图2分别为无人机飞行高度在35米和10米时传回地面的可见光图片,通过可见光图片我们可实现组件遮挡、组件表面灰尘、组件表面裂纹等检测。

    红外图像

    图3:飞行高度25米

    图3为无人机在飞行高度为25米情况下传回地面的红外图像。通过红外图像,我们能发现光伏电站的热斑现象并精确定位,红外图片结合计算机分析,就可获得电站运行的一些关键数据,从而实现对光伏电站发热等故障的诊断。

    图4:无人机飞行照片

    在这次试飞过程中,智能无人机完成整个40MW光伏电站的信息采集只用了2.5个小时。事实证明,智能无人机将采集到的信息实时图传至地面端,验证了智能无人机巡检可以检测到组件、汇流箱等设备的问题。其他诸如组件灰尘检测、组件热斑检测、组件遮挡检测、组件污垢检测、组件裂痕检测、组件不发电检测、组件防反二极管损坏检测、组件背板划伤以及汇流箱发热等设备故障、隐患也一一精确地检测出来。

    那么,智能无人机巡检光伏电站可以带来哪些经济价值呢?

    首先,采用无人机巡检光伏电站,使得在电站运维过程中“无人值班、少人值守”成为现实,大大节省了人力资源。以一个40MW的大型地面光伏电站为例,按照传统运维模式,巡视人员不仅每天要看组件是否损坏,还要拿电流表逐一检测,需要2名巡检人员花费3-4天才能巡视一遍。而采用无人机巡检只需要1-2个人操纵与配合,这样可以大大降低电站巡检的人工成本。其次,采用智能无人机全部巡检光伏电站一次只需要约3小时,与人工巡检相比大大缩减了巡检周期,提升了巡检的工作效率。其三,智能无人机巡检的高效性为解决电站故障提供了便利,方便电站运维人员及时快速地处理电站故障问题,提高了光伏电站的发电效率,带来巨大的经济价值。换句话说,智能无人机是以更小的成本创造了更大的经济效益。

    毫无疑问,相对于人工巡检,智能无人机巡检的主要优势已是显而易见的了。它能够轻松解决长期以来存在的光伏电站巡检难题,提高巡检效率,降低人工巡检成本,同时还能提升电站的发电效率。既实用又高效,还十分经济实惠。另外,无人机在设备故障诊断、故障精确定位等方面的功能,也是令人工巡检望洋兴叹。而最让人惊喜的是,它还可以结合大数据平台,对获取的海量数据进行分析,从而对易出现故障的区域以及故障周期等等做出有效分析和预测。

    不得不说,金鸿泰无人机智能巡检诊断系统在内蒙古托克托县40MW光伏电站成功运用,初步验证了无人机智能巡检诊断系统应用于光伏电站的可行性,进一步表明智能无人机完全可以胜任光伏电站的日常人工巡检部分工作。

    技术革新 开拓光伏电站巡检的未来

    目前,无人机巡检尚存在一些技术难题亟待突破。譬如说,无人机在脱离操作者的视界之后,还无法实现自主飞行,极有可能因为撞上障碍物而坠毁,再加上国内相关制度的不完善以及标准的缺失,智能无人机系统在光伏电站的大规模发展依然任重而道远。

    无论如何,智能无人机在光伏电站巡检中的表现是非常值得肯定的,毕竟人工巡检无法弥补的缺陷以及智能无人机的诸多优势,都决定了智能无人机将在未来占领光伏电站巡检市场,从而极大地弥补人工巡检的不足。

    如今,无人机在光伏电站巡检领域的应用已经吸引了大批光伏企业的注意。在光伏运维强大的市场需求下,以无人机得天独厚的优势,将会有越来越多的光伏企业争相布局。汹涌如潮的电站投资带来的将是技术的爆发,以目前无人机技术的发展速度,智能无人机或将在短期内开启光伏电站运维的新时代。可以预见,未来的光伏电站巡检,将会是智能无人机的天下。

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