光伏场区杂草遮阴的识别及处置论文_李志明,冯永刚,张晶

中国能源建设集团山西电力建设有限公司 山西太原 030012

摘要:光伏场区由于面积大,运维人员相对较少,在一些杂草丛生的地方,杂草过度生长对组件造成遮阴,既影响发电效率也影响场区的安全稳定运行,甚至造成设备损坏,本文围绕这个问题对遮阴现象的远程监控提出了一些解决的思路。

关键词:光伏场区;杂草;遮阴;远程监控

随着国家新能源产业政策的不断出台,近年来光伏行业发展迅速,大量农光互补、渔光互补的光伏项目被实施。这些项目很多建在农村的滩涂、荒地、林地等地区。这些地区经常会有杂草、芦苇等植物覆盖,而这些杂草、芦苇如果不加以控制的肆意生长蔓延就会对整个光伏场区的运行造成极大的隐患。

首先茂密的杂草,影响设备的散热。光伏电站的主要设备,逆变器、汇流箱在运行过程中会产生一定的热量,长期处于茂密杂草遮挡中的话,会抑制设备对外散热,热量长时间散不出去,会导致设备过热而引发故障。另外值得一提的是夏天气候炎热加上设备温度过高散不出去,还会存在火灾风险。

电站遮挡对于系统发电量的影响不言而喻。据测算,光伏系统中存在树荫等阴影,会导致电站发电量降低约20-30%,在一定条件下,还会引起所谓的所谓“热斑”现象。如果这种情况长期存在,当热斑效应达到一定程度,组件上的焊点熔化并毁坏栅线,从而导致整个光伏组件报废。许多大型的光伏电站只配备了极少量的运维人员,由于场区面积大有些还处在山坡上,做一次大面积的整体巡查不仅耗时,而且费力,很多时候对于每天都忙于电站故障的处理、设备的更换的工作人员根本无暇顾及杂草的影响。

近年来随着无人机技术和人工智能的快速发展为找到一种方便快捷的方法来解决杂草遮阴远程监控问题提供了可能性。

首先是无人机技术的广泛应用,既可以在一定的程序控制下自主飞行还可以搭载例如相机、指令接收器等各种荷载。如果能利用无人机和图像识别处理技术对产生遮阴的区域进行检测和监控既可以提高检测的效率也可以极大的减轻运维人员的工作强度。对于场区运维具有重要的意义。

图像识别在视觉监控方面有很多应用。

采用特征匹配法 对于遮阴特征进行识别通过提取待检测目标的特征点(角点、颜色特征等)建立目标模板,然后通过检测实时视频流中对应目标,进行相似性判别,从而实现目标检测。

采用目标的局部特征信息,通过特征匹配来进行跟踪的算法进行 特征点检测、特征描述、特征点筛选、特征点匹配。

其优点是对于目标的尺度、旋转、光照变化具有不变性,但其缺点是计算量大且实时性差。只要配备高性能处理器就可以克服这些弊端。从而实现对杂草遮阴的实时远程监控。

论文作者:李志明,冯永刚,张晶

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第32期

论文发表时间:2019/3/1

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光伏场区杂草遮阴的识别及处置论文_李志明,冯永刚,张晶
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