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1、无人机红外热斑检测在光伏电站中的应用摘要：近年来，太阳能作为新能源，其可持续性、绿色性特点展示的尤为明显， 在发电工作之中得到了全面应用，为此，全球各国均设立了光伏电站，强化清洁 能源的利用率。本文根据以往工作经验，对热斑形成的原因和影响进行总结，并 从无人机红外热斑检测的流程和系统构成、无人机红外热斑检测原理、在大型光 伏电站中的作用效果、应用注意事项四方面，论述了无人机红外热斑检测在光伏 电站中的应用。关键词：无人机；红外热斑；光伏电站光伏技术在大型光伏电站中应用时，极容易出现热斑故障，对发电性能产生 不良影响。在热斑检测传统方式应用过程中，主要是运维工作人员借助于升降车， 或者是高举扫描
2、仪，实现对热斑的全面检测和排查，在此过程中，会消耗大量的 人工和时间成本吗，安全性明显不足。通过无人机技术应用，能够强化巡检任务 的便捷性，获取清晰数据，实现对光伏电站红外热斑的有效检测。1. 热斑形成的原因和影响1.1热斑形成的原因从光伏发电过程中可以看出，热斑容易对光伏组件的发电性能和使用寿命产 生影响，热斑形成的原因涉及到以下几种：第一，光伏电池板自身在生产过程中 会出现细微差距，导致输出出现不均匀情况。第二，部分发电组件被树灰尘、杂 质等遮挡，最终导致照射在发电组件上的阳光强度出现明显的差异性。在上述两 种情况作用下，会导致电池在整体发电组件之中出现失调情况，失调之后电池不 仅不会对组
3、件输出做出贡献，反而会消耗电池产生的能量，让发电组件局部出现 过热情况，出现热斑。1.2热斑故障的影响首先，热斑效应会对太阳电池以及太阳能电池使用寿命产生极大影响，进而 增加发电厂的成本。其次，有光照的太阳能电池也会产生部分能量，进而遮蔽电 池消耗，影响光伏发电厂生产效率，降低能源输出。在此过程中，倘若工作人员 无法及时对热斑情况进行检查和排除，容易导致发电厂出现严重的经济损失，最 终导致电池局部烧毁、焊点融化等情况。2. 无人机红外热斑检测的应用优势一般情况下，大型光伏电站会建设在环境较为恶劣的沙漠、草原等区域，占 地面积较大，内部配置了很多设备。如果采用传统运维方式，极容易产生资源浪 费现
4、象，安全性和有效性也会受到影响。借助于无人机，工作人员可以对可见光 成像吊舱及红外双光成像吊舱进行搭载，并使用热斑定位，从多个角度对光伏板 进行拍摄和巡检，确保大型光伏电站光伏板热斑得到有效拍摄，在消除忙点的同 时，实施三维立体模型的相关处理，将各类料堆细节进行完整性重现，进而将较 强的精确性呈现出来。在无人机红外巡检过程中，能够将运维工人的工作量降低， 减少误差，降低成本，进而将较强的高效性和快捷性特点展示出来。借助于无人 机红外技术，可以确保热斑检测的完善性，而且不需要在检测过程中断电，便捷 性特点极为明显，不会对之前的温度产生干扰，灵活性较强，同时也不会受到各 种障碍物的影响。3. 无人
5、机红外热斑检测在光伏电站中的应用3.1无人机红外热斑检测的流程和系统构成无人机红外热斑检测具体流程如下：第一，开展飞行拍摄操作；第二，对相 关路径进行规划操作；第三，对热斑实施监测操作；第四，对图像进行全面分析； 第五，标记好异常区域。从具体研究过程中能够看出，固定翼无人机具备较长的 续航时间，但无法实现悬停操作。总的来说，无人直升机各项性能适中，但实际 成本相对较高。操作难度很大。多旋翼无人机成本很低，能够实现悬停操作，而 且整个操作难度有限，相关工作人员可以根据光伏电站实际运行情况，合理选择 无人机。例如，在无人机巡检系统组网方案选择上，需要应用到的设备有高清摄 像机、红外摄像机以及eLT
6、E集群通信重点进行搭载，这其中还涉及到eLTE无线 基站及相应核心网络、集群业务先关软件系统，以及eLTE终端。无人机对高清热 像仪或者是红外热像仪进行搭载，并开展试飞巡检，实现对图像数据的全面识别 操作。3.2无人机红外热斑检测原理不可见红外能量主要是由物体发出，当红外热像仪对其完成接收值周，可以 构建出与之相对应的热图像。在热图像之上，被测物体能够显示出不同温度，这 些温度用不同颜色表示出来。一般情况下，各个电池片具备温度均匀部分的特点， 实际热像图也具备均匀色彩分布效果，倘若组件矩阵之中存在少数电池片温度过 高情况，热像图及呈现出一定的色彩差距，这也证明电池片之中存在问题。当电 池组件相
7、应负载对电能进行消耗时，整体上对电池组件实际转化率汇会造成很大 影响。除此之外，需要对电池片进行及时更换和清理操作，避免对后继工作开展 产生影响。3.3在大型光伏电站中的作用效果工作人员通过无人机对红外热像仪进行搭建，并对平稳飞行状态进行设计， 借助于定航轨迹，从多个角度着手对光伏板进行拍摄操作，做好光伏板表面污渍 的检查操作。智能无人机还能对智能终端进行搭载操作，生成热信号，确定实际 电池的受损情况，确定光伏组件中热斑故障的具体来源。除此之外，工作人员还 要参考温度情况，实施准确的温度测量。随着阳光辐射强度的不断递增，热斑效 应也越来越明显，电磁组件温度也会呈现出明显的上升趋势。倘若电池片之
8、中存 在明显的热斑效应，在上午或者下午等时间内，就会出现较为明显的温度差异。 根据以往测量结果显示，在上午10点，如果电池片存在热斑效应，其温度大约 为40C，如果是正常状态下，温度仅为18C。在中午和下午时候，如果电池存 在热斑效应，温度将会升高到80到90C，此时周围正常的电池片温度仅为42C。3.4应用注意事项想要避免强辅助光源或者是太阳光反射，在实际拍摄过程中，需要确保组件 工作处于正常的阳光状态之下。其次，相关工作人员需要选择高热敏感度的红外 装备，确保设备相应镜头面轴线和拍摄具体目标保持垂直，还要尽可能对准焦距。 再次，实现对温感的全面设置，先借助于自动模式，实现对温度范围的全面性
9、测 量，之后再通过手动模式，实现对水平和跨度的全面设计，将温度范围控制在合 理状态之下。最后，无人机对城乡系统进行全面搭载。此种情况之下，相关部门 需要配备电量充足的电池，强化其续航时间。也正是在无人机红外热斑检测技术 的帮助下，光伏电站的运行也会变得更加顺畅。4. 总结综上所述，光伏电站极容易出现热斑故障，受热斑故障的影响，光伏电站发 电量会大幅减少，而且还会对光伏电站安全性和稳定性产生严重影响。无人机红 外热斑检测在光伏电站中的应用，还能降低热斑检测成本，强化检测结果的准确 性，强化热斑检测效率。因此，人们需要强化无人机红外热斑检测在大型光伏电站中的应用力度。参考文献1 罗欢.大型光伏电站中无人机红外热斑检测的应用研究J.中国高新科技,2019(03):98-100.2 杨柳.基于红外热成像无损检测技术的土木工程探伤无人机J.中国新通信,2018,20(07):184.3 杨博,谢小军，马茜溪,赵勇,张瑞刚.无人机检测光伏组件热斑效应的设计与实现J.太阳能,2017(12):61-64+51.桑轩昂.无人机红外热斑检测在光伏电站中的应用J.产业与科技论坛,2017,16(09):66-67.
