一种基于光伏发电设备的巡检方法及系统与流程

本技术涉及光伏电站运维，特别是涉及一种基于光伏发电设备的巡检方法及系统。

背景技术：

1、光伏电站作为可再生能源的重要组成部分，具有清洁、可靠、经济等诸多优点，然而，由于环境因素、设备老化、人为操作等原因，光伏电站在运行过程中可能出现各种问题，如设备故障、功率损失、安全隐患等，因此进行定期巡检显得尤为重要。

2、现有技术中，根据设定的巡检周期对光伏发电设备进行外观、运行参数进行检查，光伏电站涉及设备较多，巡检费时费力，且巡检结果精准度较差，大大降低了光伏电站的经济效益。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本技术提供了一种基于光伏发电设备的巡检方法及系统，旨在实现对光伏电站进行分区巡检，提高巡检精度，降低运维成本，保证光伏电站的高效安全运行。

2、本技术的一些实施例中，提供了一种基于光伏发电设备的巡检方法，包括：

3、根据光伏发电设备的结构参数，构建光伏电站图谱，并将光伏电站图谱划分为多个巡检区域，获取每个巡检区域中光伏发电设备的运行参数和视频图像；

4、根据运行参数和视频图像确定对应光伏发电设备的第一巡检结果，提取每个巡检区域中特征发电设备的特征运行参数，根据特征运行参数确定第二巡检结果；

5、根据第一巡检结果和第二巡检结果制定运维计划，并根据预设影响因素确定每个巡检区域的巡检周期。

6、在本技术的一些实施例中，根据运行参数和视频图像确定对应光伏发电设备的第一巡检结果，包括：

7、获取巡检区域中每个光伏发电设备的实时运行参数，将实时运行参数与光伏发电设备上相应部件进行映射，构建部件运行集；

8、将部件运行集中的实时运行参数与对应的标准运行参数区间进行比较，筛选出异常运行参数；

9、根据异常运行参数计算对应光伏发电设备的运行评估指数k1；

10、

11、其中，m为异常运行参数对应的异常部件个数，ri为补偿系数，且ri＝m/n，n为部件运行集中的总部件个数，hi为第i个异常部件对应的权重系数，cgi为第i个标准运行参数区间中的预设运行参数，ci为异常运行参数；

12、根据巡检区域内的光伏发电设备个数w以及光伏发电设备对应的运行评估指数k生成当前巡检区域的第一子巡检指数；

13、第一子巡检指数为：其中，k1i为第i个光伏发电设备的运行评估指数。

14、在本技术的一些实施例中，根据运行参数和视频图像确定对应光伏发电设备的第一巡检结果，还包括：

15、采集光伏发电设备的特征部件的视频图像，对视频图像进行图像预处理以及图像有效性分析，得到可参考图像；

16、对可参考图像进行特征位置点的像素平均处理，构建得到可参考图像集，获取与可参考图像集相应运行工况和特征位置点匹配的标准图像集，并将标准图像集与可参考图像集进行比较；

17、生成可参考图像集中的每个像素值与相应标准图像集中对应位置点的像素值的像素差值；

18、若像素差值处于预设偏差区间内，则判断当前可参考图像对应的光伏发电设备的特征部件不存在性能损耗；

19、若像素差值不处于预设偏差区间内，则判断当前可参考图像对应的特征部件存在性能损耗，并根据像素差值与预设偏差区间之间的最小差值生成性能损耗系数；

20、根据同一光伏发电设备的存在性能损耗的特征部件个数e以及特征部件对应的性能损耗系数，生成对应光伏发电设备的性能损耗指数k2；

21、

22、其中，qi为第i个存在性能损耗的特征部件的性能损耗系数，di为第i个存在性能损耗的特征部件对应的权重系数；

23、根据巡检区域内的光伏发电设备个数w以及光伏发电设备对应的性能损耗指数k2生成当前巡检区域的第二子巡检指数；

24、所述第二子巡检指数为：其中，k2i为第i个光伏发电设备的性能损耗指数。

25、在本技术的一些实施例中，第一巡检结果，包括：

26、根据第一巡检子指数和第二巡检子指数生成第一巡检总指数，所述第一巡检总指数为：其中，a1为第一巡检子指数对应的权重系数，a2为第二巡检子指数对应的权重系数；

27、根据第一巡检总指数与预设巡检总指数的关系，生成第一巡检结果；

28、当第一巡检总指数处于第一预设巡检总指数区间时，第一巡检结果为当前巡检区域中的光伏发电设备处于正常运行状态且性能损耗较小；

29、当第一巡检总指数处于第二预设巡检总指数区间时，第一巡检结果为当前巡检区域中的光伏发电设备处于正常运行状态且性能损耗较大；

30、当第一巡检总指数处于第三预设巡检总指数区间时，第一巡检结果为当前巡检区域中的光伏发电设备处于异常运行状态且性能损耗较大。

31、在本技术的一些实施例中，根据像素差值与预设偏差区间之间的最小差值生成性能损耗系数，包括：

32、预先设定第一预设差值区间，第二预设差值区间和第三预设差值区间；

33、当最小差值处于第一预设差值区间时，设定性能损耗系数为第一预设系数；

34、当最小差值处于第二预设差值区间时，设定性能损耗系数为第二预设系数；

35、当最小差值处于第三预设差值区间时，设定性能损耗系数为第三预设系数。

36、在本技术的一些实施例中，根据特征运行参数确定第二巡检结果，包括：

37、获取当前巡检区域的特征运行参数，根据特征运行参数生成当前巡检区域的发电效率预测值，根据发电效率预测值与相应运行状况下的发电效率期望值确定发电效率差值，根据发电效率差值生成第二巡检指数m2；

38、根据第二巡检指数与预设巡检指数阈值的关系，生成第二巡检结果；

39、当第二巡检指数小于预设巡检指数阈值时，第二巡检结果为当前巡检区域的发电效率较低；

40、当第二巡检指数大于预设巡检指数阈值时，第二巡检结果为当前巡检区域的发电效率良好。

41、在本技术的一些实施例中，根据第一巡检结果和第二巡检结果制定运维计划，包括：

42、所述运维计划包括维修计划和提升计划，根据当前区域的第一巡检结果判断是否生成维修计划，若生成维修计划，根据维修结果制定提升计划，若不生成维修计划，直接根据第二巡检结果生成提升计划；

43、当第一巡检结果为当前巡检区域中的光伏发电设备处于正常运行状态且性能损耗较小时，不生成维修计划；

44、当第一巡检结果为当前巡检区域中的光伏发电设备处于正常运行状态且性能损耗较大或当前巡检区域中的光伏发电设备处于异常运行状态且性能损耗较大时，生成维修计划。

45、在本技术的一些实施例中，根据预设影响因素确定每个巡检区域的巡检周期，包括：

46、所述预设影响因素包括环境因素和老化因素；

47、根据历史环境因素和历史老化因素，确定当前巡检区域中光伏发电设备发生故障的历史概率值和历史时间节点，并作为训练样本对神经网络模型进行训练，得到概率预测模型和时间节点预测模型；

48、将每个光伏发电设备的实时环境因素和实时老化因素输入至概率预测模型中，得到多个概率预测值以及对应的时间节点预测值；

49、筛选出每个巡检区域的特征故障预测设备，根据最特征故障预测设备的时间节点预测值对应的时间节点，确定每个巡检区域的巡检周期。

50、在本技术的一些实施例中，确定每个巡检区域的巡检周期，包括：

51、预先设定第一预设时间节点区间，第二预设时间节点区间和第三预设时间节点区间；

52、当时间节点处于第一预设时间节点区间时，设定当前巡检区域的巡检周期为第一预设巡检周期；

53、当时间节点处于第二预设时间节点区间时，设定当前巡检区域的巡检周期为第二预设巡检周期；

54、当时间节点处于第三预设时间节点区间时，设定当前巡检区域的巡检周期为第三预设巡检周期。

55、在本技术的一些实施例中，还包括一种基于光伏发电设备的巡检系统：

56、获取模块，用于根据光伏发电设备的结构参数，构建光伏电站图谱，并将光伏电站图谱划分为多个巡检区域，获取每个巡检区域中光伏发电设备的运行参数和视频图像；

57、确定模块，用于根据运行参数和视频图像确定对应光伏发电设备的第一巡检结果，提取每个巡检区域中特征发电设备的特征运行参数，根据特征运行参数确定第二巡检结果；

58、运维模块，用于根据第一巡检结果和第二巡检结果制定运维计划，并根据预设影响因素确定每个巡检区域的巡检周期。

59、本技术实施例的一种基于光伏发电设备的巡检方法及系统，与现有技术相比，其有益效果在于：

60、通过对光伏电站划分多个巡检区域，根据每个巡检区域中光伏发电设备的运行状态和性能损耗生成维修计划，根据每个巡检区域的发电效率生成提升计划，大大提升了巡检效率和发电效率，并根据每个巡检区域的环境因素和设备老化因素，制定每个巡检区域合理的巡检周期，减少故障发生的可能性，提高运维效率以及设备的可靠性。