浏览次数：350立项背
作为电力生产企业，安全生产是企业的生命线。因此，开发公司对光伏发电站的首要关注重点就是电站生产运行的安全。当前，光伏发电设备超温故障是光伏电站最常见的故障，也是导致光伏电站发生安全事故的主要原因，因此及时排查消除设备故障尤其是超温故障是保证电站安全运行的必要手段
近年来，在光伏发电行业越发规范，运维要求、技术和水平不断提高的环境下，开发公司持续探索和实践光伏发电设备故障，尤其是超温故障的排查方法和工作流程。开发公司为了排查和消除光伏发电设备的超温故障，先后采购了红外测温枪、热成像仪等设备，并制定了相关的工作制度和流程。但是由于行业内对光伏发电设备的超温故障排查没有实用可行的作业指导书，因此开发公司在探索的过程中也遇到很多困难，在排查和消除光伏发电设备故障上费时费力，工作效率低，工作成效也不是很明显，导致很难完成事先制定的故障排查消除计划。为此，开发公司根据公司的电站实际，在2017年摸索出一套适合公司实情的光伏电站超温故障排查优化工作及管理方案，并逐步推广应用到开发公司各光伏电站
主要内容和特
光伏电站超温故障自动化管理系统，以无人机自主巡检为依托，在大量实践经验基础上，优化光伏电站无人机自主巡检方式；通过巡检红外数据，研发并提升红外热斑识别算法精度，实现现场巡检、故障研判、报告生成的自动化。同时，项目研发光伏电站无人机管控及缺陷管理模块，实现多个光伏电站的巡检航迹规划、作业状态监控、三维可视化缺陷展示等功能
光伏电站超温故障自动化管理系统具备：故障组件及设备的快速排查及地理位置快速识别，隐患故障类型现场快速分析，热斑现象分析及隐患危害程度判定，消缺建议及措施自动呈现等功能；同时，本项目制定并形成了无人机使用管理标准，无人机光伏组件超温扫描作业指导书，光伏设备热成像扫描作业指导书，光伏设备超温隐患消缺作业指导书等管理规范；为电站运维工作人员提供了光伏发电设备超温故障排查和消除的工作指导和工作平台
科学价值与技术难
光伏电站光伏区发电设备的主要故障和隐患是超温隐患；光伏发电设备发热隐患点众多，组件、线缆连接头、汇流箱等设备都是超温起火的主要来源。但是光伏电站的超温过热源（含连接头）众多，一个电站该类热源数量少则上万，多则五六万，因此单纯地派员手持热成像仪对各个设备进行扫描和排查，费时费力
开发公司光伏电站超温故障自动化管理系统研究成果重点是应用无人机自主航拍方式，解决人工排查难的问题，在超温故障排查的实际工作方案及流程不断优化的基础上，制定了一套基于无人机自主巡检方式的光伏电站超温故障优化管理工作方案及流程，并开发无人机自主巡检应用、现场故障自动化识别与报告自动生成模块、无人机航线规划与缺陷可视化管理模块，实现对光伏发电设备超温故障的从排查到消除的全过程管理，快速准确地故障识别分类并提出对应的消除建议措施，指导故障消除工作
系统创新
1、针对光伏发电站及设备超温故障的特点，利用光伏组件高清可见光及红外双光巡检系统，提出无人机面作业，热成像仪点作业的超温故障排查工作方案，并实现无人机自主巡视、现场缺陷报告自动生成
2、针对光伏电站发电设备（组件、汇流箱、汇流节点等）多，超温故障位置确定的难点，开发了超温故障管理软件，基于光伏电站区域三维实景地形，将光伏组串的地理位置网格编号与组串编号一一对应，通过无人机扫描结果和网格编号，快速确定超温故障光伏组件的实际地理位置
3、针对现场故障排查工作，总结实践经验，编制了《光伏设备热成像扫描作业指导书》，系统地指导现场运维工作人员进行超温故障排查工作，在实际巡检工作中取得良好效果
4、开发了超温故障自动化管理系统，基于深度神经网络的目标分割算法及形态学和聚类方法的图像分析算法，提出红外影像颜色、纹理等特征融合的边缘识别与轮廓提取方法，通过像素信息与发热温度关联，实现光伏组件热斑自动识别与精准定位，对超温现象进行统计、分析并提出相应的超温故障消除的建议和措施。创新性地对因鸟粪、阴影等遮挡造成的热斑效应进行分析，判断其故障的危害程度，为整改措施决策提供依据
实施应用效
光伏电站超温故障自动化管理系统的实施，提高了超温故障排查及消除工作的科学性和智能化水平，解决了光伏发电设备多，超温故障排查难，效率低的缺点，实现超温故障的快速排查。管理系统的推广对光伏发电行业的带动和提升具有显著作用，对提高我国光伏发电站运维的整体水平，保障用电安全，具有极其广泛的社会效益。开发公司光伏电站超温故障自动化管理系统的实施，将可节省和增加的经济效益约可达8500万元，截止到2019年12月，节省和增加的经济效益约670万元