[發(fā)明專利]一種光伏組件表面減反膜層的檢測(cè)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110982894.9
• 申請(qǐng)日: 2021-08-25
• 公開（公告）號(hào): CN113689410A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 壽春暉;賀海晏;黃綿吉;金勝利;鄔榮敏;丁莞爾;周劍武;沈曲;洪凌;秦剛?cè)A;孫士恩;范海東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江浙能技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T5/00;G06F17/11
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

本發(fā)明涉及光伏組件表面減反膜層的檢測(cè)方法，包括步驟：S1、采集光伏組件圖像信息；S2、對(duì)每張圖片中的每塊光伏組件的圖像進(jìn)行色彩空間模式的轉(zhuǎn)換，計(jì)算平均亮度值；S3、按照光伏組件的平均亮度值分布對(duì)光伏組件進(jìn)行排列，標(biāo)記組件；S4、選取并測(cè)試標(biāo)記組件的反射率R_i，將反射率值R_i與值進(jìn)行數(shù)值擬合，計(jì)算得到R_i與的關(guān)系式；S5、根據(jù)每塊組件的計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的R_i；S6、最后計(jì)算得到減反膜失效比例。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的方法避免了人工對(duì)每一塊組件進(jìn)行測(cè)試，具有非接觸測(cè)量、算法簡(jiǎn)單、檢測(cè)難度小、檢測(cè)效率高等突出優(yōu)點(diǎn)，非常適合在光伏電站上應(yīng)用推廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光伏組件表面減反膜失效識(shí)別領(lǐng)域，尤其涉及一種基于可見光圖像的光伏組件表面減反膜失效識(shí)別方法。

背景技術(shù)

目前國(guó)內(nèi)光伏電站裝機(jī)量已達(dá)2.4億千瓦，是全國(guó)第三大電源，結(jié)合我國(guó)能源轉(zhuǎn)型發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，到2030年，中國(guó)非化石能源占一次能源消費(fèi)比重將達(dá)20％，2050年將達(dá)50％以上，光伏作為最有前景的清潔能源之一，將會(huì)迎來更加蓬勃的應(yīng)用發(fā)展。由于光伏玻璃表面減反射膜的顯著發(fā)電增益效果(可達(dá)3％以上)，如今已經(jīng)成為光伏組件廠家的標(biāo)配，但是根據(jù)荷蘭皇家帝斯曼集團(tuán)測(cè)算，全球之前有超過40GW的無減反射膜組件已經(jīng)安裝在光伏電站上。此外，正在運(yùn)行的鍍減反射膜組件也經(jīng)受著長(zhǎng)期的戶外考驗(yàn)，沙塵、雨水、有機(jī)污染物等都會(huì)逐步侵蝕玻璃表面的中空SiO₂減反射膜層，造成減反射作用的逐步喪失。而光伏組件的工作壽命可長(zhǎng)達(dá)25年以上，與玻璃一起高溫?zé)Y(jié)制備的減反射膜層無法匹配光伏組件的生命周期，通過對(duì)電站端組件的表面反射率檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)安裝5年以上的光伏組件有相當(dāng)高比例已經(jīng)存在膜層脫落的問題，需要對(duì)電站所有組件進(jìn)行較為精準(zhǔn)的膜層評(píng)估來確定是否需要重新鍍膜。

對(duì)光伏電站的組件表面減反膜的檢測(cè)，通常采用便攜式分光光度計(jì)設(shè)備進(jìn)行接觸式測(cè)量，且面臨組件檢測(cè)數(shù)量極大，安裝高度及地形多樣導(dǎo)致無法取樣測(cè)試等難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有檢測(cè)手段單一，檢測(cè)難度高、效率低的難題，提供一種光伏組件表面減反膜層的檢測(cè)方法。

這種光伏組件表面減反膜層的檢測(cè)方法，包括以下步驟：

S1：采集目標(biāo)區(qū)域內(nèi)光伏組件表面的可見光圖像信息，對(duì)每張圖片進(jìn)行預(yù)處理，確定每張圖片中光伏組件的數(shù)量n_a，其中a＝1～m，m為圖片數(shù)量；

S2：對(duì)每張圖片中的每塊光伏組件的圖像進(jìn)行色彩空間模式的轉(zhuǎn)換，并計(jì)算出每塊組件對(duì)應(yīng)的平均亮度值其中i＝1～n_a；

S3：按照光伏組件的平均亮度值分布對(duì)光伏組件進(jìn)行排列，選擇其中極大值、極小值和中位數(shù)對(duì)應(yīng)的組件為標(biāo)記組件；

S4：檢測(cè)標(biāo)記組件的反射率曲線，記錄其在可見光區(qū)域內(nèi)的反射率值R_i，并將R_i與值進(jìn)行數(shù)值擬合，得到對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式方程；

S5：將其余所有光伏組件的值代入多項(xiàng)式方程計(jì)算，得到其余光伏組件的R_i計(jì)算值；并隨機(jī)對(duì)若干塊光伏組件進(jìn)行R_i值的實(shí)測(cè)，并對(duì)比計(jì)算值，修正方程；

S6：匯總所有圖片的組件反射率R_i值信息，R_i值在4％以上為失效，計(jì)算得到目標(biāo)區(qū)域中所有光伏組件的減反膜失效比例。

作為優(yōu)選：步驟S1中，對(duì)光伏組件表面的可見光圖像信息的采集方法：通過無人機(jī)在規(guī)劃路徑上拍攝得到可見光圖像。

作為優(yōu)選：步驟S1中，確定光伏組件數(shù)量的方法：通過圖像識(shí)別算法，將每張初始圖片進(jìn)行對(duì)比、拼接或剪裁處理，統(tǒng)計(jì)出每張圖片中有效光伏組件數(shù)量。