光伏陣列故障狀態(tài)的識(shí)別研究.pdf

1、　　隨著光伏發(fā)電技術(shù)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，已有大量的光伏系統(tǒng)投入運(yùn)行。實(shí)際應(yīng)用中由于組件封裝工藝等原因，當(dāng)光伏組件運(yùn)行八至十年后，局部區(qū)域因?yàn)闅饪椎臐B入或擴(kuò)散而老化，使得組件中的部分電池?fù)p壞，影響系統(tǒng)輸出。因此，在大功率光伏發(fā)電系統(tǒng)中對(duì)光伏陣列進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的故障在線分析與診斷顯得十分重要。本研究通過(guò)理論分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，處于不同工作狀態(tài)的太陽(yáng)能電池，其表面溫度有明顯差異。紅外成像系統(tǒng)提供了一種能以較高的溫度和空間分辨率測(cè)量溫度分布的方法。

2、本文針對(duì)處于不同工作狀態(tài)下太陽(yáng)能電池間存在明顯溫差這一特性，提出了基于紅外圖像分析的太陽(yáng)能光伏陣列(電池)工作狀態(tài)分析與自動(dòng)識(shí)別的方案。該方案首先對(duì)光伏陣列的紅外圖像進(jìn)行一系列的處理與分析，提取可能的故障區(qū)域及區(qū)域的特征信息，綜合考慮環(huán)境溫度、照度、風(fēng)力等環(huán)境因素的影響，采用信息融合與模糊推理的方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏陣列中太陽(yáng)能電池工作狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別。 論文主要就以下幾個(gè)方面進(jìn)行了創(chuàng)新性的研究和探討：1、通過(guò)對(duì)光伏電池模型、機(jī)理、不

3、同工作狀態(tài)時(shí)的溫差及紅外特性的分析，論證了利用紅外圖像對(duì)太陽(yáng)能光伏陣列進(jìn)行非接觸式故障分析的可行性；2、針對(duì)光伏陣列紅外圖像的特點(diǎn)，提出了一系列對(duì)該類(lèi)圖像進(jìn)行拉伸、去噪、非均勻背景抑制和圖像分割的方法，并有效地提取了紅外圖像中有意義的特征信息；3、分析了不同季節(jié)各種環(huán)境因素(光照、環(huán)境溫度、風(fēng)力等)對(duì)處于不同工作狀態(tài)光伏電池的溫差及紅外特性的影響，提出了一種基于信息融合與模糊推理的對(duì)太陽(yáng)能電池在不同環(huán)境下的正常、遮擋、老化、損壞等工作狀