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光伏电站安全防护解决方案—全自动无人机巡检系统

2021-05-24 15:14 性质:转载 作者: 浙江正治电力科技 来源: 浙江正治电力科技
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2020年,全国光伏新增装机4820万千瓦,其中集中式光伏电站3268万千瓦、分布式光伏1552万千瓦。从新增装机布局看,中东部和南方地区占比约36%,“三北”地区占64%...

2020年,全国光伏新增装机4820万千瓦,其中集中式光伏电站3268万千瓦、分布式光伏1552万千瓦。从新增装机布局看,中东部和南方地区占比约36%,“三北”地区占64%。

截至2020年底我国光伏市场累计装机量为253GW,2020年新增装机量为48.2GW,同比增长60%。2020年我国光伏发电量为2605 kWh,同比增长16.2%,占总发电量比重3.5%。


在刚刚结束的领导人气候峰会上,中国明确表示绿色发展的关键是“能源的绿色低碳发展”。光伏发电碳排放量是化石能源发电的十分之一到二十分之一,是真正的低碳能源,但光伏发电目前仅占我国发电量的3.5%。光伏将逐渐成为未来中国重要的电源之一,为实现“碳达峰”、“碳中和”提供强劲引擎。

未来中国四成用电将来自光伏

在内蒙古的达拉特旗,卫星发现了这样一个变化。近三年,在库布齐沙漠上,出现了大片的方格。经过确认,这是一排排的光伏板。仅这个骏马图案,就是由近20万块光伏板组成。目前,整个区域的数量超过300万块,是全国最大的沙漠集中式光伏发电基地。而且面积还将扩大,即将启动的三期项目一旦完工,整个基地的年发电量可达40亿千瓦时,相当于一个经济强县一年的全社会用电需求。

2011年,中国的装机容量仅为日本、美国的六成,为欧盟的6%。从2013年起,国家加大节能减排力度,光伏产业快速发展。到2017年,中国的装机容量就超过了整个欧盟的总和。当放眼全国,中科院空天院利用卫星遥感影像,为我们精准提取出了光伏基地的分布情况。地图上的每一个亮点,就代表一个光伏集中发电区,截至2019年,这样的区域就有2600多个。这让我国光伏发电的装机容量迅速增长。

我国十几个已发布十四五能源规划的省份,都明确要大力提升光伏规模。其中浙江、江苏等地到2025年的装机容量,都将增长一半以上。根据国家发展改革委能源研究所等机构的预测,到2050年,中国近四成的用电量将来自光伏。随着光伏等清洁能源的持续发展,中国将在实现“碳达峰”和“碳中和”的路上越走越稳。

光伏电站的”克星“

火灾是光伏电站当之无愧的“克星”,总会有电站起火的血的教训让用户“谈火色变”。那么该如何去防患于未然呢?

光伏电站中的火灾事故原因很多,

主要有以下几个方面:

1)设备和电缆老化故障,造成短路; 2)熔断器、断路器选型和安装不当,造成直流拉弧;3)系统设计缺陷,电缆或者开关载流量偏少,造成局部温度过高;4)施工不当,电气设备螺丝拧得过松,电缆接头压接不牢,造成接头处接触电阻过大;或者螺丝拧得过紧,电缆接头压接变形,也会造成接头处接触电阻过大。

随着光伏产业的不断发展,光伏发电并网给光伏电站的运营维护带来了巨大压力。由于光伏发电设备属于分散式发电设备,具有设备数量多、占地面积大的特点,且大部分光伏电站地处荒漠、山地、水上及采矿沉降区等复杂环境中,因此光伏电站的运营维护较为复杂和困难。

光伏电站巡检-全自动无人机

在运维中,全自动无人机巡检优势:

1)激光雷达技术、实时动态高精度定位技术、深度学习算法,不再依赖飞行人员的无人机操控技术,而是完全自主飞行实现光伏电场的精细化巡检;

2)全自动无人机机动性高,它在空中飞行可以不受地面障碍物等的限制自由移动。针对光伏电站幅员辽阔等特点,运用无人机巡检省时又省力;

3)全自动飞行诊断,结合历史数据分析,可对光伏电站进行全面评估,还可对电站故障的出现进行有效预测;

4)提升了电站巡检频次,有效提高电站巡检效率与精确性;

5)解决了电站建设类型不同,组件难于巡检的难题,及以往人工巡检可能带来的人员安全问题。

光伏发电不同于传统的发电站,任何一个小问题都可能带来巨大的损失。其中,热斑效应便是最让巡检人员头疼的问题,传统的巡检方式人员无法有效发现热斑,单个热斑对整个支路发电量影响在3%-7%,也就是说同一支路组件数量在大于14块时,出现热斑就需要对支路进行检测,评估发电影响。

热斑长期存在会造成整个支路其他组件更容易出现热斑,从而造成更大的经济损失,所以需要重视热斑对电站发电量的影响。在系统分析出故障后,巡检人员可对监测出的故障进行人工干预,对故障进行复检并及时处理,极大程度上提高了工作人员的工作效率,降低了故障导致的发电损失,也帮助光伏发电站完成了巡检作业标准化、高效化的转型发展。

飞行控制APP:

符合光伏巡检行业的需求,支持一键起飞作业、一键返航、异常状态人干预等多种功能,简单易用。基于大疆M-SDK开发,支持精灵4、M200、M210、M300、御2行业进阶版等主流型号无人机。

可视化作业指挥:

全方位呈现无人机巡检作业信息,汇总飞行作业地图、今日作业概况、累计作业成果、缺陷汇总分析、飞行支撑能力建设、无人机装备配置情况、巡检数据等全流程信息,实现作业任务可知可控。

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