【摘要】：近年來光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,熱斑效應(yīng)不僅嚴(yán)重影響光伏電站的發(fā)電效率而且嚴(yán)重影響了光伏電站的安全性,傳統(tǒng)的熱斑檢測和定位方式難以滿足大型光伏電站實際需求。因此,本文選取真實運行中的光伏電站紅外熱成像圖像和可見光圖像作為研究對象,提出一種基于紅外圖像與可見光圖像的光伏陣列熱斑檢測與定位的方法,實現(xiàn)了熱斑的自動檢測與定位,具體如下:(1)提出了一種基于改進(jìn)自適應(yīng)增強(qiáng)(Adaptive Boosting,Adaboost)算法的光伏陣列檢測方法�；诠夥嚵芯哂幸�(guī)則幾何形狀的先驗知識,首先利用改進(jìn)權(quán)重更新方式的Adaboost算法訓(xùn)練能夠識別光伏陣列的級聯(lián)分類器實現(xiàn)對完整光伏陣列的初步檢測,然后在此基礎(chǔ)上去除背景區(qū)域,最后根據(jù)去除背景的結(jié)果圖尋找連通區(qū)域和光伏組件平均長度及高度檢測光伏發(fā)電組件。(2)提出了基于完整光伏陣列初步檢測框和光伏組件檢測框的兩次熱斑檢測判別方法。為了提高熱斑檢測的準(zhǔn)確率,首先利用檢測區(qū)域的最高溫和平均溫度進(jìn)行熱斑初篩,然后利用滑動窗口內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行熱斑二次判定,最后對兩次檢測得到的可疑熱斑進(jìn)行與運算和位置判斷得到最終的結(jié)果。(3)提出了基于斜率和長度約束的光伏陣列紅外熱成像圖像及可見光圖像配準(zhǔn)的熱斑定位方法。首先利用改進(jìn)Harris算法分別提取兩幅圖像中的特征點,然后基于最小歐式距離準(zhǔn)則進(jìn)行特征點粗匹配,最后在此基礎(chǔ)上根據(jù)斜率約束準(zhǔn)則和長度約束準(zhǔn)則對粗匹配線段進(jìn)行篩選,得到最終的精配準(zhǔn)結(jié)果,從而實現(xiàn)熱斑定位。實驗結(jié)果表明,本文提出的算法不僅實現(xiàn)了光伏陣列熱斑的自動檢測與定位,而且算法運行效率和準(zhǔn)確率都比較高,滿足大型光伏電站的實際需求。
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM615;TP391.41
【圖文】：

（c）建在水面的光伏電站 （d）建在沙漠的光伏電站圖 1.1 光伏電站示意圖為了減少熱斑效應(yīng)對光伏電站的影響，光伏電站運行維護(hù)人員必須定期對整個電站所有的光伏陣列進(jìn)行熱斑檢查。傳統(tǒng)的熱斑檢測一般依靠人工手持熱像儀逐個光伏組件進(jìn)行排查的方式，這會導(dǎo)致兩個方面的問題。一方面，由于電站所處的環(huán)境比較惡劣導(dǎo)致人工檢測比較困難，因此光伏電站的運行和維護(hù)成本一直居高不下。另一方面，人工手持熱像儀檢測熱斑的方式存在精確率較低問題。根據(jù)文獻(xiàn)[2]的統(tǒng)計，在使用傳統(tǒng)方法檢測熱斑的所有光伏電站中，超過 20％的光伏電站缺少檢測數(shù)據(jù)和誤傳輸數(shù)據(jù)。所以，提出一種基于紅外熱成像及可見光圖像的光伏電站熱斑檢測定位技術(shù)對于提高光伏電站發(fā)電效率，降低光伏電站運維成本和實現(xiàn)光伏電站運維智能化具有廣闊的前景。光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀科技發(fā)展促進(jìn)了光伏發(fā)電技術(shù)的進(jìn)步，光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)也因此得以普及�？v觀全球光伏發(fā)

南京郵電大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)位論文 第一章 緒論發(fā)出的熱輻射線，經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換將不可見輻射轉(zhuǎn)換為可視圖像。因此，紅外圖像的特征在于不受天氣和照明條件的影響。紅外成像系統(tǒng)不僅可以通過煙霧，灰塵和霧等障礙物探測目標(biāo)，實現(xiàn)夜以繼日的被動探測，并且可以發(fā)現(xiàn)目標(biāo)細(xì)節(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步目標(biāo)檢測、目標(biāo)定位及目標(biāo)跟蹤。此外，紅外成像設(shè)備隱蔽性好、檢測能力強(qiáng)、檢測距離長，將人類可視范圍從有限的可見光譜擴(kuò)展到肉眼看不見的紅外輻射光譜，所以采用紅外成像系統(tǒng)實現(xiàn)檢測和識別目標(biāo)在各個領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。圖 1.2 為利用紅外相機(jī)拍攝得到的存在熱斑的光伏電站紅外圖像和無熱斑的光伏電站紅外圖像。

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 邢濤;陳道遠(yuǎn);劉玲玲;周永;張金林;劉勇;;系統(tǒng)端光伏組件熱斑研究及其成因分析[J];太陽能;2015年11期

2 楊康;李景天;劉祖明;馬銘;馬遜;許海園;謝明達(dá);趙冬陽;;光伏電站熱斑測試研究[J];云南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2015年02期

3 楊仲江;蔡然;徐彬彬;;光伏電站防雷裝置與熱斑效應(yīng)分析[J];電氣應(yīng)用;2012年01期

4 陳露;夏永放;李本文;史俊瑞;徐有寧;;低速過濾燃燒熱斑不穩(wěn)定性實驗研究[J];沈陽工程學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2015年03期

5 王天壹;宣益民;;熱斑遷移路徑上非定常氣膜冷卻特性研究[J];工程熱物理學(xué)報;2018年09期

6 賈力;;太陽能光伏組件熱斑效應(yīng)的檢測與控制措施研究[J];山東工業(yè)技術(shù);2017年04期

7 范征鋒;劉杰;劉彬;于承新;賀賢土;;離子-電子非平衡機(jī)制降低中心熱斑點火條件[J];強(qiáng)激光與粒子束;2015年08期

8 閆朝,內(nèi)田澄生,坂元康朗,徐建中;熱斑對渦輪二級靜葉熱負(fù)荷影響的實驗和數(shù)值研究[J];推進(jìn)技術(shù);2004年06期

9 董建軍;鄧克立;王強(qiáng)強(qiáng);任寬;曹柱榮;江少恩;;基于多通道Kirkpatrick-Baez顯微鏡的內(nèi)爆熱斑不對稱性實驗研究[J];核聚變與等離子體物理;2018年02期

10 康洞國;鄭無敵;王敏;裴文兵;朱少平;;激光聚變沖擊波點火的熱斑形成機(jī)制[J];強(qiáng)激光與粒子束;2015年03期

相關(guān)會議論文 前7條

1 于承新;范征鋒;劉杰;;慣性約束聚變中內(nèi)爆混合的模型構(gòu)建[A];2016第八屆全國計算物理會議報告文集[C];2016年

2 于承新;范征鋒;劉杰;;慣性約束聚變中內(nèi)爆混合的模型構(gòu)建[A];2016第八屆全國計算物理會議報告文集[C];2016年

3 王衍斌;;錐引導(dǎo)的沖擊波快點火[A];中國核科學(xué)技術(shù)進(jìn)展報告（第五卷）——中國核學(xué)會2017年學(xué)術(shù)年會論文集第7冊（計算物理分卷、核物理分卷、粒子加速器分卷、核聚變與等離子體物理分卷、脈沖功率技術(shù)及其應(yīng)用分卷、核工程力學(xué)分卷）[C];2017年

4 范征鋒;;多介質(zhì)輻射流體歐拉內(nèi)爆模擬程序LARED-S及其應(yīng)用[A];2018年版中國工程物理研究院科技年報[C];2018年

5 理玉龍;楊冬;劉祥明;彭曉世;徐濤;魏惠月;查為懿;梅雨;王峰;;高時間分辨光學(xué)成像技術(shù)在激光慣性約束聚變中的應(yīng)用[A];第十二屆全國光學(xué)前沿問題討論會會議論文摘要集[C];2017年

6 康洞國;裴文兵;朱少平;鄭無敵;王敏;;激光聚變沖擊波點火壓縮的增壓機(jī)制[A];第十六屆全國等離子體科學(xué)技術(shù)會議暨第一屆全國等離子體醫(yī)學(xué)研討會會議摘要集[C];2013年

7 王衍斌;唐永建;張林;吳衛(wèi)東;雷海樂;王鵬;;快點火靶的優(yōu)化[A];第九屆中國核靶技術(shù)學(xué)術(shù)交流會摘要集[C];2007年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 本報記者 吳越;海洋“熱斑”成為氣候變化的重要調(diào)節(jié)器[N];中國氣象報;2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前7條

1 李志強(qiáng);高速列車制動盤熱斑特征及裂紋萌生擴(kuò)展機(jī)制研究[D];北京交通大學(xué);2016年

2 楊智勇;高速客車鋁基復(fù)合材料制動盤熱損傷和結(jié)構(gòu)設(shè)計研究[D];北京交通大學(xué);2008年

3 喬加飛;對轉(zhuǎn)渦輪氣動優(yōu)化設(shè)計及其熱斑效應(yīng)的研究[D];中國科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所）;2012年

4 張晉;活動星系核及其延展區(qū)的高能輻射研究[D];中國科學(xué)院研究生院（云南天文臺）;2009年

5 毛佳佳;功能梯度材料二維熱彈性接觸失穩(wěn)分析[D];北京交通大學(xué);2017年

6 夏永放;低速過濾燃燒波不穩(wěn)定性動力學(xué)特性研究[D];東北大學(xué);2013年

7 方芳;基于片上網(wǎng)絡(luò)的眾核芯片關(guān)鍵測試技術(shù)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 楊帥;光伏電站熱斑故障在線診斷及自適應(yīng)控制研究[D];揚州大學(xué);2019年

2 張世博;渦輪導(dǎo)葉彎曲對進(jìn)口熱斑效應(yīng)的影響研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2019年

3 耿俊楠;基于旋翼無人機(jī)的光伏電站太陽能板熱斑檢測[D];中國計量大學(xué);2018年

4 馬浩;基于紅外熱成像及可見光圖像的光伏電站熱斑檢測及定位技術(shù)研究[D];南京郵電大學(xué);2019年

5 劉鳴飛;若干物理參數(shù)對葉柵通道內(nèi)熱斑遷移特性影響研究[D];南京航空航天大學(xué);2018年

6 田盛;光伏組件局部陰影下熱斑效應(yīng)優(yōu)化配置研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2016年

7 劉雪睛;光伏組件熱斑效應(yīng)檢測及仿真分析[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2017年

8 王亞東;光伏電站晶硅組件熱斑故障診斷研究[D];揚州大學(xué);2017年

9 黃盛娟;光伏組件熱斑效應(yīng)研究[D];長沙理工大學(xué);2015年

10 劉豐收;光伏光熱綜合利用中熱斑效應(yīng)的研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

本文編號：2738360