風電光伏故障檢測中無人智能巡檢的實踐應用

方皓玥

摘 要：從我國的供電情況來看，由于人口基數較大，各領域的可持續發展都需要足夠的電力作為基礎保障，因此我國面臨的電力需求也極大。此外，由于各個地區的地形十分復雜，氣候差異較大，各地區橫跨經緯度，因此我國的供電系統發電來源也逐漸變得更加多元化。因此，借助水力、風力、光伏等自然資源而形成的發電系統，也成為了我國供電系統獲得可持續發展的重要組成部分。但是由于供電系統的多樣性、復雜性以及龐大性，因此在供電系統的長期應用當中，其對應的故障檢測以及維修工作也存在較大難度。本文就我國風力發電與光伏發電系統故障檢測存在的各種困難進行了詳細分析，也在此基礎上提出了無人機在該系統故障檢測當中的實踐應用策略，旨在為有關人士提供參考建議。

關鍵詞：智能無人機;風力發電;光伏發電;故障檢測

社會的不斷發展也讓我國的圖像識別技術得到了快速進步，該技術的出現，也讓無人機在巡檢工作方面的應用變得更加廣泛。因為風電場的葉片體型大、光伏電廠設備較多等眾多特征，無人機智能巡檢也獲得了十分廣闊的發展前景，不僅節省人力物力，還能有效降低檢測成本，提升巡檢效率與安全性的同時，也能通過更加精準的圖像識別技術檢測故障點，對故障功能進行及時修復，存在十分明顯的應用優勢。

1電力系統中故障檢測的困境及無人機的應用優勢

1.1電力系統故障檢測中存在的困難

第一，工作量巨大，檢修效率不夠理想。在我國電力需求不斷增大的背景下，我國的電力系統也在不斷發展，不管是供電系統規模還是種類，都獲得了質的飛躍。但是在供電系統大規模以及多種類發展的背景下，其對應的檢修工作也變得更為復雜，如果僅依靠傳統人工檢測，無法滿足實際需求，也會讓各項檢修工作存在滯后，甚至還會對供電系統的正常運行帶來負面作用。

第二，檢修難度大。檢修難度大的主要體現在風力發電系統在實際運行時，設備要求較高，人工檢修存在較大難度，需要借助其他設備開展檢修工作。除此之外，由于供電系統的組成成分十分復雜，如果僅依靠單一的人工檢修方法無法滿足實際需求，加之人工發現精度與溫度差距的能力也十分有限，部分電力系統的基站位置十分偏遠，且配備的檢修人員數量有限。這些實際存在的問題，都會讓整個檢修難度增大。

第三，受到天氣等因素限制，電力系統的故障檢修也呈現實時化、動態化的特征，如果依靠傳統人工檢修，當遇到雷雨天惡劣天氣時，不得不停止戶外檢修工作。因此，整個檢修工作也會面臨較大危險。

1.2無人機在電力系統故障檢測中的應用優勢

無人機在電力系統故障檢測方面的實踐應用，可以從以下幾點進行詳細分析：

第一，效率高。當下無人機能夠實現測繪、拍照、攝像以及檢測數值等眾多功能，能夠在同一時間對各項數據進行有效闡述與測量，這是人工檢測方式無法實現的，效率極高。

第二，精度高。無人機的應用能夠實現近距離故障檢測，也能檢測原有的故障盲區與死角，可以通過無人機的紅外成像于紫外成像等功能，對部分較為隱蔽的故障進行實施檢測，提升故障檢測準確性。

第三，傳統的人工故障檢測容易受到環境與檢修條件等因素限制，因此無人機的出現也能真正實現高山、平原以及琥珀等復雜地貌的巡檢工作，還能在黑夜以及雨天巡檢，不會受到天氣狀況以及地理環境等較多因素影響，因此應用性十分廣泛。

第四，在電力系統巡檢過程中，引入無人機能夠代替傳統人工檢測所需開展的走線、攀高以及燈塔等作業形式，不僅提升檢測效率，還能降低檢測危險性。也正是因為無人機的應用，使我國的電力系統從原有的密集勞動型逐漸轉向了技術密集型，降低檢測成本的同時，也促進我國電力系統的智能化、精細化發展。

2無人機智能巡檢的應用分析

2.1風電巡檢

2.1.1風電葉片常出現的故障現象

風電機組葉片在實際運行時，容易受到沙粒與強風等因素影響，如果長期暴露在空中，潮濕空氣也會對這部分葉片的表面進行腐蝕，導致表面受到不同程度損耗。如果不及時發現這些情況并處理，會讓葉片的性能受到影響，嚴重時甚至會讓葉片出現斷裂現象，對整個機組的正常運轉也會存在負面影響。首先，如果葉片長期處于潮濕空氣，其表面的涂層會發生脫落，如果大面積掉落，也會對其使用年限帶來負面作用，導致維護成本增加。其次，由于風機振動所產生的裂紋容易暴露在空氣當中，如果這些裂紋沾染物質，也會讓葉片出現侵蝕，不容易被發現。長此以往也會給后續的修復工作帶來較大難度，增加維護成本的同時，也不利于安全性。再次，因雷電發生的葉片損傷現象，如果在雨水較多的區域容易遭受雷擊，雷擊情況過重時，會讓葉片直接廢掉，無法正常運轉。最后，由于葉片腐蝕而發生的排水孔堵塞現象，在長期積水以后，葉片也會出現腐蝕。

2.1.2無人機識別風電故障

通過無人機對風電故障進行識別，首先就要利用人工巡檢的方式，確定葉片的基本故障樣本，然后錄入相關的故障信息，借助無人機對目標風機進行巡檢。然后在人工手動控制的基礎上，通過飛行方式采集葉片的紅外圖像，這樣就能清楚地找到故障信息。在發現故障源之后，也可以通過人工調整的方式近距離拍攝，但是在拍攝時一定要注意避免強光。與人工排查方式相比，無人機巡檢方式能夠更加精準高效地定位故障點。

2.2光伏巡檢

在經過長時間的使用之后，光伏設備表面也會出現不同程度的損壞、裂紋以及焊帶故障等現象，還會發生枯枝落葉、灰塵積蓄現象，導致設備內的電流電壓發生變化。如果電池的局部出現升溫時，由于設備本身的功能限制，也容易產生熱斑，如果熱斑溫度較高，也會讓整個電池的正常性能受到影響，無法正常運行。因此光伏巡檢有著十分重要的作用，通過無人機智能巡檢技術對其進行多方拍攝，能夠更加精準地識別光伏電板，也可以更加準確地找到光斑位置。如此一來，維修人員能夠快速采取精準行動隊，及時找到光斑位置并進行消除，提升電池使用壽命的同時，也能控制維修成本。但值得注意的是，在拍照時，一定要讓目標不能曝光在太陽光下，這樣會讓拍攝出的圖像不夠清晰，出現對比困難，無法準確識別熱斑位置，對設備的正常運行也會存在負面作用。除此之外，還要選擇有著更高熱敏度的紅外成像設備，使目標樣本能夠與拍攝的鏡頭保持一致，在精準對焦的基礎上，使拍攝到的圖片更加清晰。除此之外，在對溫度進行設置之前，也要通過自動模式調節溫度，然后用手動模式對最后的溫度進行微調，使溫感能夠始終保持在合理范圍之內。最后，由于無人機本身的體型較小，但也需搭載較多設備，因此其自身的重量會有所增加，能量消耗也會變得更為明顯。與原有的續航能力相比，也會有所降低，因此要想保證整個巡檢工作順利實施，除了要保證無人機的續航能力之外，還要讓無人機能夠獲得更多能量，保證整個拍攝過程更加完整。

3結束語

綜上所述，在風電光伏巡檢工作中引入無人機技術也獲得了廣泛應用，能有效保證巡檢工作的安全性，使巡檢工作變得更加高效可靠。除此之外，無人機的引入還能有效定位故障位置，降低設備維修難度的同時，也能有效節省維修成本。但是在部分不夠明顯的故障識別方面，還需強化無人機巡檢技術。例如對于部分痕跡較淺的劃痕，還需在該技術上面進行不斷強化研究。因此，有關技術人員一定要開展更加深入且高效的探究，促進我國電力事業的健康可持續發展。

參考文獻

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