[0001] 本发明涉及光伏电站运维领域，尤其涉及一种光伏电站智能运维系统及方法。

[0002] 光伏电站是利用光伏发电技术将太阳能转化为电能的设施,它由大量太阳能电池板(光伏组件)组成,这些电池板通过光电转换将太阳能转化为直流电。直流电经过逆变器转换为交流电,然后通过变压器升压后接入电网或供电设备,以实现电能的输送和利用。随着全球光伏产业的迅猛发展，伴随着光伏电站的建设质量问题、安全问题也频频爆发,越来越多的光伏电站面临运维的难题。诸如设计缺陷、设备质量缺陷、施工不规范等问题都给光伏电站的运维带来了严峻的挑战。

[0003] 现有的光伏电站运维存在的问题：人力巡检成本高： 传统电站通常需要人工巡检，这涉及到高昂的人力成本，尤其是对于大型电站；巡检效率低：人工巡检通常需要较长的时间，使得对电站的监测和检查不及时，可能错过潜在的问题；人为因素影响：人工运维容易受到人为因素的影响，如工作人员疏忽、疲劳等，可能导致运维质量下降；维护周期长：传统维护通常按照定期计划进行，而非根据实际需要。这可能导致一些问题在出现后仍需等待维护周期内才能得到解决。

[0019] 以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

[0020] 实施例一

[0021] 如图1所示，一种光伏电站智能运维系统，用于对光伏电站进行运行管理和维护，所述运维系统包括控制中心、基础数据获取模块、无人巡检模块、除草模块、清洁模块。

[0022] 基础数据获取模块用于获取基础数据，所述基础数据包括气象数据、相关设备运行数据，气象数据包括太阳辐照程度、降雨量、降雪量、温度、湿度、风速风。相关设备运行数据包括逆变器、汇流箱、光伏组件、升压站等设备的运行状态和运行时的功率、电压和电流，运行状态包括是否运行、是否出现缺陷或者故障。基础数据获取模块能够与控制中心进行通讯，进而控制中心能够通过基础数据获取模块获取气象数据和相关设备运行数据。

[0023] 无人巡检模块包括无人机，无人机与控制中心能够通讯，在无人机上设置有摄像头，无人机能够飞到光伏面板所在区域的上空并通过摄像头进行拍摄。控制中心通过对图像进行处理，能够判断光伏面板上是否有积雪、污渍、地面上是否有草以及草的深度、地形等。并且，控制中心能够根据无人机拍摄的光伏板所在区域的图像生成全景地图，一般只需要第一次使用时获取全景地图，根据全景地图，工作人员确定无人机最优的巡检路线以及巡检点，在后续的无人机巡检时只需要按照最优的巡检路线进行巡检即可。

[0024] 除草模块，用于对光伏面板所在的区域进行除草，包括除草机器人，除草机器人能够与控制中心进行通讯。控制中心根据无人机巡检时拍摄的图像获取草的位置以及深度，当草的深度超过一定设定值时，控制中心将需要除草的位置发送给除草机器人，除草机器人到达除草的位置进行除草。进一步，控制中心通过对无人机拍摄的图像进行处理，还能够得出不同位置处草的类型以及地形，根据不同的草的类型以及地形分配不同的除草机器人，对于有些地方地形不平整、有大石块、陡坡、大坑等不适合除草机器人工作的情形，控制中心控制除草机器人不进入这些区域，而由人工或者其它更适合的机器对这些区域进行除草。

[0025] 所述清洁模块，用于对光伏板的表面进行清洁，包括固定轨道式清洁机器人、子母机式清扫机器人以及除雪机器人，所述固定轨道式清洁机器人和子母机式清扫机器人均与控制中心通讯。当控制中心通过对无人机拍摄的图像进行处理后，可以判断光伏板的表面是否具有污染，当光伏板的污染达到一定量时，控制中心控制固定轨道式清洁机器人开始工作，对光伏板表面的进行清洁。所述污染可以是易处理的灰尘、较难处理的黏在光伏板表面的污渍或者雪。

[0026] 当固定轨道式清洁机器人对一些污渍无法清理时，控制中心将这些污渍所在的位置发送给子母机式顽固污渍清扫机器人，母机将履带式子机投放到污渍所在的光伏板的边缘，子机对未清理的污渍进行清除工作。污渍所在的位置可以有无人机巡检拍摄，也可以有固定轨道式清洁机器人进行拍摄。

[0027] 进一步，所述无人机上还设置红外摄像头，在巡检时，可以通过红外摄像头拍摄的图像判断光伏板是否存在热斑效应，如果存在热斑效应，说明光伏板出现故障，控制中心获取光伏板上存在热斑效应的位置，并通知工作人员进行维修。

[0028] 实施例二

[0029] 如图2所示，该实施例是基于实施例一的运行系统的运维方法，具体包括如下步骤：步骤一、通过无人机上的摄像头对光伏发电站进行图像拍摄，控制中心根据拍摄的图像确定光伏发电站的全景图像；
步骤二、基于全景图像制定巡检路线以及巡检点；
步骤三、基础数据获取模块实时获取基础数据，所述基础数据至少包括气象数据以及光伏板的实时发电量，无人机按照巡检路线以及巡检点定期进行巡检，无人机每经过一个巡检点进行拍摄一次或者多次，控制中心对巡检时拍摄的图像进行处理；
步骤四、控制根据图像处理结果以及基础数据，进行相应的处理；
步骤五、控制中心根据图像处理结果判断光伏板所在的区域是否有草；
当有草时获取草的深度、类型、位置以及草所在位置的地形，并根据草的深度判断是否需要进行除草；
步骤六、当需要除草时，根据草所在的位置的地形判断除草机器人是否能够作业；
步骤七、当除草机器人能够在草所在的位置进行作业时，控制中心根据草的类型选择合适的除草机器人并将需要除草的位置发送给该除草机器人；
步骤八、除草机器人到达指定位置进行除草；
按照设定的时间周期反复执行步骤三‑步骤八。

[0030] 优选地，在执行步骤四时，根据图像处理结果确定光伏表面是否具有污染，并判断污染的类型，当污染类型为雪时，通过所述气象数据以及光伏板的实时发电量判断是否需要除雪，当气象数据为下雪时且发电量低于预定值时，说明光伏板上的积雪量已经影响到了发电，需要进行清理。进一步，根据气象数据根据降雪的类型选择不同的除雪机器人，当降雪量小于预定值时，除雪机器人采用固定时轨道清扫机器人，实现对电站的清扫。当降雪量大于预定值或者出现雨夹雪时，除雪机器人选用履带式清雪设备，履带式清雪设备搭载可旋转的硬毛刷。

[0031] 当污染类型为灰尘时，并根据光伏板的实时发电量以及气象数据判断是否需要除尘，当对应于当时的气象数据的实时发电量低于预定值时，说明灰尘已经影响到发电，需要除尘，控制中心控制固定轨道式清洁机器人进行除尘，可以对所有的光伏面板进行除尘，也可以对部分光伏面板进行除尘。

[0032] 当污染类型为较难处理的污渍时，固定轨道式清洁机器人无法清理时，控制中心通过图像处理获取所述污渍所在的光伏面板的编号以及污渍再对应的光伏面板上所在的位置，控制中心控制子母机式顽固污渍清扫机器人移动到污渍的位置处，母机将子机送到对应编号的光伏面板的边缘，子机移动到光伏面板上的指定位置进行清理。并且子机在清理的过程中实时监测清理效果，并将监测的数据反馈到控制中心。当超过预定的时间仍然无法清理干净，子机停止清理，并反馈到控制中心，控制中心可以指派相应的工作人员进行手动清理，甚至更换光伏面板。

[0033] 优选地，在执行步骤四时，控制中心根据对红外摄像头拍摄的图像进行的图像处理结构判断是否存在热斑，当存在热斑时，说明对应的光伏面板已经损坏，控制中心指派工作人员进行维修或者更换。

[0034] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。