一种氢燃料无人机运维的调峰光伏电站及其工作方法技术

本发明专利技术公开的一种氢燃料无人机运维的调峰光伏电站及其工作方法，属于光伏发电技术领域。包括太阳能电池组、汇流装置、电解装置、氢气提纯装置、氢气压缩装置、加氢站、调峰燃料电池组和氢燃料无人机；太阳能电池组与汇流装置连接，汇流装置分别与电解装置和逆变器连接，电解装置的氢气出口与氢气提纯装置连接，氢气提纯装置与氢气压缩装置连接，氢气压缩装置与加氢站连接，加氢站与调峰燃料电池组连接，同时还能为氢燃料无人机加氢。本发明专利技术的自动化程度高，节能环保，在对光伏电站进行高效运维的同时，提升了电站的经济效益，同时使光伏电站具有调峰能力。

【技术实现步骤摘要】
一种氢燃料无人机运维的调峰光伏电站及其工作方法
本专利技术属于光伏发电
，具体涉及一种氢燃料无人机运维的调峰光伏电站及其工作方法。
技术介绍
随着化石能源对环境污染的日益加剧，太阳能、风能等可再生的清洁能源备受瞩目。光伏是太阳能有效利用的一个重要领域，全球光伏使用量增长迅猛。大面积光伏装置的故障检测、识别及清洗是光伏装置后期维护的重要一环。传统的检测方法有定期人工运维、锂电池无人机运维等方式。人工定期运维存在效率低的问题，锂电池无人机运维以锂电池为运维动力，然而锂电池存在电流密度低、单位放电量电池质量重体积大的问题，目前，锂电池运维无人机最长的飞行时间为半小时，导致运维效率一直不尽人意。与此同时，光伏电站输出电力不稳定，无法随意调峰，经济效益不高。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种氢燃料无人机运维的调峰光伏电站及其工作方法，自动化程度高，节能环保，在对光伏电站进行高效运维的同时，提升了电站的经济效益，同时使光伏电站具有调峰能力。本专利技术是通过以下技术方案来实现：本专利技术公开了一种氢燃料无人机运维的调峰光伏电站，包括太阳能电池组、汇流装置、电解装置、氢气提纯装置、氢气压缩装置、加氢站、调峰燃料电池组和氢燃料无人机；太阳能电池组与汇流装置连接，汇流装置分别与电解装置和逆变器连接，电解装置的氢气出口与氢气提纯装置连接，氢气提纯装置与氢气压缩装置连接，氢气压缩装置与加氢站连接，加氢站与调峰燃料电池组连接，同时还能为氢燃料无人机加氢；氢燃料无人机上设有清洗系统；调峰燃料电池组的水出口连接有供水储罐，供水储罐能够为氢燃料无人机的清洗系统加水。优选地，电解装置的氧气出口连接有氧气提纯装置，氧气提纯装置连接有氧气压缩液化装置，氧气压缩液化装置连接有氧气储罐。优选地，加氢站包括氢气储罐和调压设备，氢气储罐与调压设备连接，调压设备上设有若干扩展加氢接头。优选地，氢燃料无人机包括氢气储存装置、燃料电池动力系统、水箱、加压系统、清洗喷头、检测系统和通信模块；氢气储存装置上设有加氢接口，加氢接口能够与加氢站的加氢接头连接，氢气储存装置与燃料电池动力系统连接，燃料电池动力系统的出水口与水箱连接，水箱通过加压系统与清洗喷头连接，水箱能够连接至供水储罐；检测系统与通信模块连接，通信模块与无人机控制系统通信互联。进一步优选地，检测系统包括红外热成像传感器、可见成像传感器、数据模块和处理器；红外热成像传感器、可见成像传感器和数据模块分别与处理器连接，处理器与通信模块连接。进一步优选地，清洗喷头包括定点射流喷头和扇形喷头。进一步优选地，氢燃料无人机还包括定位装置，定位装置与通信模块连接。进一步优选地，通信模块为WIFI通讯模块或Zigbee通讯模块。本专利技术公开的上述氢燃料无人机运维的调峰光伏电站的工作方法，包括：光伏电站接收电网的信号，用电低谷时太阳能电池组产生的电能经汇流装置进入电解装置，产生的氢气经氢气提纯装置提纯后进入氢气压缩装置压缩液化并存储在加氢站内；当加氢站储量达到预设储量后，电解装置关闭，太阳能电池组产生的电能经汇流装置去逆变器；用电高峰时电解装置关闭，太阳能电池组产生的电能经汇流装置去逆变器，同时调峰燃料电池组开启，加氢站为调峰燃料电池组提供氢气，调峰燃料电池组产生的电能进入电网进行调峰；氢燃料无人机进行光伏电站的日常运维，加氢站为氢燃料无人机提供氢气，氢燃料无人机产生的水进行太阳能电池组的清洗。优选地，氢燃料无人机包括氢燃料巡检无人机和氢燃料清洗无人机；氢燃料巡检无人机达到巡检水量报警值时返航加水，氢燃料清洗无人机达到清洗水量报警值时返航加水，巡检水量报警值＜清洗水量报警值；氢燃料巡检无人机负责检测电池组故障、污迹及遮挡，以及清洗常规污迹及遮挡，在检测范围超过常规清洗范围时反馈信息给氢燃料清洗无人机，氢燃料清洗无人机负责清洗顽固及大面积污迹及遮挡。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术公开的一种氢燃料无人机运维的调峰光伏电站，电解产生的氢气一方面可以作为氢燃料无人机的燃料，另一方面可以作为调峰燃料电池组的燃料，在加氢站氢气储量富余时还可另行商用。氢燃料动力系统具有质量轻、电流密度大，发电效率高的优点，减少了无人机的载荷，氢气具有能量密度高，单位质量发电量高的优点，增加无人机运行时间，使氢燃料无人机能够24小时不间断工作，节省了人力物力；氢燃料无人机燃烧的水可以直接作为清洗水使用，整个过程形成了从水到氢再到水的流程，并且副产氧气，节能环保，在对光伏电站进行高效运维的同时，提升了电站的经济效益。同时，调峰燃料电池组产生的水能够作为氢燃料无人机的清洗用水，充分利用了水资源。电解装置在用电低谷时开启产氢储能，调峰燃料电池组在用电高峰时开启发电调峰，使光伏电站具有良好的调峰能力。进一步地，加氢站的扩展加氢接头能够满足不同对象的加氢需要，在氢气储罐储满时对外加氢，提升经济效益。更进一步地，氢燃料无人机的定点射流喷头和扇形喷头能进行大面积的范围清洗和小面积的集中清洗，两者结合提高清洗效率，节约水量。更进一步地，定位装置能够实时传输所处的位置，进行故障报修，提高巡检效率。本专利技术公开的上述氢燃料无人机运维的调峰光伏电站的工作方法，自动化程度高，节能环保，在对光伏电站进行高效运维的同时，提升了电站的经济效益，同时使光伏电站具有调峰能力。进一步地，氢燃料无人机分别设置氢燃料巡检无人机和氢燃料清洗无人机，使两者的任务明确，提高巡检和清洗的效率。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图。图中：1-太阳能电池组，2-汇流装置，3-电解装置，4-氧气提纯装置，5-氢气提纯装置，6-氧气压缩液化装置，7-氢气压缩装置，8-加氢站，9-调峰燃料电池组，10-氢燃料巡检无人机，11-氢燃料清洗无人机。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述，其内容是对本专利技术的解释而不是限定：如图1，为本专利技术的氢燃料无人机运维的调峰光伏电站，包括太阳能电池组1、汇流装置2、电解装置3、氢气提纯装置5、氢气压缩装置7、加氢站8、调峰燃料电池组9和氢燃料无人机。太阳能电池组1与汇流装置2连接，汇流装置2分别与电解装置3和逆变器连接，电解装置3的氢气出口与氢气提纯装置5连接，氢气提纯装置5与氢气压缩装置7连接，氢气压缩装置7与加氢站8连接，加氢站8与调峰燃料电池组9连接，同时还能为氢燃料无人机加氢。电解装置3的氧气出口连接有氧气提纯装置4，氧气提纯装置4连接有氧气压缩液化装置6，氧气压缩液化装置6连接有氧气储罐。加氢站8包括氢气储罐和调压设备，氢气储罐与调压设备连接，调压设备上设有若干扩展加氢接头。具体地，氢燃料无人机包括氢气储存装置、燃料电池动力系统、水箱、加压系统、清洗喷头、检测系统和通信模块；氢气储存装置上设有加氢接口，加氢接口能够与加氢站8的加氢接头连接，氢气储存装置与燃料电池动力系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氢燃料无人机运维的调峰光伏电站，其特征在于，包括太阳能电池组(1)、汇流装置(2)、电解装置(3)、氢气提纯装置(5)、氢气压缩装置(7)、加氢站(8)、调峰燃料电池组(9)和氢燃料无人机；/n太阳能电池组(1)与汇流装置(2)连接，汇流装置(2)分别与电解装置(3)和逆变器连接，电解装置(3)的氢气出口与氢气提纯装置(5)连接，氢气提纯装置(5)与氢气压缩装置(7)连接，氢气压缩装置(7)与加氢站(8)连接，加氢站(8)与调峰燃料电池组(9)连接，同时还能为氢燃料无人机加氢；氢燃料无人机上设有清洗系统；调峰燃料电池组(9)的水出口连接有供水储罐，供水储罐能够为氢燃料无人机的清洗系统加水。/n

【技术特征摘要】
1.一种氢燃料无人机运维的调峰光伏电站，其特征在于，包括太阳能电池组(1)、汇流装置(2)、电解装置(3)、氢气提纯装置(5)、氢气压缩装置(7)、加氢站(8)、调峰燃料电池组(9)和氢燃料无人机；
太阳能电池组(1)与汇流装置(2)连接，汇流装置(2)分别与电解装置(3)和逆变器连接，电解装置(3)的氢气出口与氢气提纯装置(5)连接，氢气提纯装置(5)与氢气压缩装置(7)连接，氢气压缩装置(7)与加氢站(8)连接，加氢站(8)与调峰燃料电池组(9)连接，同时还能为氢燃料无人机加氢；氢燃料无人机上设有清洗系统；调峰燃料电池组(9)的水出口连接有供水储罐，供水储罐能够为氢燃料无人机的清洗系统加水。


2.根据权利要求1所述的氢燃料无人机运维的调峰光伏电站，其特征在于，电解装置(3)的氧气出口连接有氧气提纯装置(4)，氧气提纯装置(4)连接有氧气压缩液化装置(6)，氧气压缩液化装置(6)连接有氧气储罐。


3.根据权利要求1所述的氢燃料无人机运维的调峰光伏电站，其特征在于，加氢站(8)包括氢气储罐和调压设备，氢气储罐与调压设备连接，调压设备上设有若干扩展加氢接头。


4.根据权利要求1所述的氢燃料无人机运维的调峰光伏电站，其特征在于，氢燃料无人机包括氢气储存装置、燃料电池动力系统、水箱、加压系统、清洗喷头、检测系统和通信模块；氢气储存装置上设有加氢接口，加氢接口能够与加氢站(8)的加氢接头连接，氢气储存装置与燃料电池动力系统连接，燃料电池动力系统的出水口与水箱连接，水箱通过加压系统与清洗喷头连接，水箱能够连接至供水储罐；检测系统与通信模块连接，通信模块与无人机控制系统通信互联。


5.根据权利要求4所述的氢燃料无人机运维的调峰光伏电站，其特征在于，检测系统包括红外热成像传感器、可见成像传感器、数据模块和处理器；红外热成像传感器、可见成像传感器和数据模块分别与处理器连接，处理器与通信模块连...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗丽珍，彭文博，田鸿翔，高虎，李晓磊，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，华能集团技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11