一种光伏阵列故障诊断及定位方法技术

本发明专利技术涉及图像处理领域，具体涉及一种光伏阵列故障诊断及定位方法，包括：采集光伏板的热成图像和光伏阵列图像；获取误判区域和高热区域；根据高热区域和误判区域得到所有高热区域的正常值；根据最大高热区域面积和面积阈值得到单个光伏板中单个高热区域的正常值；根据单个光伏板的高热区域数量得到单个光伏板的高热区域数量系数；根据所有高热区域的正常值、单个高热区域的正常值和数量系数得到单个光伏板的正常值；根据单个光伏板的正常值得到故障光伏板和剩余的光伏板；对剩余的光伏板进行聚类得到疑似故障光伏板；最后定位故障光伏板和疑似故障光伏板的具体位置。本发明专利技术用图像处理方式进行诊断，提高故障在图像诊断的准确性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏阵列故障诊断及定位方法


[0001]本专利技术涉及图像处理
，具体涉及一种光伏阵列故障诊断及定位方法。

技术介绍

[0002]随着新能源领域的快速发展，光伏阵列在新能源领域的应用越来越广泛，而在运行过程中光伏阵列故障诊断及定位是提高光伏发电系统效率和维护成本的重要手段。目前，相关诊断与定位技术已成为新能源领域的研究热点之一，在国内外的研究和应用都获得了广泛关注。但由于光伏发电系统本身的复杂性和多变性，目前光伏阵列的故障诊断和定位技术仍需要不断的改进和完善，以更好地满足光伏发电系统的实际应用需求。
[0003]在传统的技术手段中，对光伏阵列进行故障检测时，可能由于光照的影响导致光伏阵列板上出现反光，在对光伏板拍照时可能出现误判，导致只通过光伏板的图像对光伏板进行检测故障时不准确。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供一种光伏阵列故障诊断及定位方法，所述方法包括：采集每个光伏板的热成图像和光伏阵列图像；对每个光伏板的光伏阵列图像进行边缘检测得到每个光伏板的误判区域总面积；对每个光伏板的热成图像进行边缘检测得到每个光伏板的若干个高热区域；根据每个光伏板的所有高热区域的面积、所有高热区域的数量和误判区域总面积得到每个光伏板的所有高热区域的正常值；根据每个光伏板的最大高热区域面积得到每个光伏板的单个高热区域的正常值；根据每个光伏板的高热区域数量和整个区域内所有光伏板的高热区域数量均值得到每个光伏板的高热区域数量系数；根据每个光伏板的所有高热区域的正常值、单个高热区域的正常值和高热区域数量系数得到每个光伏板的正常值；根据每个光伏板的正常值对光伏板进行筛选得到故障光伏板和剩余的光伏板；对剩余的光伏板进行聚类得到疑似故障光伏板；获取故障光伏板和疑似故障光伏板在光伏阵列中的具体位置，完成光伏阵列故障诊断及定位；所述所有高热区域的正常值的具体获取步骤如下：式中，表示第个光伏板的第个高热区域面积，表示第个光伏板的误
判区域面积，表示第i个光伏板的高热区域的数量，表示所有光伏板的数量，表示单块光伏板的所有高热区域总面积阈值，表示阶跃函数，表示所有高热区域的正常值；所述每个光伏板的单个高热区域的正常值的具体获取步骤如下：每个光伏板的单个高热区域的正常值的公式为：式中，表示预设单块光伏板的单个高热区域面积阈值，表示第个光伏板的最大高热区域面积，表示第i个光伏板中单个高热区域的正常值；所述每个光伏板的高热区域数量系数的具体获取步骤如下：每个光伏板的高热区域数量系数的公式为：式中，表示第个光伏板的高热区域数量，表示整个区域内光伏板的高热区域数量均值，表示预设阈值，表示第个光伏板的高热区域数量系数，表示以自然数为底的指数函数。
[0005]进一步地，所述对每个光伏板的光伏阵列图像进行边缘检测得到每个光伏板的误判区域总面积，包括的具体步骤如下：对每个光伏板的光伏阵列图像进行canny边缘检测，获取由边缘线连成的所有闭合区域，然后对这些闭合区域作外接矩形，将每个闭合区域的面积记为，将每个闭合区域的外接矩形的面积记为，计算每个闭合区域的面积与每个闭合区域的外接矩形的面积的比值，记为每个区域的差异程度；当时，将第t个闭合区域记为误判区域，R表示预设差异阈值，表示第t个闭合区域的差异程度；然后对每个光伏板的所有误判区域面积求和得到每个光伏板的误判区域总面积。
[0006]进一步地，所述对每个光伏板的热成图像进行边缘检测得到每个光伏板的若干个高热区域，包括的具体步骤如下：对每个光伏板热成图像使用canny边缘检测，获取由边缘线连成的所有闭合区域，将热成图像中的闭合区域记为高热区域，得到每个光伏板的若干个高热区域。
[0007]进一步地，所述单个光伏板的正常值的具体获取步骤如下：单个光伏板的正常值的公式为：式中，表示所有高热区域的正常值，表示第i个光伏板中单个高热区域的正
常值，表示第个光伏板的高热区域数量系数，表示第i个光伏板的正常值。
[0008]进一步地，所述故障光伏板的具体获取步骤如下：将单个光伏板的正常值等于0的光伏板记为故障光伏板。
[0009]进一步地，所述剩余的光伏板的具体获取步骤如下：将除故障光伏板之外的所有光伏板记为剩余的光伏板。
[0010]进一步地，所述对剩余的光伏板进行聚类得到疑似故障光伏板，包括的具体步骤如下：对剩余的光伏板按照单个光伏板的正常值使用k
‑
means进行聚类，将其聚为两类，将所有光伏板的正常值的和最小的一类中的所有光伏板记为疑似故障光伏板。
[0011]本专利技术的技术方案的有益效果是：通过获取光伏阵列图像中的误判区域和热成图像中的高热区域得到所有高热区域的正常值、单个光伏板中单个高热区域的正常值和单个光伏板的高热区域数量系数，通过正常值和系数减小光线对拍照时的影响，即通过计算所有高热区域的正常值、单个光伏板中单个高热区域的正常值和单个光伏板的高热区域数量系数得到单个光伏板的正常值，根据单个光伏板的正常值使用k
‑
means检测得到有故障的光伏板。本专利技术通过分析误判区域排除光伏板的纹理在采集图像时的干扰，通过每个光伏板的误判区域和高热区域获取在排除光线对每个光伏板的影响之后每个高热区域的正常值，最后通过高热区域的正常值聚类，提高对光伏板故障的识别的准确性。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1为本专利技术一种光伏阵列故障诊断及定位方法的步骤流程图。
具体实施方式
[0014]为了更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种光伏阵列故障诊断及定位方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
[0015]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。
[0016]下面结合附图具体的说明本专利技术所提供的一种光伏阵列故障诊断及定位方法的具体方案。
[0017]请参阅图1，其示出了本专利技术一个实施例提供的一种光伏阵列故障诊断及定位方法的步骤流程图，该方法包括以下步骤：步骤S001：采集光伏阵列图像和热成图像。
[0018]需要说明的是，由于本实施例是关于光伏阵列故障诊断和定位，所以需要采集光
伏板的图像来分析光伏板上的异常区域，又由于光伏板主要是用来发电的，发电会使得光伏板的温度会不同，温度的不同对故障的分析有一定的影响，所以需要通过热成图像来分析光照对光伏板中电路的影响。
[0019]具体地，使用无人机在光伏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏阵列故障诊断及定位方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：采集每个光伏板的热成图像和光伏阵列图像；对每个光伏板的光伏阵列图像进行边缘检测得到每个光伏板的误判区域总面积；对每个光伏板的热成图像进行边缘检测得到每个光伏板的若干个高热区域；根据每个光伏板的所有高热区域的面积、所有高热区域的数量和误判区域总面积得到每个光伏板的所有高热区域的正常值；根据每个光伏板的最大高热区域面积得到每个光伏板的单个高热区域的正常值；根据每个光伏板的高热区域数量和整个区域内所有光伏板的高热区域数量均值得到每个光伏板的高热区域数量系数；根据每个光伏板的所有高热区域的正常值、单个高热区域的正常值和高热区域数量系数得到每个光伏板的正常值；根据每个光伏板的正常值对光伏板进行筛选得到故障光伏板和剩余的光伏板；对剩余的光伏板进行聚类得到疑似故障光伏板；获取故障光伏板和疑似故障光伏板在光伏阵列中的具体位置，完成光伏阵列故障诊断及定位；所述所有高热区域的正常值的具体获取步骤如下：式中，表示第个光伏板的第个高热区域面积，表示第个光伏板的误判区域面积，表示第i个光伏板的高热区域的数量，表示所有光伏板的数量，表示单块光伏板的所有高热区域总面积阈值，表示阶跃函数，表示所有高热区域的正常值；所述每个光伏板的单个高热区域的正常值的具体获取步骤如下：每个光伏板的单个高热区域的正常值的公式为：式中，表示预设单块光伏板的单个高热区域面积阈值，表示第个光伏板的最大高热区域面积，表示第i个光伏板中单个高热区域的正常值；所述每个光伏板的高热区域数量系数的具体获取步骤如下：每个光伏板的高热区域数量系数的公式为：式中，表示第个光伏板的高热区域数量，表示整个区域内光伏板的高热区域
数量均值，表示预设阈值，表示第个光伏板的高热区域数量系数，表示以自然数为底的指数函数。2.根据权利要求1所述一种光伏阵列故障诊断及定位方法，其特征在于，所述对每个光伏板的光伏阵列图像进行边缘检测得...

【专利技术属性】
技术研发人员：许伟剑，潘振华，周学浩，
申请(专利权)人：无锡洛宇智能制造有限公司，
类型：发明
国别省市：