馬冀超 張平 靳楠

摘要：現階段隨著能源需求量不斷加大，不可再生資源日益緊缺，已無法滿足時代發(fā)展需求，因此綠色能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源勢在必行。其中太陽能有著廣闊的發(fā)展前景，極大地促進了光伏能源發(fā)展。隨著光伏電站建設力度的不斷加大，同時裝機容量的增大，使光伏電站故障發(fā)生幾率大幅度提升。為了有效提高光伏電站檢測水平，應對紅外線熱像儀加強應用，使其穿透能力強、作用距離遠、抗強光干擾、全天候工作、功耗低、有效識別隱蔽目標、壽命長等應用優(yōu)勢，因此紅外線熱像儀成為光伏電站電池組件熱斑的最有力的手段。本文就紅外線熱像儀應用特點及紅外熱像儀在光伏電站檢測及運維中的應用策略進行探討。

關鍵詞：紅外線熱像儀;紅外線檢測技術;光伏電站

引言：

紅外線熱像儀主要基于紅外線檢測技術，對現代新型實用技術進行有效集成，包括了圖像處理技術、光電成像技術、計算機技術等，能夠有效利用紅外線進行測溫，并具有操作簡單、判斷精準、快速成像以及直觀呈現等特點，并且可以在不接觸的情況下進行遠距離探測，并且抗干擾能力強。因此在光伏電站檢測及運維工作通過紅外線熱像儀的運用，能夠預檢太陽能發(fā)電系統(tǒng)的運行狀況，及時排查重大故障，從而使光伏電站運維工作質量有效提升。

一、紅外線熱像儀應用特點分析

（一）成像檢測靈敏度高

現階段紅外線熱像儀主要采用非制冷長波焦平面熱像儀，能夠對直觀的、畫面清晰的高像素圖像進行生成。在實際應用時，將準檢測對象納入熱像儀視場，在熱像儀顯示屏上直觀成像。由于熱像儀具有較高靈敏度，能夠對檢測對象的細節(jié)部位溫度的微小變化和溫度差進行有效檢測，并同時生成高分辨率、高靈敏度的直觀圖像[1]。

（二）檢測效率高、故障診斷快

一旦檢測對象納入熱像儀視場，即能立即在顯示屏上進行直觀顯示，如其中存在異常點，能夠利用熱像儀，充分發(fā)揮其高靈敏度及高分辨率的應用優(yōu)勢，在顯示屏上利用不同深淺顏色使圖像精確度有效提升，使檢測溫度數據的準確性得以保證。另外針對較多檢測對象時，通過熱像儀的應用，能夠及時存儲檢測圖像，并與計算機有效連接，并對圖像進行有效處理和分析。

（三）非接觸檢測，檢測面積大

利用紅外線熱像儀，能夠對遠距離檢測對象進行檢測，并且檢測面積較廣，同時在光伏電站運維工作中加以運用，能夠使運維工作量有效減少。另外紅外線熱像儀能夠在多種同種設備中加以應用，并利用同一個顯示屏對相關檢測數據進行對比分析。

（四）可實現在線帶電檢測，不受電磁干擾

與電磁頻譜相比，紅外線熱像儀工作段不會受到電力設備運行的干擾，可采用帶電檢測方式，同時不接觸檢測模式與太陽能發(fā)電系統(tǒng)特征更加符合。

二、在光伏電站運維工作中紅外線熱像儀實用性分析

由于光伏電站建設設計周期較長、投入資金較大，需要對配套的運維工作制度加強制定，并對電站加強巡檢和常規(guī)維護，從而使電站發(fā)電效率及運行安全得以有效保障。其次光伏電站建設較為復雜，并且在電站運行過程中，會出現電氣設備受到粉塵污染、損壞以及老化等情況，會嚴重影響光伏電站的正常運行，因此對太陽能發(fā)電系統(tǒng)技術應用提出了更高的要求。與傳統(tǒng)火電發(fā)電站相較之下，光伏電站具有占地面積較大、光照資源豐富的特點，其中連接線極為復雜、光伏組件數量較多，以及包括眾多的電氣元件，所以光伏電站運維工作難度更大。

通過紅外線熱像儀的應用，能夠對發(fā)熱體所產生的紅外線進行有效探測。在光伏電站中，在電流流通的情況下，各電氣元件因自身電阻而產生電阻熱，通過紅外線熱像儀的運用，能夠對電阻熱所形成的紅外線電器元件進行檢測[2]。其次在紅外線熱像儀檢測時，只需要將檢測設備納入檢測視場，就能在紅外線熱像儀顯示屏上顯示檢測結果，具有檢測時間快的特點，有利于運維人員在惡劣氣候及環(huán)境中開展檢測工作，使以往運維中采用儀表進行接觸性檢測的方式有效改進，使操作步驟簡化，同時需要對檢測儀表放置空間進行合理設計，使檢測觸電情況得以有效杜絕;利用紅外線熱像儀視場覆蓋范圍較廣的特點，能夠對更多的設備及更多的電氣元件進行檢測，并利用熱像即時形成及操作簡單的優(yōu)勢，使運維工作人力需求有效減少。另外通過紅外線熱像儀運維方式的應用，通過成像分辨率大的、檢測靈敏度高等特點，能夠使檢測精度有效提升，確保能夠更精確、更靈敏地檢測出電氣元器件及設備的溫度細微變化和差異，在此基礎上，有利于運維人員對設備元件器工作情況進行分析和判斷，及時對設備進行維修和更換，保證電站中各設備元器件運行的良好狀態(tài)，使電站經濟效益及發(fā)電效率有效提升。最后需要對重要元器件加強檢查，針對關鍵部件可將其處于完好狀態(tài)下的熱像檢測結果作為參照標準，保證電氣元器件處于正常工作狀態(tài)，能夠對其老化衰退等情況進行及時診斷并提前進行故障預判。

三、在光伏電站運維工作中紅外線熱像儀運用策略

（一）光伏組件

在發(fā)電過程中，通過紅外線熱像儀的應用，能夠對光伏組件因自身電阻而產生熱量進行檢測，并能夠對光伏組件中存在的各多晶硅塊、單晶硅塊或其他光電材料的自身電阻消耗、發(fā)電電流大小及老化或損壞程度，利用單塊組件的熱像進行分析。其次利用紅外線熱像儀檢測成排光伏組件，在此基礎上針對熱像進行分析和對比，能夠及時發(fā)現發(fā)電異常的組件串或組件。另外通過紅外線熱像儀的應用，對各種品牌光伏組件的熱像圖譜庫進行構建，對同種品牌的不同狀態(tài)進行檢測，能夠及時發(fā)現光伏組件故障和故障成因。

（二）匯流箱

在光伏電站運維環(huán)節(jié)中，通過檢測匯流箱各支路的電流大小，對各支路的發(fā)電情況及效率情況進行判斷。因匯流箱內接線緊密、支路數目較多，需要在一定光照強度下完成快速測量，因此測量操作繁雜、測量環(huán)境惡劣，時間要求較高。通過紅外線熱像儀的應用，能夠根據各支路因發(fā)電電流大小而形成的不同熱量，將其差異性利用熱像進行直觀體現，具有操作便捷、檢測速度快、判斷精確等特點。另外通過紅外線熱像儀的應用，能夠對匯流箱中的熔斷器、斷路器及內部線路運行情況進行檢測，能夠對元器件工作狀態(tài)及可能出現的故障進行快速預判。

（三）高壓變壓站元器件

作為光伏電站中重要組分部分，高壓變電站能夠將光伏電站所產生的電能通過電網輸送至相應的閘門，并且其中各元器件及設備常處于高壓運行狀態(tài)，因此對安全性能要求較高[3]。其次高壓變電站設備應確保處于安全運行狀態(tài)，設備故障會對整個發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電和入網造成嚴重影響，因此應對高壓變電站的嚴格運維制度加強建設，使變電站運行的安全性予以保障。在變電站檢測環(huán)節(jié)中，通過紅外線熱像儀的應用，變電站的運行狀態(tài)可利用各元器件的熱成像進行直觀呈現，使相關人員能夠對變電站元器件的異常點進行提前診斷，并對安全隱患進行提前消除。最后通過紅外線熱像儀的應用，能夠實現遠距離檢測，使高壓設備的安全距離檢測要求得到有效滿足。

結束語：

在光伏電站運維工作中，通過紅外線熱像儀應用優(yōu)勢的充分發(fā)揮，能夠使運維要求得以有效滿足，使檢測準確性和有效性得到保障。目前紅外線檢測技術在氣象、醫(yī)療等行業(yè)得到廣泛應用，在光伏電站的運維工作中，能夠使電站故障大幅度降低，運維工作投入的物力、人力減少，運維周期縮短，進而對光伏電站運維制度完善和改進起到積極推進作用。

參考文獻：

[1]姜志成，李鴻鵬，韓宏偉，等. 手持式紅外熱像儀在光伏電站運維中的選型[J]. 青?？萍?，2017，02（v.24）：48-51.

[2]劉亞洲，李歡歡. 紅外熱成像儀在變電運維工作中的應用[J]. 機電信息，2019，000（033）：65-66.

[3]劉亞洲. 紅外熱成像儀在變電運維工作中的應用[J]. 農村電工，2020，v.28;No.324（04）：50-50.