光伏陣列故障狀態(tài)的識別研究

【摘要】：隨著光伏發(fā)電技術(shù)越來越廣泛的應(yīng)用,已有大量的光伏系統(tǒng)投入運(yùn)行。實際應(yīng)用中由于組件封裝工藝等原因,當(dāng)光伏組件運(yùn)行八至十年后,局部區(qū)域因為氣孔的滲入或擴(kuò)散而老化,使得組件中的部分電池?fù)p壞,影響系統(tǒng)輸出。因此,在大功率光伏發(fā)電系統(tǒng)中對光伏陣列進(jìn)行實時有效的故障在線分析與診斷顯得十分重要。本研究通過理論分析與實驗驗證發(fā)現(xiàn),處于不同工作狀態(tài)的太陽能電池,其表面溫度有明顯差異。紅外成像系統(tǒng)提供了一種能以較高的溫度和空間分辨率測量溫度分布的方法。本文針對處于不同工作狀態(tài)下太陽能電池間存在明顯溫差這一特性,提出了基于紅外圖像分析的太陽能光伏陣列(電池)工作狀態(tài)分析與自動識別的方案。該方案首先對光伏陣列的紅外圖像進(jìn)行一系列的處理與分析,提取可能的故障區(qū)域及區(qū)域的特征信息,綜合考慮環(huán)境溫度、照度、風(fēng)力等環(huán)境因素的影響,采用信息融合與模糊推理的方法,實現(xiàn)對光伏陣列中太陽能電池工作狀態(tài)進(jìn)行自動識別。論文主要就以下幾個方面進(jìn)行了創(chuàng)新性的研究和探討: 1、通過對光伏電池模型、機(jī)理、不同工作狀態(tài)時的溫差及紅外特性的分析,論證了利用紅外圖像對太陽能光伏陣列進(jìn)行非接觸式故障分析的可行性; 2、針對光伏陣列紅外圖像的特點,提出了一系列對該類圖像進(jìn)行拉伸、去噪、非均勻背景抑制和圖像分割的方法,并有效地提取了紅外圖像中有意義的特征信息; 3、分析了不同季節(jié)各種環(huán)境因素(光照、環(huán)境溫度、風(fēng)力等)對處于不同工作狀態(tài)光伏電池的溫差及紅外特性的影響,提出了一種基于信息融合與模糊推理的對太陽能電池在不同環(huán)境下的正常、遮擋、老化、損壞等工作狀態(tài)進(jìn)行識別的方案; 4、構(gòu)造硬件系統(tǒng),分別從硬件和軟件上對研究結(jié)果加以驗證與實現(xiàn)。 研究結(jié)果表明,本文提出的采用紅外圖像分析與數(shù)據(jù)融合的技術(shù)對太陽能光伏陣列進(jìn)行故障狀態(tài)識別的方案是有效、可行的。本研究的順利進(jìn)行,為在大功率光伏發(fā)電系統(tǒng)中實現(xiàn)非接觸式的故障在線診斷提供了理論基礎(chǔ)和直接依據(jù)。 【關(guān)鍵詞】：光伏陣列 溫度 紅外圖像處理 信息融合 模糊推理 故障分析 Visual C++ MATLAB
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：TM615;TP391.4
【目錄】：

• 第一章 緒論17-27
• 1．1 太陽能--21世紀(jì)最重要的能源之一17-18
• 1．2 太陽能的主要利用形式和光伏發(fā)電的優(yōu)點18-19
• 1．3 光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與現(xiàn)狀19-21
• 1．4 光伏發(fā)電技術(shù)目前研究的特點與趨勢21-23
• 1．5 本文主要工作23-27
• 第二章 光伏陣列的輸出特性及其環(huán)境的影響27-35
• 2．1 光伏陣列27-28
• 2．2 太陽電池溫度對伏安特性的影響28-30
• 2．3 太陽電池的伏安特性隨日照、環(huán)境溫度的影響30-35
• 第三章 光伏陣列的溫差及紅外特性分析35-47
• 3．1 太陽能電池的溫差特性分析35-39
• 3．2 紅外特性分析39-41
• 3．3 紅外圖像41-47
• 第四章 紅外圖像預(yù)處理47-75
• 4．1 紅外圖像的非均勻性及非均勻校正47-51
• 4．2 圖像增強(qiáng)51-56
• 4．3 紅外圖像濾波56-70
• 4．4 基于自適應(yīng)空間誤差預(yù)測的漸變過渡區(qū)域的消除70-75
• 第五章 紅外圖像目標(biāo)提取75-102
• 5．1 圖像分割概述75-82
• 5．2 紅外圖像分割82-94
• 5．3 組件間間隙的剔除94-96
• 5．4 特征值的設(shè)計96-102
• 第六章 基于數(shù)據(jù)融合的太陽能光伏陣列狀態(tài)分析102-115
• 6．1 多傳感器信息融合技術(shù)概述102-106
• 6．2 模糊故障診斷方法106-107
• 6．3 模糊診斷方法的分析與計算107-115
• 第七章 方案的實施與結(jié)果討論115-132
• 7．1 硬件部分115-118
• 7．2 軟件編程118-129
• 7．3 典型實例及分析結(jié)果129-132
• 第八章 總結(jié)與展望132-135
• 作者在攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文135-137

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來了解更多相關(guān)內(nèi)容

風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的研究與應(yīng)用    張西子;

光伏并網(wǎng)發(fā)電若干關(guān)鍵技術(shù)分析與綜述    趙爭鳴;賀凡波;雷一;田琦;

基于ZigBee技術(shù)的光伏陣列監(jiān)測系統(tǒng)    王露;李正明;廖康;

光伏逆變器地電流分析與抑制    蘇娜

太陽能交流模塊逆變器及其控制技術(shù)的研究    譚光慧

風(fēng)光聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)建模與設(shè)計    陳麗

光伏陣列故障檢測方法的研究    李兵峰

局部陰影條件下基于模糊控制的光伏陣列重構(gòu)系統(tǒng)的研究    龐志超

獨立運(yùn)行光伏發(fā)電系統(tǒng)功率控制研究    春蘭

雙電源太陽能路燈系統(tǒng)的研究    司傳濤

風(fēng)光互補(bǔ)路燈控制器的研制    胡永華

太陽能光伏陣列故障檢測及仿真分析    唐佳能

光伏電站設(shè)備故障檢測與診斷方法研究    易偉

一種基于遺傳算法的混合聚類技術(shù)    王培珍

用小波變換去除紅外圖像中1/f噪聲的方法    朱夢宇,趙保軍,韓月秋

太陽能電池研究和發(fā)展現(xiàn)狀    毛愛華

太陽能光伏技術(shù)的研究與發(fā)展    薛鈺芝,張力,林紀(jì)寧

二維熵閾值分割的快速算法    龔堅,李立源,陳維南

基于模糊聚類與二維閾值的圖像分割    王培珍,陳維南

基于模糊技術(shù)的圖像噪聲消除    楊群生,陳敏,余英林

紅外圖像的動態(tài)閾值分割    付小寧,殷世民,吳志鵬,劉上乾

基于分水嶺算法的紅外圖像分割方法    陳小梅,倪國強(qiáng),劉明奇

非晶硅太陽能電池背電極斷載熱象無損檢測    王祥林，姜濤，牛伸克，譚玉山

正交法優(yōu)化電沉積CuInSe_2薄膜條件的研究    徐玲;劉昌齡;吳世彪;童彬;陳少華;徐立紅;

幾種圖像增強(qiáng)算法的研究比較    劉治群;楊萬挺;朱強(qiáng);

信息與計算科學(xué)專業(yè)“數(shù)字圖像處理”課程教學(xué)探索與實踐    張大明;樊曉香;劉華勇;李璐;

基于音視頻矩陣的生產(chǎn)調(diào)度會議系統(tǒng)應(yīng)用    湯自安;劉曉波;汪雖富;呂乃杰;

LabVIEW在染料敏化太陽電池測試系統(tǒng)中的應(yīng)用    張玉香;陳雙宏;翁堅;戴松元;

基于小波變換的圖像處理    胡繼勝;

雙模糊復(fù)合控制策略及其在交流調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用研究    曹光華;

基于DSP圖像優(yōu)化方案    顧轉(zhuǎn)金;

計算機(jī)視覺鴨蛋重量檢測方法研究    王業(yè)琴;

基于模糊Tsallis熵和混沌蛙跳算法的快速紅外目標(biāo)分割    趙淑晶;夏冬雪;結(jié)碩;

太陽能光伏陣列的溫度與紅外特性分析    王培珍;

遙感監(jiān)測中變化信息提取的方法探討    楊潔;王朝輝;

基于OIF-Elman網(wǎng)絡(luò)的光伏電源最大功率點跟蹤方法研究    蘇剛;龔?fù)?潘雷;高瑞;王貝貝;

基于圖像顏色特征的玉米種子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類研究    李奔;吉海彥;

自適應(yīng)平臺直方圖紅外增強(qiáng)在DSP上的實現(xiàn)    趙建;

基于馬爾可夫隨機(jī)場的電力設(shè)備紅外圖像分割    張明;張仁斌;高森;李曉林;

線列紅外探測器讀出電路的研究    楊棟;趙毅強(qiáng);廖俊;

Cu_xIn_yGa_zO_n納米粉體的共沉淀法制備與表征    鄭春滿;肖靜;韋永滔;郭宇杰;謝凱;

不同健康狀態(tài)舌像顏色與紋理的特征分析    張敏;于波;張利;陳園;屠立平;張志楓;費兆馥;許家佗;

膩苔圖像的識別方法研究    屠立平;許家佗;張志楓;張利;張敏;

復(fù)數(shù)輪廓波變換的構(gòu)造、擴(kuò)展及其圖像處理應(yīng)用    王詠勝

甘肅河西大麥麥芽干燥控制系統(tǒng)研究    高曉陽

白令海冰間湖變化規(guī)律及相應(yīng)的海洋過程研究    付紅麗

光伏跟蹤系統(tǒng)智能控制方法的研究    徐曉冰

紋理建模與圖切分優(yōu)化方法研究    韓守東

通航橋梁船撞風(fēng)險分析與規(guī)避措施研究與應(yīng)用    潘放

基于視覺反饋的焊接機(jī)器人自主示教關(guān)鍵技術(shù)研究    李鶴喜

膠粘物盤式熱分散機(jī)理與能耗建模研究    朱小林

虛擬手術(shù)仿真中軟組織實時形變模型的研究    徐少平

有限精度權(quán)值神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的研究與應(yīng)用    包健

基于多傳感器的移動機(jī)器人障礙物檢測與定位研究    何慧娟

基于ARM的電阻點焊控制器    徐旭

鋰離子電池正極材料磷酸錳鋰合成方法的研究    秦明

基于TMS320F2812的指紋識別系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)    徐強(qiáng)

醫(yī)學(xué)超聲圖像三維重建算法研究    趙奇

太陽能LED照明系統(tǒng)控制器的設(shè)計    杜守增

基于分形的心電信號壓縮技術(shù)的研究    曹倩

基于雙目立體視覺的匹配算法研究    徐元

紅外瞄具零位走動量測試系統(tǒng)研究    謝斌

基于雙目立體視覺的CCD測距系統(tǒng)設(shè)計    張楊

太陽電池及其發(fā)展方向    呂建;殷洪亮;

淺析太陽電池并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)    殷洪亮;呂建;

各國光伏路線圖與光伏發(fā)電的進(jìn)展    楊金煥;鄒乾林;談蓓月;葛亮;陳中華;

國際可再生能源最新動態(tài)    錢伯章;

最大功率跟蹤的光伏并網(wǎng)逆變器研究    楊海柱,金新民

太陽能電池研究和發(fā)展現(xiàn)狀    毛愛華

光伏系統(tǒng)配套蓄電池的選擇    湯建皮,黃剛

太陽能光伏應(yīng)用中的儲能系統(tǒng)研究    陳維;沈輝;鄧幼俊;

非晶硅太陽能電池研究現(xiàn)狀    吳建榮,杜丕一,韓高榮,壽瑾暉,張溪文,朱懿

光伏電源最大功率點跟蹤控制方法研究    雷元超,陳春根,沈駿,黃躍杰,陳國呈

小型光伏系統(tǒng)及其關(guān)鍵問題研究    胡義華

太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    趙為

獨立光伏系統(tǒng)中蓄電池管理的研究    歐陽名三

光伏發(fā)電系統(tǒng)及其控制的研究    鄭詩程

光伏并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其控制的研究    汪海寧

單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的分析與研究    王飛

基于Z源型逆變器的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    許頗

分布式微網(wǎng)電力系統(tǒng)中多逆變電源的并網(wǎng)控制研究    鞠洪新

戶用光伏建筑一體化發(fā)電系統(tǒng)及太陽能半導(dǎo)體照明技術(shù)研究    陳維

光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)綜合控制策略研究及實現(xiàn)    吳理博

概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在東北虎虎皮紋理特征識別中的應(yīng)用    周媛媛

改進(jìn)的小波降噪算法及其在故障診斷中的應(yīng)用    吳鑫

基于小波變換的TWERD變頻器故障診斷研究    李鑫

光伏陣列故障檢測方法的研究    李兵峰

深圳某光伏幕墻的熱環(huán)境特性研究    畢業(yè)亮

基于自適應(yīng)概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)作物蟲情預(yù)測研究    張海艷

風(fēng)/光互補(bǔ)混合發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計    李爽

獨立運(yùn)行風(fēng)/光互補(bǔ)電站控制監(jiān)測系統(tǒng)的研究    定世攀

非晶硅薄膜太陽電池的研究    郝國強(qiáng)

我國光伏發(fā)電行業(yè)中的企業(yè)生存戰(zhàn)略研究    唐春林

結(jié)合地方產(chǎn)業(yè)談光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與人才需求分析    任靖福;

小功率微型逆變器的研究    牟龍華;黃舒予;周偉;

基于STM32風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電控制系統(tǒng)設(shè)計    曹媛莉;李世光;梅守濱;楊曉雷;閆洪林;

風(fēng)/光/抽蓄復(fù)合系統(tǒng)的建模與仿真    任巖;鄭源;李延頻;

小型風(fēng)光互補(bǔ)電源的蓄電池智能充電裝置的設(shè)計    王洪濤;李允俊;

浮力擺式波浪能發(fā)電裝置關(guān)鍵技術(shù)研究    張大海

基于分層遞階控制理論的城市電網(wǎng)自愈控制研究    余昆

水平軸潮流能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換率及功率控制研究    馬舜

光伏陣列及并網(wǎng)逆變器關(guān)鍵技術(shù)研究    吳小進(jìn)

基于Z源網(wǎng)絡(luò)的三端口光伏系統(tǒng)研究    高志強(qiáng)

600W光伏逆變器的研究    陳毅光

風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的動態(tài)分析    王琢玲

電動車車載光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究與設(shè)計    鐘長藝

小型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的建模與仿真研究    沈利生

太陽能光伏聲屏障的研究    尹忠莉

獨立光伏空調(diào)系統(tǒng)的研究    呂光昭

基于二分變步長跟蹤法的獨立式光伏系統(tǒng)的仿真研究    侯建富

CdS/ZnO納米線異質(zhì)結(jié)構(gòu)的制備與性質(zhì)研究    付洋

太陽能電池層壓機(jī)的分析與研究    李永宏

自動氣象站風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)    余興國

太陽能電池研究和發(fā)展現(xiàn)狀    毛愛華

非晶硅太陽能電池研究現(xiàn)狀    吳建榮,杜丕一,韓高榮,壽瑾暉,張溪文,朱懿

二維熵閾值分割的快速算法    龔堅,李立源,陳維南

紅外背景抑制與小目標(biāo)分割檢測    彭嘉雄,周文琳

多小波圖像變換的自適應(yīng)預(yù)濾波    王玲,王衛(wèi)衛(wèi),宋國鄉(xiāng)

21世紀(jì)我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略思考    趙玉文

敏化TiO_2納米晶太陽能電池    呂笑梅,方靖淮,陸祖宏

熱象無損檢測技術(shù)應(yīng)用    王祥林，劉偉，姜濤，譚玉山

經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的結(jié)合──光伏水泵系統(tǒng)    余世杰,何慧若,沈玉梁,蘇建徽,趙為

具有最大功率跟蹤功能的光伏戶用逆變電源    孫佩石,何慶領(lǐng)

車載組合導(dǎo)航的自適應(yīng)濾波    賀娟;胡曉倩;張蓮;

一種自適應(yīng)聯(lián)邦濾波在車載組合導(dǎo)航中的應(yīng)用    賀娟;張芳芳;賀曉蓉;

模糊Kalman濾波在無人機(jī)姿態(tài)測量中的應(yīng)用研究    朱建新;張秋陽;王石林;

模糊理論在多傳感器信息融合中的應(yīng)用    周中良;于雷;張斌;

模糊信息融合在電路故障診斷中的應(yīng)用研究    陳東,吳文華

車載GPS/DR組合導(dǎo)航系統(tǒng)卡爾曼濾波方法的改進(jìn)    高金輝;汪曉晨;賈利鋒;

基于信息融合的故障診斷模糊專家系統(tǒng)的應(yīng)用    張曉丹,趙海,王剛,魏守智

小電流接地系統(tǒng)饋線單相接地故障定位新裝置    翁韶芳;

火災(zāi)探測信息融合的一種新型實現(xiàn)方法    馬憲民;張德鳳;

基于遺傳算法的交通信息模糊融合方法    劉智平;王曉原;劉海紅;吳芳;

基于多Agent的IBS故障診斷系統(tǒng)研究    應(yīng)士君;施朝健;陳錦標(biāo);

模糊推理與解耦控制技術(shù)用于壓電石英晶體傳感器檢測血漿纖維蛋白原的應(yīng)用研究    屈玲;府偉靈;

模糊關(guān)系的一般表達(dá)式及模糊推理中的幾個重要因素分析    黃重國;張志明;汪培莊;

作用關(guān)系理論與模糊推理    羅文標(biāo);揚(yáng)綸標(biāo);高英儀;

信息融合技術(shù)    胡良梅;高雋;

基于三種模糊積分的分類器方法及其改進(jìn)    郭麗珍;李曉奇;

基于Lukasiewicz蘊(yùn)涵算子的三I FMT算法    洪平洲;黎愛平;

戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈信息融合模型研究    鐘京立;韓沂寧;

多目標(biāo)動態(tài)規(guī)劃的攝動權(quán)重法    胡鐵松;段國圣;萬永華;馮尚友;

太陽能光伏陣列的溫度與紅外特性分析    王培珍;

溫度帶來的啟迪    林鳴

溫度是育雛成敗的關(guān)鍵因素之一    上海農(nóng)科熱線供稿

兩元相融中尋找最適的溫度    杜爽

巧控溫度育壯苗    王訊

在這里感受安全的溫度    本報記者 王冠星

信息融合：現(xiàn)代戰(zhàn)爭的重要支撐    周新紅 田朝暉 段勇

人體能耐多高溫度？    本報記者 李穎

提高大棚溫度六招    磁縣農(nóng)牧局 梁桃葉

持續(xù)才更有溫度    柬鋒

LIZZY春夏新品發(fā)布強(qiáng)調(diào)“溫度”    記者王晴穎

光伏陣列故障狀態(tài)的識別研究    王培珍

基于磨粒分析和信息融合的發(fā)動機(jī)磨損故障診斷技術(shù)研究    吳振鋒

航空電子設(shè)備故障診斷技術(shù)研究    朱大奇

逆向工程中多傳感器集成的智能化測量研究    吳世雄

磨損過程中的磨粒表面和磨損表面特征及其相互關(guān)系研究    袁成清

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模擬電路故障診斷方法研究    王承

電梯綜合測試系統(tǒng)與故障診斷技術(shù)的研究    李立京

基于嗅覺信息的機(jī)器人味源定位策略及實驗研究    張小俊

光伏陣列及并網(wǎng)逆變器關(guān)鍵技術(shù)研究    吳小進(jìn)

基于支持向量機(jī)與模糊推理的智能信息融合方法研究    王禾軍

基于模糊推理和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的日負(fù)荷預(yù)測的研究    張寧

基于模糊推理的多源圖像融合研究    丁勝峰

基于信息融合的汽車防追尾避撞目標(biāo)識別研究    張西雅

基于agent的信息融合與信息過濾機(jī)制的研究與實現(xiàn)    郝彥彬

組合導(dǎo)航系統(tǒng)中的信息融合研究    許麗佳

基于信息融合的糧情測控系統(tǒng)智能決策技術(shù)應(yīng)用研究    孔李軍

電力變壓器故障在線監(jiān)測與診斷系統(tǒng)    夏向陽

機(jī)械故障診斷中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與D-S推理的信息融合技術(shù)研究    張琳

組合導(dǎo)航多源信息融合方法研究及仿真    吳太旗

信息融合在復(fù)雜油氣儲層物性參數(shù)研究中的應(yīng)用    魏友華