建筑太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)檢測流程、無人機(jī)、光伏組件I-V特性、光電轉(zhuǎn)換效率檢測方法、檢測報(bào)告

附錄A檢測流程附錄B無人機(jī)檢測方法B.0.1無人機(jī)檢測方法由四個(gè)部分組成，包括數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、AI檢測、三維重建以及地理信息系統(tǒng)（GIS）注冊和管理，如圖1所示。圖1無人機(jī)檢測方法基本流程B.0.2數(shù)據(jù)準(zhǔn)備是通過預(yù)規(guī)劃和無人機(jī)航拍，對待檢測對象進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，并進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理以方便后續(xù)階段的數(shù)據(jù)使用。待測目標(biāo)分為兩類，一類是建筑立面光伏系統(tǒng)，另一類是屋頂光伏系統(tǒng)，遵循相同檢測流程，并滿足下列規(guī)定：1預(yù)規(guī)劃階段需要對待檢測目標(biāo)的信息進(jìn)行獲取，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行無人機(jī)的路徑規(guī)劃。規(guī)劃路徑為兩種：1）傾斜攝影測量，無人機(jī)大概距離待測目標(biāo)30m高度從不同角度進(jìn)行航拍，為后續(xù)三維重建提供圖像數(shù)據(jù)；2）貼近攝影測量，無人機(jī)需要貼近待測目標(biāo)表面，垂直于待測表面進(jìn)行全覆蓋航拍。2對建筑墻面和地面光伏系統(tǒng)的檢測路徑分別如圖2和圖3所示。圖2建筑檢測檢測路徑，垂直墻面視角圖3PV檢測區(qū)域邊界確定和對應(yīng)的檢測路徑3數(shù)據(jù)收集階段需要無人機(jī)按照預(yù)先規(guī)劃路徑進(jìn)行航拍，實(shí)現(xiàn)完整的待測對象數(shù)據(jù)收集。同時(shí)，對檢測中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行二次數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)包括下列內(nèi)容：1）無人機(jī)實(shí)驗(yàn)過程產(chǎn)生的飛行數(shù)據(jù)，包括定位信息、機(jī)體狀態(tài)信息等；2）航拍產(chǎn)生的可見光照片；3）航拍產(chǎn)生的紅外照片。4數(shù)據(jù)預(yù)處理階段需要對收集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行初步篩選，清洗異常數(shù)據(jù)和對不同種類的數(shù)據(jù)進(jìn)行集成和存儲(chǔ)。需注意下列事項(xiàng)：1）無人機(jī)工作區(qū)域內(nèi)禁止人群靠近；2）工作路徑需要覆蓋整個(gè)待測對象；3）攝像頭需要保持與待測面垂直；4）無人機(jī)貼近攝影測量距離建筑表面大于5米。B.0.3AI檢測是通過數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法實(shí)現(xiàn)對圖片中缺陷的自動(dòng)診斷，需要針對特定缺陷建立數(shù)據(jù)集，并選定AI模型進(jìn)行訓(xùn)練，經(jīng)過評估選定效果最佳的模型進(jìn)行部署，得到缺陷診斷結(jié)果。AI檢測步驟如下:1建立數(shù)據(jù)集指AI模型的訓(xùn)練需要對應(yīng)的數(shù)據(jù)集。數(shù)據(jù)集的建立有兩種方式，一是利用現(xiàn)有公開數(shù)據(jù)集，二是收集相關(guān)對象的數(shù)據(jù)并進(jìn)行手動(dòng)標(biāo)注。而后，對所建立的數(shù)據(jù)集進(jìn)行劃分，一般缺陷數(shù)據(jù)集的規(guī)模較小，在千或者萬級，常用的分配比例是60%訓(xùn)練集、20%驗(yàn)證集、20%測試集；2模型訓(xùn)練指選定特定的AI算法，并在數(shù)據(jù)集上訓(xùn)練，在此過程中調(diào)整超參數(shù)以實(shí)現(xiàn)最好的準(zhǔn)確度。缺陷檢測使用深度學(xué)習(xí)模型，包括Faster-RCNN，YOLO系列等；3模型部署指在模型評估的基礎(chǔ)上，選出對待測缺陷表現(xiàn)最優(yōu)的AI模型，而后在待測圖片數(shù)據(jù)上進(jìn)行部署，生成檢測結(jié)果。檢測結(jié)果應(yīng)包括帶標(biāo)注的缺陷圖片和對應(yīng)的缺陷信息，其中信息有缺陷類型、位置和置信系數(shù)等。B.0.4三維重建是利用航拍獲得的多視角圖片，對目標(biāo)物體進(jìn)行點(diǎn)云生成的過程，可以構(gòu)建對象的三維模型，三維重建的步驟如下：1模型生成是三維重建的算法主體，用來獲得待測目標(biāo)的三維模型。首先輸入采集的圖片，通過運(yùn)動(dòng)恢復(fù)結(jié)構(gòu)算法生成目標(biāo)的稀疏點(diǎn)云；而后通過多視角密集匹配算法，基于相機(jī)位姿進(jìn)行稠密重建，得到稠密點(diǎn)云；最后基于點(diǎn)云構(gòu)建目標(biāo)物體的網(wǎng)格、體素或者紋理；2模型評估指生成的模型需要經(jīng)過評估以保證精確度。一方面，三維重建算法可以在公開數(shù)據(jù)集上進(jìn)行測試，驗(yàn)證算法性能；另一方面，可以比對重建模型和物體實(shí)際尺寸，進(jìn)行模型精度的校驗(yàn)。在檢測任務(wù)中，重建算法需要在相關(guān)數(shù)據(jù)集上進(jìn)行測試，要求均方根誤差（RMSE）一般不超過10cm；3模型集成指模型需要通過集成方法與實(shí)際地理坐標(biāo)進(jìn)行匹配。通過地理信息系統(tǒng)（GIS），將精度達(dá)標(biāo)的模型與其對應(yīng)的地理信息進(jìn)行手動(dòng)匹配，建立模型和實(shí)際待測對象的映射。B.0.5GIS注冊和管理是基于地理信息系統(tǒng)，對缺陷信息和模型進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，并實(shí)現(xiàn)結(jié)果可視化，為后續(xù)維護(hù)措施提供依據(jù)，GIS注冊和管理步驟如下：1缺陷注冊指的是通過AI檢測的結(jié)果和航拍圖片所對應(yīng)的地理信息，進(jìn)行缺陷定位。一方面，粗略定位可以直接參照圖片的地理信息；另一方面，參考圖片的直接地理位置，和缺陷在圖片中的相對位置，可以對單個(gè)缺陷進(jìn)行精細(xì)定位；2數(shù)據(jù)融合指的是對二維缺陷對象和三維模型進(jìn)行集成，形成多維度可視化模型。缺陷對象包括缺陷圖片和對應(yīng)的缺陷信息，通常由XML文件進(jìn)行記錄；而三維模型通常由obj等三維格式構(gòu)成，而后在服務(wù)器中進(jìn)行存儲(chǔ)、掛載和可視化。通過網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)（WebGIS）可以實(shí)現(xiàn)多維數(shù)據(jù)的統(tǒng)一表征；3缺陷管理指的是在已知缺陷和模型信息的基礎(chǔ)上，形成統(tǒng)計(jì)報(bào)告和網(wǎng)頁端以實(shí)現(xiàn)用戶交互，為缺陷的管理和交互提供便利?；诰W(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)進(jìn)行二次開發(fā)，形成用戶友好的交互界面，可以實(shí)現(xiàn)方便的項(xiàng)目管理和結(jié)果交付，對后續(xù)維護(hù)提供指導(dǎo)。附錄C光伏組件I-V特性檢測方法C.0.1抽檢光伏組件的I-V輸出特性應(yīng)按照以下步驟檢測：1使用光伏I-V曲線測試儀檢測光伏組件輸出I-V曲線是否平滑，若曲線出現(xiàn)階梯形狀，則需檢查方陣周圍有無遮擋或光伏組件表面有無覆蓋物；2若光伏組件I-V曲線平滑，則需采用公式（a），（b）對I-V曲線修正到STC條件：I0=I+ISCV0=V+β(T0式中：I0--STC條件下的電流值，單位為安培（AI--實(shí)測電流值，單位為安培（A）；ISC--實(shí)測短路電流值，單位為安培（AV0--STC條件下的電壓值，單位為伏特（VV--實(shí)測電壓值，單位為伏特（V）；G1--實(shí)測輻照度，單位為瓦每平米（W/m2G2--STC條件下的輻照度，單位為瓦每平米（W/m2α--組件電流溫度系數(shù)；T0--STCT--實(shí)測組件溫度；β--組件電壓溫度系數(shù)；K--曲線修正系數(shù)；RS--3從修正后的光伏組件I-V曲線上讀取最大功率電流Imppt、最大功率電壓Vmppt、開路電壓Voc、短路電流Isc，與前一年檢測記錄結(jié)果相比（第一年則與出廠規(guī)格參數(shù)相比），應(yīng)符合下列規(guī)定：1）開路電壓Voc和短路電流Isc下降率不應(yīng)超過0.5%；2）最大功率電流Imppt和最大功率電壓Vmppt下降率不應(yīng)超過1%。附錄D系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)換效率檢測方法D.0.1光電轉(zhuǎn)換效率檢測方法如下：1在檢測人員檢測環(huán)境空氣溫度時(shí)，應(yīng)使溫度傳感器置于通風(fēng)并且遮陽的環(huán)境中，并高于地面約1m，確保與集熱系統(tǒng)的距離在1.5m～10m之間，環(huán)境溫度傳感器的周圍不允許有冷卻塔或熱氣排風(fēng)扇等熱源。光電轉(zhuǎn)換效率檢測應(yīng)符合以下規(guī)定：1）應(yīng)檢測光伏系統(tǒng)每日發(fā)電量、光伏電池表面上的總太陽輻照量、光伏電池板的面積、光伏電池背板表面溫度、環(huán)境溫度和風(fēng)速等參數(shù)。2）對于獨(dú)立太陽能光伏系統(tǒng)，電功率表應(yīng)安裝在蓄電池組的輸入端，對于并網(wǎng)太陽能光伏系統(tǒng)，電功率表應(yīng)安裝在逆變器的輸出端。3）在進(jìn)行檢測前，應(yīng)斷開所有外接輔助電源，安裝調(diào)試好太陽能輻射表、電功率表、溫度記錄儀，并測量太陽能光伏陣列的面積。4）檢測期間記錄數(shù)據(jù)時(shí)間的間隔不應(yīng)大于600s，采樣的時(shí)間間隔不應(yīng)大于10s。5）太陽能光伏系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)換效率應(yīng)按照8.2.4中公式（7）進(jìn)行計(jì)算。6）合格判定：計(jì)算結(jié)果應(yīng)符合8.2.4中結(jié)果校對要求，當(dāng)檢測結(jié)果符合上述規(guī)定時(shí)，應(yīng)判定為合格，否則判定為不合格。附錄E檢測報(bào)告E0.1建筑光伏系統(tǒng)外觀檢測應(yīng)按表E0.1執(zhí)行。表E0.1外觀檢測項(xiàng)目名稱檢驗(yàn)類別委托單位檢驗(yàn)數(shù)量使用時(shí)間檢測時(shí)間檢測地點(diǎn)檢測項(xiàng)目主要檢驗(yàn)儀器設(shè)備名稱、型號(hào)及編號(hào)名稱型號(hào)編號(hào)名稱型號(hào)編號(hào)主檢人校對人審核人批準(zhǔn)外觀檢測系統(tǒng)設(shè)備檢測內(nèi)容是否正常備注/圖片系統(tǒng)支架基礎(chǔ)支架表面支架偏差支架受力、連接構(gòu)件光伏組件光伏組件傾斜角度光伏組件周圍環(huán)境光伏組件表面清潔度光伏組件表、背面完好程度組件表面、背板溫度組件內(nèi)電池片光伏組件連接器光伏組件銘牌無人機(jī)檢測逆變器逆變器外殼冷卻風(fēng)扇、通風(fēng)口顯示屏、指示燈接線和連接器銘牌儲(chǔ)能系統(tǒng)儲(chǔ)能設(shè)備外殼接線和連接器顯示屏、指示燈系統(tǒng)周邊環(huán)境并網(wǎng)設(shè)備接線和連接器顯示屏、指示燈關(guān)聯(lián)建筑抗風(fēng)壓性、水密性E0.2建筑光伏系統(tǒng)電氣性能檢測應(yīng)按表E0.2執(zhí)行。表E0.2電氣性能檢測項(xiàng)目名稱檢驗(yàn)類別委托單位檢驗(yàn)數(shù)量投入使用時(shí)間檢測時(shí)間檢測地點(diǎn)檢測項(xiàng)目主要檢驗(yàn)儀器設(shè)備名稱、型號(hào)及編號(hào)名稱型號(hào)編號(hào)名稱型號(hào)編號(hào)環(huán)境條件室外環(huán)境條件逆變器室環(huán)境條件蓄電池室環(huán)境條件并網(wǎng)設(shè)備室環(huán)境條件主檢人校對人審核人批準(zhǔn)電氣性能檢測檢測內(nèi)容檢測結(jié)果是否合格校對標(biāo)準(zhǔn)光伏組件I-V特性光伏組件效率光伏組串一致性逆變器電能質(zhì)量逆變器防孤島保護(hù)逆變器轉(zhuǎn)換效率蓄電池容量蓄電池容量一致性蓄電池充電效率蓄電池充放電控制系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)換效率微電網(wǎng)離網(wǎng)轉(zhuǎn)并網(wǎng)性能微電網(wǎng)并網(wǎng)轉(zhuǎn)離網(wǎng)性能微電網(wǎng)交換功率控制微電網(wǎng)防孤島保護(hù)E0.3建筑光伏系