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基于多点控制的光伏清扫机器人研究与应用

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成果主要完成人

蒋昊远、周宝柱、曹鲁心、楼 梁、李 森、计雨增、曹远征、柴华鑫

项目概况

污染对电站的影响主要包括以下几个方面:第一方面,降低发电效率。煤灰、工业金属粉尘等污染物带有一定的黏性,时间久了会黏附在光伏玻璃上,对发电效率的降低范围在10%~20%不等,严重时期甚至远超20%。第二方面,缩短光伏组件的使用寿命。长期的污染会加速光伏组件的功率衰减,还会使组件表面产生热斑效应,直至损毁及对电站存在安全隐患。第三方面,光伏电站污秽损失是一个不可控的损失,对光功率预测准确性影响较大,影响并网及功率预测的友好性。根据以上情况,通过本项目的研究及应用,解决智能代替传统人工清洁,通过手机、电脑等终端实时控制,降低光伏电站的运维成本及提升光伏电站的发电效益。 低倾斜角度的光伏电站,尤其是火力发电厂利用煤棚顶铺设的光伏电站,由于身处的特殊环境,导致了治理的难度和特点,本项目根据干煤棚顶的伸缩缝、结构和面积,利用最少的光伏清洗机器人,清洗了最大的面积,减少投资成本,提高投资回报率。 本项目机器人利用多点控制技术,解决了清洗机器人窄跨度的问题,在长梁中间安装辅助电机,电机转速略高于主从电机,辅助电机驱动支撑轮,通过支撑轮与光伏组件边框产生的摩擦力来抵消特长梁产生的与行走方向相反的挠度。由于辅助电机转速高于主从电机,故而抵消反方向的挠度后,会使梁形成与行走方向相同的挠度,当此挠度产生的反向作用力大于支撑轮的摩擦力时,迫使辅助电机驱动的支撑轮打滑,此时的主从驱动电机恒速更进,从而减少产生的挠度,实现自动动态调整。挠度产生的外力始终不会超过支撑轮与光伏边框产生的摩擦力,而加装辅助电机后产生的挠度可控制在设备正常运行的合理值。同时充分考虑安装形式,完成机器人的应用及实践,目前应用情况良好,预计投资2.5年内收回成本,为企业解决光伏电站效率低顽疾,提升企业的经济效益。