[發明專利]一種基于太陽方位的全天空成像儀標定方法有效
| 申請號： | 201910114490.0 | 申請日： | 2019-02-14 |
| 公開（公告）號： | CN109738973B | 公開（公告）日： | 2020-12-08 |
| 發明（設計）人： | 白帆;倪杭飛;李偉;曾明;胡中;劉文闖 | 申請（專利權）人： | 浙江中控太陽能技術有限公司 |
| 主分類號： | G01W1/18 | 分類號： | G01W1/18 |
| 代理公司： | 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236 | 代理人： | 胡晶 |
| 地址： | 310053 浙江省杭州*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 太陽 方位 天空 成像 標定 方法 | ||
本發明公開了一種基于太陽方位的全天空成像儀標定方法，包括以下步驟：S1：固定安裝全天空成像儀,并記錄全天空成像儀的經緯度；S2：全天空成像儀采集獲取多張第一地基云圖，并記錄每張第一地基云圖的拍攝時間；S3：圖像識別獲取第一地基云圖中的太陽質心坐標；S4：根據拍攝時間和經緯度，計算太陽的太陽高度角Hs和第一太陽方位角As；S5：根據太陽質心坐標、太陽高度角Hs和第一太陽方位角As，進行全天空成像儀的模型參數擬合，以完成全天空成像儀的標定。本發明具有標定精準、標定高效便捷、標定成本低、輔助云圖預測的技術特點。
技術領域
本發明屬于太陽能熱發電技術領域，尤其涉及一種基于太陽方位的全天空成像儀標定方法。
背景技術
天氣變化特別是云對太陽的遮擋，是影響塔式太陽能光熱電站效率的一個重要因素，因其直接影響太陽直接輻射值，進而影響電站的發電效率，故監測電站上空太陽周圍云域，預測鏡場發電效率變化，是塔式光熱電站日常運營的重要一環。
為了預測太陽周圍云域變化，進而實現預測太陽輻射值的變化，進而有效調控鏡場發電功率，現有塔式太陽能光熱電站多采用全天空成像儀進行地基云圖監測。而全天空成像儀地基云圖進行準確的云圖預測的基礎在于，全天空成像儀的標定。
傳統的全天空成像儀的標定需要引入棋盤進行標定，但棋盤的加工工藝誤差會直接造成標定誤差，造成精準度不夠，其次傳統的全天空成像儀的標定過程復雜，標定效率較低。
發明內容
本發明的技術目的是提供一種基于太陽方位的全天空成像儀標定方法，具有標定精準、標定高效便捷、標定成本低、輔助云圖預測的技術特點。
為解決上述問題，本發明的技術方案為：
一種基于太陽方位的全天空成像儀標定方法，包括以下步驟：
S1：固定安裝所述全天空成像儀,并記錄所述全天空成像儀的經緯度；
S2：所述全天空成像儀采集獲取多張第一地基云圖，并記錄每張所述第一地基云圖的拍攝時間；
S3：圖像識別獲取所述第一地基云圖中的太陽質心坐標；
S4：根據所述拍攝時間和所述經緯度，計算太陽的太陽高度角Hs和第一太陽方位角As；
S5：根據所述太陽質心坐標、所述太陽高度角Hs和所述第一太陽方位角As，進行所述全天空成像儀的模型參數擬合，以完成所述全天空成像儀的標定；其中，
所述步驟S5包括以下步驟：
S51：根據多張所述第一地基云圖對應的所述太陽質心坐標，計算每張所述第一地基云圖對應的太陽質心點到所述第一地基云圖的圖像中心的距離Dx，并計算每張所述第一地基云圖圖像中的所述太陽的第二太陽方位角Ag；
S52：根據多張所述第一地基云圖對應的所述第一太陽方位角As和所述第二太陽方位角Ag，擬合得到所述全天空成像儀的方位角偏差參數a0，滿足模型：
As＝Ag+a0；
S53：根據多張所述第一地基云圖對應的所述太陽高度角Hs與所述距離Dx，擬合得到所述全天空成像儀的多項式參數b1、b2、b3，滿足模型：
Dx＝b1×Hs+b2×Hs2+b3×Hs3。
根據本發明的一實施例，所述步驟S3包括以下步驟：
S31：將所述第一地基云圖轉換為HSV色彩空間的第二地基云圖；
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