[發(fā)明專利]一種全自動云圖采集裝置及其云團(tuán)運動軌跡預(yù)測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010595699.6
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111754539A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔承剛;馬波;李鵬輝;陳靜;鞠文韜;楊寧;陳輝
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電力大學(xué)
• 主分類號: G06T7/20
• 分類號: G06T7/20;G06T5/00;G06T7/80;H04N5/225
• 代理公司: 南京禹為知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 劉小莉

本發(fā)明公開了一種全自動云圖采集裝置及其云團(tuán)運動軌跡預(yù)測方法，包括，防護(hù)組件，包括遮光罩和承載殼，所述遮光罩設(shè)置于所述承載殼上；全自動云圖采集裝置的云團(tuán)運動軌跡預(yù)測方法，包括步驟，通過所述的全自動云圖采集裝置獲取云圖，并對云圖進(jìn)行去畸變處理；對云圖進(jìn)行二值化處理，劃分樣本集和測試集；將樣本集輸入ConvLSTM模型中更新參數(shù)；測試集輸入更新參數(shù)后的ConvLSTM模型中，獲取預(yù)測云圖；本發(fā)明通過設(shè)置的防護(hù)組件和采集組件之間相互配合，能夠避免部分云圖信息丟失問題，為全面采集提供了條件，同時在提供的云圖預(yù)測軌跡的方法考慮了云圖運動的空間維度信息，通過狀態(tài)量來捕捉云團(tuán)的運動情況，預(yù)測準(zhǔn)確度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的云圖運動軌跡預(yù)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種全自動云圖采集裝置及其云團(tuán)運動軌跡預(yù)測方法。

背景技術(shù)

因國家大力提倡使用清潔能源，光伏發(fā)電發(fā)展迅猛，成為發(fā)展速度最快的產(chǎn)業(yè)之一；但是由于太陽能發(fā)電具有隨機(jī)性和波動性性的特點，大規(guī)模太陽能發(fā)電的并網(wǎng)會影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行；因此，對區(qū)域太陽能資源進(jìn)行及時有效地監(jiān)測和預(yù)測成為制約光伏發(fā)電并網(wǎng)的關(guān)鍵因素；因為云是影響光伏發(fā)電的主要因素，云的運動，變化會影響到達(dá)地面的太陽輻照度的波動，導(dǎo)致了光伏發(fā)電的功率很難預(yù)測。

目前，太陽輻照度預(yù)測主要基于地基云圖、歷史數(shù)據(jù)等方法來進(jìn)行預(yù)測的，基于歷史數(shù)據(jù)來進(jìn)行光伏功率預(yù)測沒有考慮云圖的運動；由于光伏發(fā)電需要精確的天空狀況數(shù)據(jù)；全天空成像儀器較有代表性的是WSI(Whole Sky Imager)和TSI(Total Sky Imager)全自動觀測裝置，可以自動進(jìn)行全天空云量的持續(xù)觀測，時空分辨率較高；然而，同時這些全天空成像儀為了避免陽光直射添加了遮光帶，因此丟失了部分云圖信息；目前越來越多的研究人員投入到光伏預(yù)測的研究中來，但全天空成像儀價格昂貴，很難滿足很多高校，研究機(jī)構(gòu)的人員使用；綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中硬件條件昂貴，很難滿足研究人員使用，算法方面也未考慮云的快速變化、云的運動情況等影響，導(dǎo)致了國內(nèi)光伏預(yù)測應(yīng)用前景不開闊，準(zhǔn)確度不高。

發(fā)明內(nèi)容

本部分的目的在于概述本發(fā)明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發(fā)明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。

鑒于上述現(xiàn)有全自動云圖采集裝置存在全天空成像儀上加了遮光帶導(dǎo)致丟失部分云圖信息的問題，及其云團(tuán)運動軌跡預(yù)測方法存在有未考慮云的消融及人為干預(yù)等不確定因素、提出了本發(fā)明。

因此，本發(fā)明目的是提供一種全自動云圖采集裝置及其云團(tuán)運動軌跡預(yù)測方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種全自動云圖采集裝置及其云團(tuán)運動軌跡預(yù)測方法，包括，

防護(hù)組件，包括遮光罩和承載殼，所述遮光罩設(shè)置于所述承載殼上；以及，

采集組件，設(shè)置于所述遮光罩和承載殼構(gòu)成的承載空間內(nèi)。

作為本發(fā)明所述全自動云圖采集裝置及其云團(tuán)運動軌跡預(yù)測方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述采集組件的控制件設(shè)置于所述承載殼內(nèi)；

其中，所述采集組件還包括攝像頭，所述攝像頭嵌入設(shè)置于所述遮光罩內(nèi)；

其中，所述攝像頭與所述控制件連接。

作為本發(fā)明所述全自動云圖采集裝置及其云團(tuán)運動軌跡預(yù)測方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述攝像頭卡合于所述承載殼的上殼體上開設(shè)的攝像卡槽內(nèi)。

作為本發(fā)明所述全自動云圖采集裝置及其云團(tuán)運動軌跡預(yù)測方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述遮光罩為半球狀結(jié)構(gòu)。

作為本發(fā)明所述全自動云圖采集裝置及其云團(tuán)運動軌跡預(yù)測方法的一種優(yōu)選方案，其中：全自動云圖采集裝置的云團(tuán)運動軌跡預(yù)測方法，包括步驟，