[發(fā)明專利]一種基于地面陰影圖的光伏發(fā)電出力預測方法

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• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111932006A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設計）人: 李華峰;程威;羅鵬;潘永恒;王棟;許凱鵬;周俊宏
• 申請（專利權）人: 廣州發(fā)展新能源股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郭浩輝;麥小嬋

1.一種基于地面陰影圖的光伏發(fā)電出力預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

建立網格化單點太陽輻照與環(huán)境溫度監(jiān)測平臺，用于通過網格化對單點太陽輻照進行持續(xù)性監(jiān)測，并獲取環(huán)境溫度；

通過地面陰影拍攝相機每間隔時間Δt持續(xù)地拍攝光伏系統(tǒng)區(qū)域獲得地面陰影圖；

建立地面陰影圖像素點與光伏系統(tǒng)區(qū)域幾何關系；

通過光流法計算地面陰影區(qū)域運動速度，預測下一時刻陰影區(qū)域位置；

計算地面陰影圖圖像亮度閾值，分割被遮擋與未遮擋狀態(tài)區(qū)域；

記錄評估時間點有限鄰近時間間隔內地面被遮擋與未遮擋狀態(tài)下的太陽輻照；

獲取光伏系統(tǒng)區(qū)域內的環(huán)境溫度，以及光伏系統(tǒng)電路聯(lián)接結構，計算光伏系統(tǒng)發(fā)電出力。

2.如權利要求1所述的基于地面陰影圖的光伏發(fā)電出力預測方法，其特征在于：所述網格化單點地面太陽輻照與環(huán)境溫度監(jiān)測平臺，包括至少一個環(huán)境溫度測量儀和至少四個太陽光輻照度測量儀；環(huán)境溫度測量儀單獨布置于光伏系統(tǒng)區(qū)域內；太陽光輻照度測量儀呈矩形均勻布置，覆蓋整個矩形的光伏系統(tǒng)區(qū)域。

3.如權利要求1所述的基于地面陰影圖的光伏發(fā)電出力預測方法，其特征在于：所述地面陰影拍攝相機的距地高度根據相機視角、需評估光伏系統(tǒng)安裝地點面積及形態(tài)、地面陰影拍攝相機安裝位置間幾何關系確定。

4.如權利要求1所述的基于地面陰影圖的光伏發(fā)電出力預測方法，其特征在于,所述間隔時間Δt的計算公式為：

Δt＝光伏系統(tǒng)區(qū)域的短邊邊長/以往氣象數據中當前月最大風速。

5.如權利要求1所述的基于地面陰影圖的光伏發(fā)電出力預測方法，其特征在于：所述地面陰影圖為地面陰影拍攝相機鏡頭幾何關系做畸變校正，并在相機正交方向投影后的圖像。

6.如權利要求1所述的基于地面陰影圖的光伏發(fā)電出力預測方法，其特征在于，所述建立地面陰影圖像素點與光伏系統(tǒng)區(qū)域幾何關系的方法為：

面積關系：光伏系統(tǒng)區(qū)域面積/地面陰影圖像素點個數；

長度關系：光伏系統(tǒng)區(qū)域邊長長度/對應地面陰影圖邊像素點個數。

7.如權利要求1所述的基于地面陰影圖的光伏發(fā)電出力預測方法，其特征在于，所述通過光流法計算地面陰影區(qū)域運動速度，預測下一時刻陰影區(qū)域位置的方法為：根據地面陰影圖像素點與光伏系統(tǒng)區(qū)域幾何關系，通過光流法對地面陰影圖像像素級運動的評估，轉換到光伏系統(tǒng)區(qū)域上陰影區(qū)域運動的評估。

8.如權利要求1所述的基于地面陰影圖的光伏發(fā)電出力預測方法，其特征在于，通過最小方差法來計算所述地面陰影圖圖像亮度閾值。

9.如權利要求1所述的基于地面陰影圖的光伏發(fā)電出力預測方法，其特征在于，所述獲取光伏系統(tǒng)區(qū)域內的環(huán)境溫度，以及光伏系統(tǒng)電路聯(lián)接結構，計算光伏系統(tǒng)發(fā)電出力的方法為：

S1.以單MPPT為光伏系統(tǒng)發(fā)電出力最小計算單元；

S2.根據光伏系統(tǒng)發(fā)電出力最小計算單元內部光伏組件電學結構，建立電學計算模型；

S3.綜合光伏系統(tǒng)發(fā)電出力最小計算單元內地面被遮擋與未遮擋狀態(tài)下的太陽輻照，以及環(huán)境溫度，計算光伏系統(tǒng)發(fā)電最大功率點，即為光伏系統(tǒng)發(fā)電出力。