[發(fā)明專利]基于多維度感知的光伏電池遮蔭區(qū)域成因分類方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011069724.3
• 申請(qǐng)日: 2020-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN112163626A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾強(qiáng);黃晨華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南頌達(dá)信息技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/62
• 分類號(hào): G06K9/62;G06K9/32;G06K9/34;G06K9/38;G06K9/46
• 代理公司: 鄭州芝麻知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41173
• 代理人: 李慧敏

本發(fā)明涉及一種基于多維度感知的光伏電池遮蔭區(qū)域成因分類方法及系統(tǒng)。該分類方法包括：獲取光伏電池板圖像；判斷光伏電池板圖像是否遮蔭，并對(duì)被遮蔭光伏組件進(jìn)行定位，得到被遮蔭光伏組件的遮蔭邊界位置；獲取遮蔭邊界位置的遮蔭區(qū)域；以第一時(shí)刻的遮蔭區(qū)域與第二時(shí)刻的遮蔭區(qū)域的偏移量作為遮蔭區(qū)域偏移向量采集第一時(shí)刻與第二時(shí)刻之間的風(fēng)向信息和風(fēng)力信息，以獲得風(fēng)向量將連續(xù)時(shí)序的每個(gè)遮蔭區(qū)域偏移向量和風(fēng)向量組成的向量集合作為樣本數(shù)據(jù)輸入時(shí)間卷積網(wǎng)絡(luò)中，輸出遮蔭區(qū)域的成因分類結(jié)果。當(dāng)確定成因后，光伏電站運(yùn)維管理人員能夠選擇對(duì)應(yīng)的處理方式，有針對(duì)性地處理遮蔭情況，無需定時(shí)人工實(shí)地巡檢，提高運(yùn)維效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及人工智能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于多維度感知的光伏電池遮蔭區(qū)域成因分類方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

光伏電站通常建在地域開闊，陽(yáng)光充足的地區(qū)，但長(zhǎng)期使用中難免會(huì)落上灰塵、落葉等遮擋物，光伏電池板被陰影遮擋，會(huì)導(dǎo)致光伏電池板發(fā)電效率降低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生“熱斑效應(yīng)”，對(duì)光伏組件造成嚴(yán)重?fù)p傷，甚至引起火災(zāi)。目前對(duì)于光伏電池板遮擋問題主要的解決方式有兩種，一種是在遮蔭情況下確定光伏電池組件的最大功率點(diǎn)(MPPT)，一種是檢測(cè)出光伏電池板的遮蔭部分區(qū)域。

發(fā)明人在實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)有技術(shù)存在以下缺陷：

上述兩類方法未考慮到遮蔭區(qū)域的成因，不能根據(jù)實(shí)際的遮蔭成因做出及時(shí)的針對(duì)性處理，對(duì)電池板的運(yùn)行效率造成了影響。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于多維度感知的光伏電池遮蔭區(qū)域成因分類方法及系統(tǒng)，所采用的技術(shù)方案具體如下：

第一方面，本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供了一種基于多維度感知的光伏電池遮蔭區(qū)域成因分類方法，該方法包括以下步驟：

獲取光伏電池板圖像；

判斷光伏電池板圖像是否遮蔭，并對(duì)被遮蔭光伏組件進(jìn)行定位，得到被遮蔭光伏組件的遮蔭邊界位置；

獲取遮蔭邊界位置的遮蔭區(qū)域；

以第一時(shí)刻的遮蔭區(qū)域與第二時(shí)刻的遮蔭區(qū)域的偏移量作為遮蔭區(qū)域偏移向量

采集第一時(shí)刻與第二時(shí)刻之間的風(fēng)向信息和風(fēng)力信息，以獲得風(fēng)向量

將連續(xù)時(shí)序的每個(gè)遮蔭區(qū)域偏移向量和風(fēng)向量組成的向量集合作為樣本數(shù)據(jù)輸入時(shí)間卷積網(wǎng)絡(luò)中，輸出遮蔭區(qū)域的成因分類結(jié)果。

優(yōu)選的，判斷光伏電池板圖像是否遮蔭，其步驟如下：

對(duì)相鄰兩幀圖像進(jìn)行勻光處理；

將經(jīng)勻光處理后的相鄰兩幀圖像轉(zhuǎn)換為HSV色彩空間，構(gòu)建遮蔭評(píng)價(jià)函數(shù)E_S：

E_s＝e^α

其中，α表示相鄰兩幀圖像之間的平均明度差值；

當(dāng)平均明度差值α大于等于經(jīng)驗(yàn)閾值時(shí)，判斷為存在遮蔭情況；當(dāng)平均明度差值α小于經(jīng)驗(yàn)閾值，判斷為不存在遮蔭情況。

優(yōu)選的，遮蔭區(qū)域的獲取步驟為：

獲取遮蔭邊界位置的多幀圖像作為樣本圖像；

將樣本圖像輸入語(yǔ)義分割網(wǎng)絡(luò)模型中，獲取被遮蔭光伏組件的遮蔭區(qū)域。

優(yōu)選的，遮蔭區(qū)域偏移向量的獲取步驟為：

分別獲取第一時(shí)刻的遮蔭區(qū)域與第二時(shí)刻的遮蔭區(qū)域的最小外接矩形及相應(yīng)的中心點(diǎn)坐標(biāo)；

以第一時(shí)刻與第二時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的最小外接矩形中心點(diǎn)坐標(biāo)的偏移量表示遮蔭區(qū)域偏移向量