地基云圖中云團(tuán)的識(shí)別和短時(shí)外推方法研究.pdf

1、近些年來，隨著太陽能并網(wǎng)容量不斷地增加，其帶來的問題也開始引起人們的關(guān)注。其主要問題是光伏輸出功率具有間歇性等特點(diǎn)會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成沖擊，因此需要在光伏發(fā)電功率預(yù)測方面進(jìn)行研究。而隨著地基遙感測云儀器研制成功，能很好的對(duì)光伏電站上空的天氣情況進(jìn)行監(jiān)控，結(jié)合圖像處理技術(shù)的發(fā)展，使得利用地基云圖判斷光伏電站是否受到云遮擋而進(jìn)行光伏功率預(yù)測的方式成為可能。同時(shí)，經(jīng)實(shí)踐證明:基于地基云圖的光伏預(yù)測方法在短時(shí)內(nèi)具有良好的精度和實(shí)用效果。
　　利用

2、云圖外推的方式進(jìn)行光伏功率的預(yù)測時(shí)，其精度主要依賴于云圖中云團(tuán)識(shí)別和外推的準(zhǔn)確程度。而目前的研究都主要關(guān)注于整個(gè)預(yù)測模型的建立，而忽視了云圖中云團(tuán)識(shí)別和外推的準(zhǔn)確程度。因此本文利用全天空成像儀TSI采集的云圖數(shù)據(jù)，首先提取云圖的有效區(qū)域并對(duì)云圖進(jìn)行畸變校正完成云圖的預(yù)處理階段。之后利用閾值分割的方法進(jìn)行云團(tuán)的識(shí)別。最后在識(shí)別的基礎(chǔ)上利用云圖序列進(jìn)行云團(tuán)的外推。本文主要的做如下工作:
　　(1)對(duì)原始地基云圖進(jìn)行預(yù)處理。提取遮光帶和

3、鏡頭支臂影像區(qū)域，并對(duì)其缺失的云圖有效信息進(jìn)行修復(fù)，還原了云圖的有效區(qū)域，為后續(xù)識(shí)別和外推的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　(2)完成云團(tuán)的畸變校正工作。通過對(duì)全天空成像儀TSI采集的云圖的畸變特點(diǎn)進(jìn)行分析，根據(jù)其特點(diǎn)完成了云圖的畸變校正。在校正后的圖像存在缺失信息的區(qū)域進(jìn)行修補(bǔ)，還原真實(shí)天空情況。
　　(3)根據(jù)云團(tuán)識(shí)別原理對(duì)云圖進(jìn)行灰度化，并分析幾種傳統(tǒng)的閾值分割的方法對(duì)云圖中云團(tuán)識(shí)別的問題，通過對(duì)其改進(jìn)，提出了基于分塊插值