[发明专利]包含多种天气变化的辐照度与光伏组件坐标关联关系建立方法

权利要求书

1.包含多种天气变化的辐照度与光伏组件坐标关联关系建立方法，在晴天无云、多云、阴天、雨天四种天气状况下，建立辐照度与光伏组件坐标之间的关系，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1.确定光伏组件及光传感器的坐标位置，具体过程为：

建立坐标系，以每块光伏电池板上光伏组件的中心坐标为光伏组件的位置坐标；

在所述光伏电池板的四角、四周中心和中心安装光传感器，用于测量相应位置的辐照度；

记录所述中心坐标位置及测量时间，并通过通信网络传送到光伏发电控制中心；

步骤2.确定图像采集装置的拍摄位置及运动方式，具体过程为：

利用所述图像采集装置拍摄所述光伏电池板的运行图像；

记录所述图像采集时刻的时间和坐标；

所述图像、拍摄时间和拍摄位置信息通过通信网络传送到所述光伏发电控制中心；

步骤3.在晴天无云、阴天、雨天天气情况下，整个光伏阵列的辐照度取所有光传感器测量值的平均，并将所述辐照度的值实时传送到所述光伏发电系统控制中心，与所述光伏组件的坐标进行对应；

步骤4.在多云的天气状况下，对所述图像采集装置所采集到的图像进行切割，除去所述光伏电池板的边框部分，对剩余的光伏组件部分的图像进行局部阴影局域检测；

步骤5.对采集到的所述图像计算其灰度值均方差，若局部阴影范围内灰度值的均方差小于设定的阈值，则认为局部阴影处的辐照度是均匀的，否则，则认为局部阴影处的辐照度是不均匀的；

步骤6.根据所述图像拍摄时所述光传感器采集的所述光伏阵列的辐照度值，对照所述步骤5中得到的局部阴影辨识结果，拟合出光伏阵列各个坐标位置的辐照度数据，具体拟合过程如下：

若图像分析结果判断光伏阵列不存在局部明影，则整个光伏阵列的辐照度取所有光传感器测量值的平均；

若图像分析结果判断存在局部阴影且局部阴影处相照度较均匀时，阴影区域的辐照度水平取该区域内所有光传感器测量值的平均值，非阴影区域的辐照度则取该区域内所有光传感器测量值的平均值；

若图像分析结果判断存在局部阴影且局部阴影处相照度较均匀时，阴影区域的辐照度水平取该区域内所有光传感器测量值的平均值，非阴影区域的辐照度则取该区域内所有光传感器测量值的平均值；

步骤7.根据所述步骤6中的结果，将所述光伏电池板各个组件的辐照度与其当前坐标进行一一对应，建立所述光伏组件的实时辐照度矩阵。

2.如权利要求1所述的建立辐照度与光伏组件坐标关联关系的方法，其特征在于，所述步骤1中的所述中心坐标分别为(x11，y11)、(x12，y12)、(x13，y13)、(x14，y14)......，在进行图像采集时，在所述光伏电池板周围安装运行轨道，所述图采集装置在所述运行轨道上运行。

3.如权利要求2所述的建立辐照度与光伏组件坐标关联关系的方法，其特征在于，所述步骤4中所述检测方法为基于对立色彩空间的阴影检测法，具体步骤如下：

步骤4-1.读取图像中各像素的RGB值；

步骤4-2.将图像由RGB空间转换到CIEXYZ空间：

X = 0.490 R + 0.310 G + 0.200 B Y = 0.177 R + 0.812 G + 0.011 B Z = 0.000 R + 0.010 G + 0.990 B ]]>

步骤4-3.将图像由CIEXYZ空间转换到CIELAB空间：

L * = 116 ( Y / Y 0 ) 1 / 3 - 16 a * = 500 [ ( X / X 0 ) 1 / 3 - ( Y / Y 0 ) 1 / 3 ] b * = 200 [ ( Y / Y 0 ) 1 / 3 - ( Z / Z 0 ) 1 / 3 ] ]]>

其中，X0、Y0、Z0是CIE标准照明体的三刺激值；

步骤4-4.对a*通道使用canny算子进行边缘检测：对b*通道使用canny算子进行边缘检测：其中，为阈值，且E1、E2为边缘图像；

步骤4-5.利用数学形态学的方法判断是否存在阴影，如果存在，利用所述数学形态学方法将光伏组件阴影区与非阴影区进行分割。