[发明专利]一种计算光伏电站地表辐照度空间分布的方法

说明书

本发明公开了一种计算光伏电站地表辐照度空间分布的方法，方法包括：建立天空图像‑辐照度映射模型；将所述平均RGB值和所述距离作为所述模型的训练输入变量，将所述实测地表辐照度作为所述模型的训练输出变量；获取即刻天空图像，以计算得到各所述像素点对应的辐照度数值；即刻天空图像的各像素点对应的辐照度数值实际上也是该即刻天空图像对应的地表各区域的辐照度数值，可映射当前光伏电站地表各区域的辐照度分布情况，以此获取当前时刻各发电单元理论输出功率并预测未来光伏功率变化情况，从而调整光伏发电调度计划，减少因辐照度的随机变化而对发电稳定性产生的影响。

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，具体涉及一种计算光伏电站地表辐照度空间分布的方法。

背景技术

太阳能光伏发电是目前最具发展前景的可再生能源之一，得到了世界各国的广泛关注和迅速发展。然而，太阳能是一种不可控能源，具有较大的随机性和波动性。在多云等非晴天环境中，由于云团运动会对太阳造成不同程度遮挡，致使光伏电站输出功率在分钟级时间尺度内呈快速随机波动趋势。

而随着电网中光伏渗透率的逐步提高，这种呈波动的电力输出会造成发电和负荷侧的功率特性发生显著变化，从而对电网调度等方面带来较大影响。因此，根据光伏电站地表区域内各区域的辐照度的实时监测变得十分重要，尤其是达到分钟级超短期地表辐照度监测，有助于电力调度部门根据辐照度的实时变化来调整调度计划，减少因辐照度的随机变化而对发电稳定性产生的影响，降低运行成本，提高光伏电能质量，使光伏资源得到更好的利用，从而获得更好的经济效益。

但是现阶段，对于地表各区域的辐照度的实时监测技术缺乏。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种计算光伏电站地表辐照度空间分布的方法，旨在解决现有技术中对于地表各区域的辐照度的实时监测技术缺乏的问题。

一种计算光伏电站地表辐照度空间分布的方法，包括：

建立天空图像-辐照度映射模型；

获取不同历史时刻的天空图像中各个天空区域的平均RGB值和与太阳中心点的距离，以及和所述不同历史时刻的天空图像对应的实测地表辐照度；

将所述平均RGB值和所述距离作为所述模型的训练输入变量，将所述实测地表辐照度作为所述模型的训练输出变量，采用机器学习模型所述映射模型进行训练；

获取即刻天空图像，将所述即刻天空图像内各像素点距离太阳中心点的距离和各所述像素点的平均RGB值作为输入变量输入所述模型，以计算得到各所述像素点对应的地表区域辐照度数值。

优选的，所述获取不同历史时刻的天空图像中各个天空区域的平均RGB值和距离太阳中心点的距离，以及所述不同历史时刻的实测地表辐照度，包括：

获取近期预设天数内等时间间隔的不同时刻的多个所述天空图像，其中，所述天空图像包括多个晴空图像和多个云况图像；

获取各所述天空图像的太阳中心点的位置；

计算所述近期预设天数中每一天相邻时刻的两幅所述云况图像之间的云团移动位移矢量；

根据各所述云况图像的太阳中心点的位置、各个所述移动位移矢量确定预设时间段内的所述不同时刻的所述云况图像中不同天空区域的中心坐标；

根据所述中心坐标计算每一幅所述云况图像的所述天空区域与太阳中心点的距离；

获取天空区域的面积，根据天空区域的面积计算每一幅所述云况图像的所述天空区域的平均RGB值；

将每一幅所述晴空图像的所述天空区域与太阳中心点的距离设置为随机值，将每一幅所述晴空图像的所述天空区域的平均RGB值设置为蓝天区域的全部像素点的平均RGB值；

获取拍摄每一幅所述天空图像时于拍摄地实测的所述地表辐照度。