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主營：全天空成像儀
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晴空條件下全天空成像儀云量計(jì)算方法的改進(jìn)
全天空成像儀可以實(shí)現(xiàn)白天全天空云量的持續(xù)自動(dòng)監(jiān)測，時(shí)空分辨率較高，得到的云量計(jì)算結(jié)果更正確.本文介紹了基本原理，并基于太湖地區(qū)TSI儀器的觀測資料及無錫站地面觀測資料，采用Photoshop及matlab等軟件詳細(xì)地分析了晴空條件下圖像的成像特征及云量的計(jì)算誤差.結(jié)果發(fā)現(xiàn):TSI儀器容易高估太陽周邊的云量，尤其在太陽高度角較小時(shí)，成像儀更容易誤識別近地面區(qū)域的云量大小.這種現(xiàn)象來源于可見光對霧霾粒子的前向散射作用，使太陽周邊的氣溶膠粒子顯得更白更亮，進(jìn)而造成了誤差，經(jīng)統(tǒng)計(jì):晴空時(shí)的云量計(jì)算誤差在15%-20%.針對這種情況，全自動(dòng)天空成像儀，文中采用Long提出的云量改進(jìn)型方案，在時(shí)間和空間上進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，建立一套減小太陽周邊以及近地平區(qū)域云量誤差的計(jì)算方案，并將該方案應(yīng)用于計(jì)算中.結(jié)果發(fā)現(xiàn):使用該方案得到的云量計(jì)算結(jié)果更接近實(shí)際情況，經(jīng)統(tǒng)計(jì)晴空及少云情況下的云量計(jì)算誤差分別由17.388%和13.4%下降為6.478%和1.75%，有效地減小了晴空少云時(shí)的云量計(jì)算誤差.
基于XGB算法及全天空成像儀圖像的超短期DNI預(yù)測
吸熱器是塔式太陽能熱發(fā)電站的中心設(shè)備，但云層短時(shí)間的遮擋和離開會使吸熱器接收的太陽直接輻射(DNI)發(fā)生隨機(jī)波動(dòng)，造成吸熱器表面受熱發(fā)生劇烈變化，會影響塔式太陽能熱發(fā)電站的安全運(yùn)行.本文提出了一種基于極值梯度提升(eXtreme Gradient Boosting，XGB)算法及全天空成像儀圖像的超短期DNI預(yù)測方法.通過使用基于太陽位置的全天空成像儀標(biāo)定方法，完成全天空成像儀的姿態(tài)校正和畸變矯正;對晴空背景參數(shù)進(jìn)行擬合并建立晴空庫，為云層的檢測提供基礎(chǔ);通過對太陽及其臨近區(qū)域進(jìn)行插值修復(fù)，無遮擋全自動(dòng)天空成像儀asi，使1 min內(nèi)的DNI預(yù)測成為可能;根據(jù)云的運(yùn)動(dòng)矢量，利用外推法得到未來云層可能會遮擋太陽的圖像點(diǎn)，并提取圖像特征，用于基于XGB算法的超短期DNI預(yù)測模型的訓(xùn)練，利用訓(xùn)練后的模型完成超短期DNI預(yù)測.
天空成像儀是一種全自動(dòng)的天空圖像獲取系統(tǒng)
天空成像儀是一種全自動(dòng)的天空圖像獲取系統(tǒng)，asi全自動(dòng)天空成像儀asi，受到云和氣溶膠的阻擋的緣故，太陽輻射照射到地面強(qiáng)度顯著衰減，因此全天空成像儀對天空的云量分布提供了定量數(shù)據(jù)，可以計(jì)算太陽的位置走向，asi全自動(dòng)天空成像儀報(bào)價(jià)，分析潛在的遮光障礙物。它的使用可以提高太陽能監(jiān)測管理系統(tǒng)分析研究能力，可用于監(jiān)測天氣和云況變化、太陽能產(chǎn)能預(yù)報(bào)和光伏發(fā)電性能評估等，嵌入太陽能監(jiān)測系統(tǒng)可以極大增強(qiáng)區(qū)域太陽能資源研究和預(yù)測的能力。
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第7年
