用于太阳辐照度预报的数据采集与图像处理
图像与视频处理
2020-12-08 v2
摘要
由太阳能供电的微电网（MG）中可用的能量与发电时刻的天气条件紧密相关。太阳辐照度的超短期预报使微电网具备自动调控能量调度的能力。为此，我们提出一种基于从长波红外（IR）图像提取的云特征进行统计量化以预报晴空指数（CSI）的方法。图像使用安装在太阳跟踪器上的数据采集系统（DAQ）获取。我们说明了如何去除由DAQ自身设备引起的数据中的循环平稳偏置。我们研究了一种在去除全球水平辐照度（GHI）测量值趋势后获取CSI的方法。我们提出了一种融合日冕可见光（VI）图像多次曝光的方法。我们实现了一种利用IR相机的辐射测量提取物理特征的方法。我们引入了一个模型，用于从IR图像中去除大气散射辐射效应和太阳直接辐射效应。我们解释了如何对IR相机窗口的漫辐射进行建模，该漫辐射由附着在DAQ外壳锗透镜上的水渍和灰尘颗粒产生。用于建模相机窗口的帧利用大气条件模型进行选择。该模型将天空分为四类：晴、积云、层云和雨云。我们引入了一种将像素尺寸几何变换至给定高度大气平面上实际尺寸的变换。该变换根据太阳仰角和相机视场（FOV）执行。我们比较了变换与一种变换近似之间的误差。
引用
@article{arxiv.2011.12401,
title = {Data acquisition and image processing for solar irradiance forecasting},
author = {Guillermo Terrén-Serrano and Manel Martínez-Ramón},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.12401},
year = {2020}
}