基于XGB算法及全天空成像仪图像的超短期DNI预测

吸热器是塔式太阳能热发电站的中心设备，但云层短时间的遮挡和离开会使吸热器接收的太阳直接辐射(DNI)发生随机波动，无遮挡全天空成像仪厂家，造成吸热器表面受热发生剧烈变化，会影响塔式太阳能热发电站的安全运行.本文提出了一种基于极值梯度提升(eXtreme Gradient Boosting，XGB)算法及全天空成像仪图像的超短期DNI预测方法.通过使用基于太阳位置的全天空成像仪标定方法，完成全天空成像仪的姿态校正和畸变矫正;对晴空背景参数进行拟合并建立晴空库，为云层的检测提供基础;通过对太阳及其临近区域进行插值修复，使1 min内的DNI预测成为可能;根据云的运动矢量，利用外推法得到未来云层可能会遮挡太阳的图像点，并提取图像特征，无遮挡全天空成像仪asi，用于基于XGB算法的超短期DNI预测模型的训练，利用训练后的模型完成超短期DNI预测.

全天空成像仪标准相机配备了一个整合式的风扇和加热器系统，北京无遮挡全天空成像仪，可在Z恶劣的天气条件下工作

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通过可选的Find Clouds软件，可以对光伏评估应用中的云量和云分类进行分析，云底高度可以通过两台ASI-16相机和可选的Cloud Base Height（CBH）软件进行测量。CBH软件允许实时评估云高。采用立体方法对两台天空成像仪的时间同步图像和局部数据（纬度、经度和海拔）进行处理。

全天空成像仪技术优势

适用范围:在航空航天、海洋、军人等领域均有重要应用价值，推广前景： ①市场需求大：初步估算我国目前有近5000个地基云观测点，世界范围内也只有少数国家实现了自动观测。 ②前景广阔：虽是专门使用的仪器，但打破了该领域的技术垄断。相较于近80万元的进口仪器，无遮挡全天空成像仪价格，不足万元的成本可为我国气象探测节约大量开支，并解决后期维护问题。拓展应用空间：结合我们已完成的装有气象要素的遥控避障机器人，可用于危险场所环境探测和辅助决策等。

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