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，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，asi全自动天空成像仪，并提取图像特征，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.

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研发目的是研制具有自主知识产权的地基全天空自动成像仪，希望能进入气象业务替代人工观测，并形成批量生产能力，从而实现云的地基观测完全仪器化、自动化，asi全自动天空成像仪价格，获取云的所有可靠客观的观测信息，为减轻恶劣环境对观测人员的伤害提供可能。 二、基本思路 首先展开对国内及国际上该领域相关信息的查询，确定需求并摸清研究现状、技术特点和存在的问题，在此基础上确定研究思路和技术路线。再根据研究目标找准技术难点，确定五个部分分步实现的攻关思路。

全天空成像仪的科学性

全天空成像仪采取多次成像法获取原始图像资料 通过无损无缝拼接获取更真实的全天象云图，不仅减轻了一次成像带来的图像畸变，同时为局部重点云图的研究提供了基础。 ②利用轨迹规划直接避开太阳影响，避免太阳跟踪遮挡器对图像的影响 以拼接技术为基础，根据拍摄日期、时间和当地经纬度计算太阳天顶角和方位角，控制相机的拍摄位置，避开太阳直射光。利用边缘融合技术实现无缝拼接，保证图像的完整性与真实性。 ③优化控制策略在保证无缝拼接的基础上减少图像冗余 通过算法规划天空图像采集路径，进化控制自动获取规定云图，提高云图的抓拍速度，并在同一批次图像采集后自动复位。 ④通过模式识别技术，asi全自动天空成像仪价格，实现云图计算机自动识别、分类、归档 对云图的纹理特征的提取和分析，asi全自动天空成像仪报价，将云发展变化的过程用数学的形式来加以表达，通过其纹理参数的比对进行分类识别，并做归档处理。避免了依赖观测员的经验进行人工观测的主观随意性，同时解决了由于测报人员流动及观测连续性有限造成的对云况多变的实际天空描述欠准确问题。

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