基于最大類間方差法的天空圖像云空識別模型

蘇 適，李紅萍，楊 洋，甄 釗，任 惠，王 飛，，孫宏斌

(1.云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院，云南 昆明 650217；2.華北電力大學(xué) 新能源電力系統(tǒng)國家重點(diǎn)實驗室，河北 保定 071003；3.清華大學(xué) 電力系統(tǒng)及發(fā)電設(shè)備控制和仿真國家重點(diǎn)實驗室，北京 100084)

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基于最大類間方差法的天空圖像云空識別模型

蘇 適1，李紅萍2，楊 洋1，甄 釗2，任 惠2，王 飛2，3，孫宏斌3

(1.云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院，云南 昆明 650217；2.華北電力大學(xué) 新能源電力系統(tǒng)國家重點(diǎn)實驗室，河北 保定 071003；3.清華大學(xué) 電力系統(tǒng)及發(fā)電設(shè)備控制和仿真國家重點(diǎn)實驗室，北京 100084)

準(zhǔn)確的云空辨識對提高光伏發(fā)電功率超短期預(yù)測精度具有重要意義。首先針對由全天空成像儀采集的一系列天空圖像進(jìn)行預(yù)處理，然后提取樣本圖像的灰度矩陣，最后根據(jù)所提取的灰度矩陣建立基于最大類間方差法的天空圖像云空識別模型。為驗證本文提出的云空辨識模型的有效性，利用云南地區(qū)光伏電站中全天空成像儀(Total Sky Imager, TSI)采集的圖像進(jìn)行測試驗證，與固定閾值法處理效果對比的結(jié)果表明，在復(fù)雜天氣情況下面對不同分布特性的云團(tuán)，本文提出的基于最大類間方差法的云空辨識模型更為準(zhǔn)確、高效。

最大類間方差；云空識別；TSI；灰度圖像

0 引 言

光伏電站發(fā)電功率因受諸多氣象因素和環(huán)境因素影響而呈現(xiàn)出固有的隨機(jī)性和波動性，大規(guī)模光伏發(fā)電接入電網(wǎng)會給系統(tǒng)的功率平衡和電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來挑戰(zhàn)。因此，亟需對并網(wǎng)型光伏電站進(jìn)行輸出功率的精確預(yù)測，這將更加有利于電網(wǎng)調(diào)度決策，有利于保障電網(wǎng)安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行[1]。……