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主營：全天空成像儀
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基于XGB算法及全天空成像儀圖像的超短期DNI預測
吸熱器是塔式太陽能熱發(fā)電站的中心設備，但云層短時間的遮擋和離開會使吸熱器接收的太陽直接輻射(DNI)發(fā)生隨機波動，EKO全自動天空成像儀asi，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)電站的安全運行.本文提出了一種基于極值梯度提升(eXtreme Gradient Boosting，無遮擋全自動天空成像儀asi，XGB)算法及全天空成像儀圖像的超短期DNI預測方法.通過使用基于太陽位置的全天空成像儀標定方法，完成全天空成像儀的姿態(tài)校正和畸變矯正;對晴空背景參數進行擬合并建立晴空庫，為云層的檢測提供基礎;通過對太陽及其臨近區(qū)域進行插值修復，使1 min內的DNI預測成為可能;根據云的運動矢量，利用外推法得到未來云層可能會遮擋太陽的圖像點，并提取圖像特征，用于基于XGB算法的超短期DNI預測模型的訓練，利用訓練后的模型完成超短期DNI預測.
晴空條件下全天空成像儀云量計算方法的改進
全天空成像儀可以實現(xiàn)白天全天空云量的持續(xù)自動監(jiān)測，asi全自動天空成像儀asi，時空分辨率較高，得到的云量計算結果更正確.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等軟件詳細地分析了晴空條件下圖像的成像特征及云量的計算誤差.結果發(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，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，進而造成了誤差，經統(tǒng)計:晴空時的云量計算誤差在15%-20%.針對這種情況，文中采用Long提出的云量改進型方案，在時間和空間上進行統(tǒng)計分析，建立一套減小太陽周邊以及近地平區(qū)域云量誤差的計算方案，并將該方案應用于計算中.結果發(fā)現(xiàn):使用該方案得到的云量計算結果更接近實際情況，經統(tǒng)計晴空及少云情況下的云量計算誤差分別由17.388%和13.4%下降為6.478%和1.75%，有效地減小了晴空少云時的云量計算誤差.
研發(fā)目的是研制具有自主知識產權的地基全天空自動成像儀
研發(fā)目的是研制具有自主知識產權的地基全天空自動成像儀，希望能進入氣象業(yè)務替代人工觀測，并形成批量生產能力，全自動天空成像儀asi，從而實現(xiàn)云的地基觀測完全儀器化、自動化，獲取云的所有可靠客觀的觀測信息，為減輕惡劣環(huán)境對觀測人員的傷害提供可能。 二、基本思路 首先展開對國內及國際上該領域相關信息的查詢，確定需求并摸清研究現(xiàn)狀、技術特點和存在的問題，在此基礎上確定研究思路和技術路線。再根據研究目標找準技術難點，確定五個部分分步實現(xiàn)的攻關思路。
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第7年
