(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211146149.1 (22)申请日 2022.09.20 (71)申请人 湖南防灾科技有限公司 地址 410131 湖南省长 沙市经济技 术开发 区龙华路东段5 5号4栋 (72)发明人 皮新宇　冯文卿　罗晶　何立夫　 欧阳亿　曹启明　徐勋建　 (74)专利代理 机构 北京润平知识产权代理有限 公司 11283 专利代理师 唐民 (51)Int.Cl. G06V 20/13(2022.01) G06V 10/764(2022.01) G01W 1/10(2006.01) (54)发明名称 基于云团运动轨迹的区域地表辐射强度的 预测方法 (57)摘要 本申请实施例提供一种基于云团运动轨迹 的区域地表辐射强度的预测方法。 包括： 获取待 预测光伏电站的当前卫星云图影像以及待预测 光伏电站所在待预测区域的天气预报数据， 根据 卫星云图影像和天气预报数据确定待预测区域 的云团运动模式， 利用云团位移矢量计算模型， 确定待预测区域云团的预测位移矢量， 根据预测 位移矢量确定待预测区域的预测云图， 预测云图 包括待预测区域云团的预测位置， 根据待预测光 伏电站的地理位置确定存在影 响的目标区域， 确 定目标区域的太阳辐 照度折损系数， 根据待预测 区域在未来预设时刻处于历史晴空状况下的历 史地表实测辐射强度和太阳辐照度折损系数确 定待预测区域在未来预设时刻的地表辐射强度。 权利要求书2页 说明书11页 附图2页 CN 115546657 A 2022.12.30 CN 115546657 A 1.一种基于云团运动轨迹的区域地表辐射强度的预测方法， 其特征在于， 所述预测方 法包括： 获取待预测光伏电站的当前卫星云图影像以及所述待预测光伏电站所在待预测区域 的天气预报数据； 根据所述当前卫星云图影像和所述天气预报数据确定所述待预测区域的云团运动模 式； 利用云团位移矢量计算模型， 根据 所述待预测区域的云团运动模式确定所述待预测区 域云团的预测位移矢量； 根据所述待预测区域云团的当前位置和所述预测位移矢量确定所述待预测区域的预 测云图， 所述预测云图包括所述待预测区域云团的预测位置； 根据所述待预测光伏电站的地理位置确定所述预测云图中对所述待预测光伏电站存 在影响的目标区域； 确定所述目标区域的太阳辐照度折损系数； 根据所述待预测区域在未来预设时刻处于历史晴空状况下的历史地表实测辐射强度 和所述太阳辐照度折损系数确定所述待预测区域在所述未来预设时刻的地表辐射强度。 2.根据权利要求1所述的预测方法， 其特征在于， 所述确定所述目标区域的太阳辐照度 折损系数包括： 提取所述目标区域中每 个像素的灰度值； 根据每个像素的灰度值确定所述目标区域的灰度均值； 将历史数据中与所述灰度均值相同， 且天气数据与所述待预测区域的天气预报数据接 近的云图所对应的太阳辐照度折损系数， 确定为与所述目标区域对应的太阳辐照度折损系 数。 3.根据权利要求2所述的预测方法， 其特征在于， 历史数据中的云图所对应的太阳辐照 度折损系数 λ根据以下公式(1)计算得到： 其中， I0为地表实测 辐射强度， I1为在晴空状况 下的地表实测 辐射强度。 4.根据权利要求1所述的预测方法， 其特征在于， 所述根据 所述待预测光伏电站的地理 位置确定所述预测云图中对所述待预测光伏电站存在影响的目标区域包括： 根据所述待预测光伏电站的地理位置确定太阳 方位角和太阳高度角； 根据所述太阳 方位角和所述太阳高度角确定太阳光线与所述预测云图中云团的交点； 以所述交点为中心， 在所述交点周围选取与所述待预测光伏电站的面积一致的区域作 为所述预测云图中对所述待预测光伏电站存在影响的目标区域。 5.根据权利要求1所述的预测方法， 其特征在于， 根据所述当前卫星云图影像和所述天 气预报数据确定所述待预测区域的云团运动模式包括： 获取光伏电站的历史卫星云图序列影 像以及历史天气数据； 对所述历史卫星云图序列影像进行预处理后， 将预处理后的历史卫星云图序列影像划 分为多个 影像对， 其中， 每 个影像对包括相邻时间的两个序列影 像； 针对每个影像对， 提取 所述影像对的特 征向量以及与所述影 像对所对应的天气数据；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115546657 A 2利用聚类算法， 根据每个影像对所对应的天气数据对所述多个影像对进行分类， 以确 定所述多个 影像对所对应的云团运动模式； 根据多个 影像对所对应的云团运动模式建立云团运动模式识别模型； 利用所述云团运动模式识别模型， 根据所述当前卫星云图影像和所述天气预报数据确 定所述待预测区域的云团运动模式。 6.根据权利要求5所述的预测方法， 其特 征在于， 所述方法还 包括： 在利用云团位移矢量计算模型， 根据 所述待预测区域的云团运动模式确定所述待预测 区域云团的预测位移矢量之前， 针对每个影像对， 基于多种云团轨迹追踪算法分别确定所 述影像对的云团位移矢量； 针对每个影像对， 根据全部的云团轨迹追踪算法所确定的云团位移矢量确定所述影像 对的权重组合； 针对每种云团运动模式， 根据 所述云团运动模式下的每个影像对的权重组合确定所述 云团运动模式的最优权 重组合， 以建立云团位移矢量计算模型。 7.根据权利要求6所述的预测方法， 其特征在于， 针对每个影像对， 基于多种云团轨迹 追踪算法分别确定所述影像对的云团位移矢量包括根据公式(2)计算每个影像对的云团位 移矢量： X和Y分别表示为所述影像对的云团在X方向上的位移 矢量和在Y方向上的位移 矢量， f1, f2,...,fn表示不同的权重， V1， V2， ...， Vn表示不同的云团轨迹追踪算法， Vi(x)表示采用第i 种云团轨迹追踪算法计算得到的云团在X方向上的位移矢量， Vi(y)表示采用第i种云团轨 迹追踪算法计算得到的云团在Y方向上的位移矢量。 8.根据权利要求1所述的预测方法， 其特征在于， 针对每种云团运动模式， 根据所述云 团运动模式下的每个影像对的权重组合确定所述云团运动模式的最优权重组合， 以建立云 团位移矢量计算模型包括： 确定每种云团运动模式下的全部影 像对， 以及每 个影像对的权 重组合； 针对每种云团运动模式， 根据 所述云团运动模式下的全部影像对的权重组合确定所述 权重组合中每 个权重的均值； 针对每种云团运动模式， 将每个权重的均值组成的权重组合确定为所述云团运动模式 的最优权 重组合。 9.一种处理器， 其特征在于， 被配置成执行根据权利要求1至8中任意一项所述的基于 云团运动轨 迹的区域 地表辐射强度的预测方法。 10.一种机器可读存储介质， 该机器可读存储介质上存储有指令， 其特征在于， 该指令 在被处理器执行时使得所述处理器被配置成执行根据权利要求1至8 中任一项所述的基于 云团运动轨 迹的区域 地表辐射强度的预测方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115546657 A 3