(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 202210430524.9 (22)申请日 2022.04.22 (71)申请人 中国科学院地理科 学与资源研究所 地址 100101 北京市朝阳区大屯路甲1 1号 (72)发明人 吕宁　姜侯　秦军　姚凌　 (74)专利代理 机构 北京众达德权知识产权代理 有限公司 1 1570 专利代理师 杨海霞 (51)Int.Cl. G01W 1/10(2006.01) G06N 3/04(2006.01) G06V 10/40(2022.01) G06V 10/80(2022.01) G06V 10/82(2022.01) (54)发明名称 一种太阳辐射预测方法、 装置、 设备和介质 (57)摘要 本发明公开了一种太阳辐射预测方法、 装 置、 设备和介质， 包括： 获取目标历史时间段内卫 星观测的云层分布图像， 以及目标历史 时间段内 地面监测的太阳辐射数据； 从云层分布图像中提 取云层分布特征， 从太阳辐射数据中提取与云层 分布特征对应的辐射变化特征； 根据云层分布特 征和辐射变化特征， 确定目标历史 时间段内云层 分布与辐射变化之间的目标关联特征； 根据目标 关联特征， 对目标未来时间段对应的地面辐射量 进行预测。 本实施例通过在时间序列上匹配的云 层分布特征和辐射变化特征进行辐射量的预测， 可以更准确地确定云层分布和辐射变化之间的 关联性， 进而更准确地对未来时间段的辐射量进 行预测， 避免了相关技术中预测滞后的现象， 大 大降低预测误差 。 权利要求书2页 说明书10页 附图2页 CN 114895380 A 2022.08.12 CN 114895380 A 1.一种太阳辐射预测方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 获取目标历史时间段内卫星观测的云层 分布图像， 以及所述目标历史时间段内地面监 测的太阳辐射数据； 从所述云层 分布图像中提取云层 分布特征， 从所述太阳辐射数据中提取与 所述云层分 布特征对应的辐射变化特 征； 根据所述云层 分布特征和所述辐射变化特征， 确定所述目标历史时间段内云层 分布与 辐射变化之间的目标关联 特征； 根据所述目标关联 特征， 对目标 未来时间段对应的地 面辐射量进行预测。 2.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述从所述云层 分布图像中提取云层 分布特 征， 从所述太阳辐射数据中提取与所述云层分布特 征对应的辐射变化特 征， 包括： 通过第一卷积网络从所述云层 分布图像中提取所述云层分布特征， 通过第 二卷积网络 从所述太阳辐射数据中提取 所述辐射变化特 征； 按照所述目标历史时间段的时间序列， 将所述云层 分布特征和所述辐射变化特征一一 对应。 3.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据 所述云层 分布特征和所述辐射变化 特征， 确定所述目标历史时间段内云层分布与辐射变化之间的目标关联 特征， 包括： 按照所述目标历史时间段的时间序列， 将对应的所述云层 分布特征和所述辐射变化特 征输入长短期记 忆网络中， 输出云层分布与辐射变化的历史关联 特征和初步预测特 征； 将所述历史关联特征和所述初步预测特征进行融合， 得到云层分布与辐射变化的所述 目标关联 特征。 4.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述目标关联特征， 对目标未来时 间段对应的地 面辐射量进行预测， 包括： 将所述目标关联特征输入全连接网络， 对所述目标未来 时间段对应的地面辐射量进行 预测。 5.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述目标关联特征， 对目标未来时 间段对应的地 面辐射量进行预测， 包括： 当所述目标未来 时间段与 所述目标历史时间段相邻， 且所述目标未来 时间段的时长小 于等于单个预设单位时长时， 根据所述 目标历史时间段对应的所述 目标关联特征， 对所述 目标未来时间段对应的地 面辐射量进行预测； 当所述目标未来时间段的时长大于等于M个预设单位时长时， 根据所述目标历史时间 段对应的所述 目标关联特征、 所述 目标未来时间段中第i个预设单位时长预测的地面辐 射 量、 以及在第i个预设单位时长之前的所有 预设单位时长预测的地面辐射量， 对 所述目标未 来时间段中第i+1个预设单位时长对应的地面辐射量进 行预测， 其中M为大于等于2的整 数， i为大于等于1且小于等于 M‑1的整数。 6.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 在对目标未来 时间段对应的地面辐射量进行 预测之后， 所述方法还 包括： 确定所述目标未来时间段中对应的太阳天顶角、 太阳高度角， 以及目标光伏系统的方 位角和倾角； 根据所述目标未来时间段预测得到的地面辐射量、 所述太阳天顶角、 所述太阳高度角、权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114895380 A 2所述方位角和所述倾角， 确定所述目标光伏系统在所述目标未来时间段内接收的理论有效 辐射量； 根据所述目标未来 时间段内所述目标光伏系统周围的环境因子、 所述目标光伏系统的 系统参数以及所述理论有效辐射量， 确定所述目标光伏系统在所述目标未来时间段内的理 论发电量。 7.一种太阳辐射预测装置， 其特 征在于， 所述装置包括： 原始数据获取模块， 用于获取目标历史时间段内卫星观测的云层分布图像， 以及所述 目标历史时间段内地 面监测的太阳辐射数据； 原始特征分析模块， 用于从所述云层分布图像中提取云层分布特征， 从所述太阳辐射 数据中提取与所述云层分布特 征对应的辐射变化特 征； 关联特征确定模块， 用于根据所述云层分布特征和所述辐射变化特征， 确定所述目标 历史时间段内云层分布与辐射变化之间的目标关联 特征； 辐射预测模块， 用于根据所述目标关联特征， 对目标未来时间段对应的地面辐射量进 行预测。 8.如权利要求7 所述的装置， 其特 征在于， 所述原 始特征分析模块， 包括： 特征提取子模块， 用于通过第 一卷积网络从所述云层 分布图像中提取所述云层 分布特 征， 通过第二卷积网络从所述太阳辐射数据中提取 所述辐射变化特 征； 特征序列对应模块， 用于按照所述目标历史时间段的时间序列， 将所述云层分布特征 和所述辐射变化特 征一一对应。 9.一种电子设备， 其特 征在于， 包括： 处理器； 用于存储所述处 理器可执行指令的存 储器； 其中， 所述处理器被配置为执行以实现如权利要求1至6 中任一项所述的一种太阳辐射 预测方法。 10.一种非临时性计算机可读存储介质， 当所述存储介质中的指令由电子设备的处理 器执行时， 使得电子 设备能够执行实现如权利要求1至6中任一项 所述的一种太阳辐射预测 方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114895380 A 3