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JP2007184354A - Solar photovoltaic power generation system - Google Patents

Solar photovoltaic power generation system Download PDF

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JP2007184354A
JP2007184354A JP2006000578A JP2006000578A JP2007184354A JP 2007184354 A JP2007184354 A JP 2007184354A JP 2006000578 A JP2006000578 A JP 2006000578A JP 2006000578 A JP2006000578 A JP 2006000578A JP 2007184354 A JP2007184354 A JP 2007184354A
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solar panel
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JP2006000578A
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Kiyoshi Tsuru
潔 都留
Yasuo Yoshida
康夫 吉田
Yasuhiro Kojima
康弘 小島
Tomihiro Takano
富裕 高野
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar photovoltaic power generation system which can observe clouds which influence solar photovoltaic power generation over the sky, and also can accurately predict a distribution of clouds at any time in the future and thereby can predict a change in power to be generated in advance. <P>SOLUTION: The solar photovoltaic power generation system comprises a solar light panel which receives solar light and generates power; a 360° camera which images the whole sky at a point where the solar light panel is installed; an image processor which detects the distribution and movement of clouds from the image of the whole sky; and a power predicter which predicts a distribution of clouds at a predetermined point in the future according to the detected distribution and movement of clouds, and then predicts the power to be generated by the solar light panel at the predetermined point in the future based on the predicted distribution of clouds. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、観測する上空の雲の動きに基づいて将来の雲の分布を予測してそれに基づいて太陽光発電電力を予測する太陽光発電システムに関するものである。   The present invention relates to a photovoltaic power generation system that predicts future cloud distribution based on the movement of clouds in the sky to be observed and predicts photovoltaic power generation based on the predicted cloud distribution.

従来の太陽光発電システムは、連系された系統に、天候条件によって変動する発電量をそのまま出力するため、太陽光発電システムの規模が大きくなると、発電電力変動に伴い周波数が大きく変動する、または電圧が大きく変動するという問題がある。
また、小規模マイクログリッド等の地域内でエネルギーの自給自足を行う分散型電源システムにおいては、太陽光発電システムの発電電力変動によって、システム全体の周波数変動許容値や電圧変動許容値等の電力品質を満足できないという問題がある。
そこで、この電力品質の問題を解決するために、電力平準化用の二次電池を設置する、または電圧変動抑制用のSVCなどを設置しても、その設備容量が大きくなるという問題がある。
また、雲の動きを画像としてとらえて太陽光発電電力を予測しようとする提案がある。この提案されているシステムでは、常に太陽の方向を向くように設定された赤道儀に中央をマスクしたカラーCCDカメラを設置し、太陽を自動的に追尾させ、得られた画像を解析して雲の移動ベクトルを求めて雲が太陽の位置に到達する時刻を求め、太陽光発電システムの発電電力を予測している(例えば、非特許文献1参照)。
The conventional photovoltaic power generation system outputs the power generation amount that fluctuates depending on the weather conditions to the interconnected system as it is, so when the size of the photovoltaic power generation system increases, the frequency greatly fluctuates with the generated power fluctuation, or There is a problem that the voltage fluctuates greatly.
Also, in distributed power supply systems that self-sufficiency energy in regions such as small microgrids, power quality such as frequency fluctuation tolerance and voltage fluctuation tolerance of the entire system due to fluctuations in the power generation of the photovoltaic power generation system There is a problem that can not be satisfied.
Therefore, in order to solve this problem of power quality, there is a problem that even if a secondary battery for power leveling is installed or an SVC for suppressing voltage fluctuation is installed, the equipment capacity becomes large.
There is also a proposal for predicting photovoltaic power generation by capturing the movement of clouds as an image. In this proposed system, a color CCD camera masked at the center is installed on an equatorial mount that is set to always face the sun, the sun is automatically tracked, and the resulting image is analyzed to analyze the cloud. The movement time of the cloud is calculated to determine the time when the cloud reaches the position of the sun, and the generated power of the photovoltaic power generation system is predicted (see, for example, Non-Patent Document 1).

山本、他4名、「雲の画像解析による太陽光発電の出力変動予測に関する基礎的研究」、電気学会電力・エネルギー部門論文誌、電気学会、平成11年8月、119巻、8/9号、p909−915Yamamoto and 4 others, "Fundamental research on output fluctuation prediction of photovoltaic power generation by cloud image analysis", The Institute of Electrical Engineers of Japan, The Institute of Electrical Engineers of Japan, August 1999, Vol.119, No.8 / 9 , P909-915

しかし、この提案のシステムでは、カメラを正確に太陽に追従させる回転式システムが必要であるだけでなく、マスクにより太陽近辺の画像が得られないため至近の発電電力を予測することができないし、直到光とともに太陽光発電システムに与える影響の大きな間接光の影響を考慮できないという問題がある。
また、太陽から遠い方位にある雲を認識できないため、短時間の予測しかできないという問題がある。
However, this proposed system not only requires a rotating system that causes the camera to follow the sun accurately, but it cannot predict the power generated in the vicinity because an image of the vicinity of the sun cannot be obtained with a mask. There is a problem that the influence of indirect light which has a great influence on the photovoltaic power generation system together with direct light cannot be considered.
In addition, there is a problem that only a short time prediction is possible because clouds in a direction far from the sun cannot be recognized.

この発明の目的は、太陽光発電に影響する雲を全天に亘って観察でき、予測する時点の雲の分布を正確に予測して発電電力の変動を予測する太陽光発電システムを提供することである。   An object of the present invention is to provide a solar power generation system that can observe clouds that affect solar power generation over the entire sky, accurately predict the cloud distribution at the time of prediction, and predict fluctuations in generated power. It is.

この発明に係わる太陽光発電システムは、太陽光を受光して発電する太陽光パネルと、上記太陽光パネルが設置されている地点の全天を画像として撮像する360度全方位カメラと、上記全天の画像から雲の分布と雲の動きとを検出する画像処理部と、上記雲の分布と雲の動きとに基づいて所定の未来の時点での雲の分布を予測し、該予測した雲の分布に基づいて上記未来の時点での上記太陽光パネルの発電電力を予測する電力予測処理部と、を備える。   A solar power generation system according to the present invention includes a solar panel that receives sunlight to generate power, a 360-degree omnidirectional camera that captures an image of the entire sky at a location where the solar panel is installed, An image processing unit that detects a cloud distribution and a cloud movement from a sky image, and predicts a cloud distribution at a predetermined future time point based on the cloud distribution and the cloud movement, and the predicted cloud A power prediction processing unit that predicts the generated power of the solar panel at the future time point based on the distribution of

この発明に係わる太陽光発電システムの効果は、太陽光パネルの上空全天の画像を撮像する360度全方位カメラを備え、至近の発電に影響を与える太陽の周囲の雲や、将来の発電に影響を与える可能性のある雲も判別することができるので、例えば、ある地域内でのエネルギーの自給自足を目指すマイクログリッドのようなシステムにおいては、需給バランスをよりとりやすくなり、この結果、マイクログリッド内の周波数精度を向上できる。   The effect of the photovoltaic power generation system according to the present invention is that it has a 360-degree omnidirectional camera that captures an image of the entire sky above the solar panel, and can be used for clouds around the sun that affect the nearest power generation and future power generation. Clouds that may have an impact can also be identified. For example, in a system such as a microgrid aiming at self-sufficiency of energy in a certain area, it becomes easier to balance the supply and demand. The frequency accuracy in the grid can be improved.

実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係わる太陽光発電システムの構成図である。
この発明の実施の形態1に係わる太陽光発電システム1は、太陽8からの太陽光を受光して発電する太陽光パネル10、太陽光パネル10が発電する電力を系統5に送電するパワーコンディショナー11、太陽光パネル10が設置されている地点の上空の様子を全天に亘って撮像する360度全方位カメラ12、360度全方位カメラ12から送信される全天画像から雲9の識別処理を行う画像処理部6、画像処理部6の処理結果に基づき太陽光パネル10の将来の時点での太陽光発電電力を予測する電力予測処理部7、雲9の分布と太陽光パネル10の発電電力とが関連付けられて登録されるデータベース4を備える。図1に描く雲9は、太陽8を遮るように移動する。
なお、画像処理部6、電力予測処理部7およびデータベース4は、CPU、ROM、RAM、インターフェース回路を備えるコンピュータから構成されている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram of a photovoltaic power generation system according to Embodiment 1 of the present invention.
A solar power generation system 1 according to Embodiment 1 of the present invention includes a solar panel 10 that receives sunlight from the sun 8 to generate power, and a power conditioner 11 that transmits power generated by the solar panel 10 to the system 5. The 360-degree omnidirectional camera 12 that captures an image of the sky above the point where the solar panel 10 is installed from the omnidirectional image transmitted from the 360-degree omnidirectional camera 12 and the 360-degree omnidirectional camera 12 The image processing unit 6 to be performed, the power prediction processing unit 7 for predicting the photovoltaic power generation power at the future time point of the solar panel 10 based on the processing result of the image processing unit 6, the distribution of the clouds 9 and the generated power of the solar panel 10 Are registered in association with each other. The cloud 9 depicted in FIG. 1 moves so as to block the sun 8.
The image processing unit 6, the power prediction processing unit 7, and the database 4 are configured by a computer including a CPU, a ROM, a RAM, and an interface circuit.

以下の説明において天頂から地平線に亘る全天の位置を地平座標系により表現する。地平座標系の高度は、地平線方向を0度、天頂方向を+90度とする。また、地平座標系の西回りに測った方位角は、南を0度、西を90度、北を180度、東を270度とする。
そして、全天の画像を、例えば高度5度、方位角10度により囲まれた部分を領域として、以下の処理の処理単位として用いる。全天の画像は、格子状に配列されるパターンとして図示される。
In the following description, the position of the whole sky from the zenith to the horizon is expressed by the horizon coordinate system. The altitude of the horizon coordinate system is 0 degree in the horizon direction and +90 degrees in the zenith direction. Also, the azimuth angles measured westward of the horizon coordinate system are 0 degrees south, 90 degrees west, 180 degrees north, and 270 degrees east.
Then, the whole sky image is used as a processing unit of the following processing, for example, with a portion surrounded by an altitude of 5 degrees and an azimuth angle of 10 degrees. The whole sky image is illustrated as a pattern arranged in a grid pattern.

次に、実施の形態1に係わる太陽光発電システム1の動作について説明する。
360度全方位カメラ12は、太陽光パネル10が設置されている地点の全天を天頂から地平線に亘る画像として1つのフレームで撮像する。この360度全方位カメラ12は、図示しないレンズの組合せにより、地平線から天頂に亘る360度の天空をひずみ無く撮影できるカメラであり、太陽8を追尾しなくても、太陽8および天空に雲9があれば雲9としての画像を撮像することができる。
また、360度全方位カメラ12は、赤外線透過フィルタ13が装着されているので、撮像される画像は色彩情報を失い明度の高低情報だけとなる。
Next, the operation of the photovoltaic power generation system 1 according to Embodiment 1 will be described.
The 360-degree omnidirectional camera 12 captures the entire sky at the point where the solar panel 10 is installed as an image from the zenith to the horizon in one frame. This 360-degree omnidirectional camera 12 is a camera that can shoot a 360-degree sky from the horizon to the zenith without distortion by a combination of lenses (not shown). Even without tracking the sun 8, the cloud 8 can be seen in the sun 8 and the sky. If there is, an image as the cloud 9 can be taken.
In addition, since the 360-degree omnidirectional camera 12 is equipped with the infrared transmission filter 13, the image to be captured loses color information and has only brightness information.

太陽光発電システム1の発電電力予測には、太陽8の周辺の雲9の動きが最も重要であるが、太陽8の周辺の画像は、ハレーションが発生しやすく、これを解決する方法が重要である。従来では、太陽8に向かう部分にマスクをし、太陽8を追尾することで、常にマスクが太陽8と重なるようにしている。   The movement of the clouds 9 around the sun 8 is most important for the prediction of the generated power of the solar power generation system 1, but the image around the sun 8 is likely to cause halation, and a method for solving this is important. is there. Conventionally, the mask is always overlapped with the sun 8 by masking the part toward the sun 8 and tracking the sun 8.

実施の形態1に係わる太陽光発電システム1では、赤外線透過フィルタ13を360度全方位カメラ12に装着し、可視光線を遮り赤外線のみをとらえることにより、太陽8を視野にとらえながら360度全方位カメラ12に発生するハレーションを防止することで、太陽8の周辺の雲9がハレーションで見えなくなることを避けている。
これにより、画像処理のために絞りを固定しておけるので、全天が曇りのときでも雲9の形状が識別できる程度に調整することができる。また、完全にハレーションが防止できない場合は、画像処理部6および電力予測処理部7にて補完処理を行う。この天空の画像撮影は連続的に行い、画像処理部6に入力される。
In the photovoltaic power generation system 1 according to the first embodiment, the infrared transmission filter 13 is attached to the 360-degree omnidirectional camera 12, and the visible light is blocked and only the infrared is captured, so that the sun 8 is viewed in the field of view and 360-degree omnidirectional. By preventing the halation occurring in the camera 12, the cloud 9 around the sun 8 is prevented from being invisible due to the halation.
As a result, the diaphragm can be fixed for image processing, so that the shape of the cloud 9 can be adjusted even when the sky is cloudy. If halation cannot be completely prevented, the image processing unit 6 and the power prediction processing unit 7 perform complement processing. This sky image is continuously captured and input to the image processing unit 6.

図2は、実施の形態1に係わる画像処理部6で実行する画像処理ルーチンに関するフローチャートである。図3は、画像の領域の明度の高低に基づいて空、雲9、ハレーションを分離する処理を説明するための図である。図4は、雲9に分離された領域を曇9の塊としてまとめるラベリング処理を説明するための図である。図5は、雲9の塊の移動ベクトルを記入した画像である。
次に、実施の形態1に係わる画像処理部6で実行する画像処理ルーチンについて図2、3、4、5を参照して説明する。
ステップS1において、360度全方位カメラ12により撮像された全天画像を取り込み周期ΔTで取り込み、格子状の複数の領域に全天画像を区分けする。なお、以下の説明において使用する領域の明度は、領域の平均値を意味するがこれに限るものではない。。
ステップS2において、取り込んだ全天画像を、領域毎に空、薄い雲9、厚い雲9またはハレーションの分離処理を行う。空、薄い雲9、厚い雲9またはハレーションの分離処理は、図3に示すように、領域の明度の高低情報を用いて行う。
FIG. 2 is a flowchart relating to an image processing routine executed by the image processing unit 6 according to the first embodiment. FIG. 3 is a diagram for explaining a process of separating the sky, the cloud 9, and the halation based on the brightness level of the image area. FIG. 4 is a diagram for explaining a labeling process for collecting regions separated into clouds 9 as a cloud of cloud 9. FIG. 5 is an image in which the movement vector of the cloud 9 is entered.
Next, an image processing routine executed by the image processing unit 6 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
In step S1, the uptake in the period [Delta] T 1 takes in the whole sky image captured by the 360-degree omnidirectional camera 12, to partition the Zenten image in a grid of a plurality of regions. In the following description, the brightness of a region used means an average value of the region, but is not limited thereto. .
In step S2, the sky, thin cloud 9, thick cloud 9 or halation separation process is performed on the captured whole sky image for each region. The separation process of the sky, the thin cloud 9, the thick cloud 9, or the halation is performed using the brightness information of the area as shown in FIG.

赤外線画像では空は明度が低く、雲9は明度が高くなるので、雲9と空とを分離することができる。また、厚い雲9は明度が低く、薄い雲9は明度が高くなるので、厚い雲9と薄い雲9とを分離することができる。また、明度が閾値以上に高い場合はハレーションであるとして分離することができる。
そこで、明度の高低に係わる3つの第1から第3の明度閾値を予め定め、画像の領域毎の明度の高低をこの3つの閾値と比較することにより、ハレーション、薄い雲9、厚い雲9または空の4つに分離することができる。このようにして、全天画像の各領域に対して空、厚い雲9、薄い雲9またはハレーションを指定することができる。
In the infrared image, since the sky has low brightness and the cloud 9 has high brightness, the cloud 9 and the sky can be separated. Moreover, since the thick cloud 9 has low brightness and the thin cloud 9 has high brightness, the thick cloud 9 and the thin cloud 9 can be separated. Further, when the brightness is higher than the threshold value, it can be separated as halation.
Therefore, three first to third lightness thresholds relating to the lightness level are determined in advance, and by comparing the lightness level for each region of the image with these three thresholds, halation, thin cloud 9, thick cloud 9 or It can be separated into four empty. In this way, sky, thick cloud 9, thin cloud 9 or halation can be designated for each region of the whole sky image.

ステップS3において、図4に示すように、雲9として指定された領域に隣接する領域のうち雲9として指定された領域を雲9の塊としてまとめて行くラベリング処理を行う。図4には、領域内に符号1または2が記入されている第1の雲9の塊と第2の雲9の塊が図示されている。   In step S3, as shown in FIG. 4, a labeling process is performed in which the area designated as the cloud 9 among the areas adjacent to the area designated as the cloud 9 is collected as a cloud lump. FIG. 4 shows a first cloud 9 mass and a second cloud 9 mass in which the reference numerals 1 or 2 are written in the region.

ステップS4において、雲9の移動ベクトルを検出周期ΔTで検出する。
雲9と指定された領域について、現在の画像と1つ取り込み周期ΔT前の画像とを用いて例えば、オプティカルフロー法を用いて移動ベクトルの速度と方向とを検出する。
図5には、第1の雲9の塊と第2の雲9の塊に関する領域に対して検出された移動ベクトルが図示されている。
ステップS5において、ステップS2、3、4における処理で得られた各領域の雲9、空またはハレーションに関する分離情報、雲9として指定された領域に対するラベリング情報および雲9として指定された領域に対する移動ベクトル情報を電力予測処理部7に対して出力する。
In step S4, it detects the movement vector cloud 9 in detection period [Delta] T 2.
For the area designated as cloud 9, the velocity and direction of the movement vector are detected by using, for example, an optical flow method using the current image and the image before one capture period ΔT 1 .
FIG. 5 shows the motion vectors detected for the area related to the first cloud 9 mass and the second cloud 9 mass.
In step S5, the cloud 9 of each region obtained by the processing in steps S2, 3 and 4, separation information regarding sky or halation, labeling information for the region designated as cloud 9, and a movement vector for the region designated as cloud 9 Information is output to the power prediction processing unit 7.

図6は、実施の形態1に係わる予測処理部7で実行する発電出力予測ルーチンのフローチャートである。図7は、雲の分布と発電電力を登録することを説明するための図である。図8は、将来の雲の分布を予測することを説明するための図である。図9は、将来の雲の分布から発電電力を予測することを説明するための図である。
次に、実施の形態1に係わる予測処理部7で実行する発電出力予測ルーチンについて図6、7、8、9を参照して説明する。
ステップS11において、検出周期ΔT2で各領域の雲9、空またはハレーションに関する分離情報、雲9として指定された領域に対するラベリング情報および雲9として指定された領域に対する移動ベクトル情報とパワーコンディショナー11の電力値が入力される。
ステップS12において、検出周期ΔTで入力される画像処理部6からの出力情報およびパワーコンディショナー11の電力値に関する計測情報に基づいて、雲9の分布情報と太陽光発電電力とを関連付けてデータベース4に登録する。
雲9の分布情報と太陽光発電電力とを関連付けてデータベース4に登録するときには、図7に示すように、太陽8が現在位置している領域からなるドメイン31、太陽8が現在位置している領域に隣接する周辺ドメイン32および全天ドメイン33に分けて行う。太陽が現在位置している領域は、日時から計算により正確に求めることができる。そして、それぞれのドメインにおける雲9の占める割合および雲9の平均濃度、例えば、春夏秋冬の4季節からなる季節、例えば1時間おきの時間に対する太陽光発電電力を定格に対する割合として登録する。
なお、画像処理部6でハレーションと判定された領域については、1つ検出周期ΔT前のステップS13で得られた検出周期ΔT先の同領域の雲9の分布予測情報を用いて補完する。
また、割合については例えば10%刻みでの度数分布として登録を行う。
FIG. 6 is a flowchart of a power generation output prediction routine executed by the prediction processing unit 7 according to the first embodiment. FIG. 7 is a diagram for describing registration of cloud distribution and generated power. FIG. 8 is a diagram for explaining prediction of future cloud distribution. FIG. 9 is a diagram for explaining the prediction of generated power from the future cloud distribution.
Next, the power generation output prediction routine executed by the prediction processing unit 7 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
In step S11, the cloud 9, the sky or the halation separation information of each region at the detection period ΔT2, the labeling information for the region designated as the cloud 9, the movement vector information for the region designated as the cloud 9, and the power value of the power conditioner 11 Is entered.
In step S12, the distribution information of the cloud 9 and the photovoltaic power are associated with each other based on the output information from the image processing unit 6 input in the detection cycle ΔT 2 and the measurement information on the power value of the power conditioner 11, and the database 4 Register with.
When the distribution information of the cloud 9 and the photovoltaic power generation are associated and registered in the database 4, as shown in FIG. 7, the domain 31 including the region where the sun 8 is currently located, the sun 8 is currently located. The process is divided into the peripheral domain 32 and the whole sky domain 33 adjacent to the region. The area where the sun is currently located can be accurately determined from the date and time. Then, the ratio of the cloud 9 in each domain and the average density of the cloud 9, for example, the photovoltaic power generation for the four seasons of spring, summer, autumn and winter, for example, every hour, are registered as a ratio to the rating.
Note that the region determined to be halation by the image processing unit 6 is complemented using the distribution prediction information of the cloud 9 in the same region ahead of the detection cycle ΔT 2 obtained in step S 13 before one detection cycle ΔT 2. .
The ratio is registered as a frequency distribution in increments of 10%, for example.

ステップS13において、現在の雲9の分布情報と移動ベクトル情報とに基づき予測周期ΔT先の時点での雲9の分布を予測する。予測周期ΔTは、現時点から予測する時点までの時間であり、例えば10秒先から30分先までの予め定められた時間である。
雲9の分布情報と雲9の移動ベクトル情報から、図8に示すように、予測周期ΔT先の時点の雲9の分布を予測する。また、雲9のラベリング情報を用いて、雲9の塊毎に予測処理を実施する。このようにして、予測周期ΔT先の時点の雲9の分布が計算される。
In step S13, to predict the distribution of cloud 9 at the time of the prediction period [Delta] T 3 destination based on the distribution information of the current cloud 9 and the moving vector information. The prediction cycle ΔT 3 is the time from the current time to the time of prediction, for example, a predetermined time from 10 seconds ahead to 30 minutes ahead.
The distribution information and the moving vector information cloud 9 cloud 9, as shown in FIG. 8, to predict the distribution of clouds 9 point prediction period [Delta] T 3 destination. In addition, prediction processing is performed for each cloud 9 using the labeling information of the cloud 9. In this way, the distribution of the cloud 9 at the time point ahead of the prediction period ΔT 3 is calculated.

ステップS14において、予測周期ΔT先の時点の太陽光発電電力の予測を行う。すなわち、ステップS13で得られた予測周期ΔT先の時点の雲9の分布情報とステップS12でデータベース4に登録されている雲9の分布と太陽光発電電力とのデータを検索して、図9に示すように、予測周期ΔT先の時点の雲9の分布に一致する登録されている雲9の分布に関連する太陽光発電電力を読み出し、その値を太陽光発電電力の予測値とする。このとき、完全に一致する雲9の分布がデータベース4に登録されていないときには、例えばある条件(全天の雲9の平均濃淡情報)を緩めるとか、不使用とするなどにより、類似する条件の実績データを用いる。
また、同じ条件において太陽光発電電力の実績値がばらついている場合は、その単純平均値や重み付け平均値を用いる。
In step S14, it performs prediction of the photovoltaic power point in the estimated cycle [Delta] T 3 destination. That is, by searching the data of the distribution and photovoltaic power cloud 9 being registered in the distribution information and the step S12 in the prediction period [Delta] T 3 destination point cloud 9 obtained in step S13 in the database 4, FIG. 9, the photovoltaic power generation related to the distribution of the registered cloud 9 that matches the distribution of the cloud 9 at the time point ahead of the prediction cycle ΔT 3 is read out, and the value is calculated as the predicted value of the photovoltaic power generation. To do. At this time, when the distribution of the completely matching clouds 9 is not registered in the database 4, for example, a certain condition (average grayscale information of the whole sky cloud 9) is relaxed or not used. Use actual data.
Moreover, when the actual value of photovoltaic power generation varies on the same conditions, the simple average value and the weighted average value are used.

このような太陽光発電システム1は、太陽光パネル10の上空全天の画像を撮像する360度全方位カメラ12を備え、直ぐ発電に影響を与える太陽の周囲の雲9や、将来の発電に影響を与える可能性のある雲9も判別することができるので、例えば、ある地域内でのエネルギーの自給自足を目指すマイクログリッドのようなシステムにおいては、需給バランスをよりとりやすくなり、この結果、マイクログリッド内の周波数精度を向上できる。
また、360度全方位カメラ12に駆動部を設けて太陽8を追尾させる必要がないため、安価で信頼性を高めることができる。
また、マイクログリッド内で二次電池を使用している場合には、その二次電池を他の電源によって充電する際に、今後の太陽光発電システムによる発電量が予測できる分、過不足なく充電量を決定でき、二次電池の充放電効率を向上できる。
また、二次電池容量については、太陽光発電出力を予測しない場合に比較し、計画の裕度を低減することが可能であり、その設置容量低減を図れる。
Such a solar power generation system 1 includes a 360-degree omnidirectional camera 12 that captures an image of the entire sky above the solar panel 10, and is used for the cloud 9 around the sun that immediately affects power generation and for future power generation. Since the cloud 9 that may have an impact can also be determined, for example, in a system such as a microgrid aiming at self-sufficiency of energy in a certain region, it becomes easier to balance the supply and demand. The frequency accuracy in the microgrid can be improved.
In addition, since it is not necessary to provide a driving unit to the 360-degree omnidirectional camera 12 to track the sun 8, it is possible to improve reliability at low cost.
In addition, when a secondary battery is used in the microgrid, when the secondary battery is charged by another power source, the power generation amount by the future solar power generation system can be predicted and charged without excess or deficiency. The amount can be determined, and the charge / discharge efficiency of the secondary battery can be improved.
In addition, regarding the secondary battery capacity, it is possible to reduce the margin of the plan as compared with the case where the photovoltaic power generation output is not predicted, and the installation capacity can be reduced.

なお、実施の形態1において、太陽光発電電力を登録するとき定格に対する割合として登録しているが、電力の値そのものを登録してもよい。
また、実施の形態1において、地平座標系を用いて画像を区分けしたが、XY座標系に変換した上で行ってもよい。XY座標系に変換するときには雲9の高度hが必要となるが、太陽光パネル10と360度全方位カメラ12との位置が隣接する場合は適当な高度を仮定してもよい。
また、雲9の分布の予測を、地平座標系で行っているが、XY座標系に変換してから行ってもよい。
In the first embodiment, when the photovoltaic power is registered, it is registered as a ratio to the rating, but the power value itself may be registered.
In the first embodiment, the image is segmented using the horizon coordinate system. However, the image may be converted into the XY coordinate system. When converting to the XY coordinate system, the altitude h of the cloud 9 is required. However, when the positions of the solar panel 10 and the 360-degree omnidirectional camera 12 are adjacent to each other, an appropriate altitude may be assumed.
Further, although the cloud 9 distribution is predicted in the horizon coordinate system, it may be converted into the XY coordinate system.

実施の形態2.
図10は、この発明の実施の形態2に係わる太陽光発電システムの構成図である。
この発明の実施の形態2に係わる太陽光発電システム1Bは、実施の形態1に係わる太陽光発電システム1に太陽光パネル10aが設置されている地点と異なる地点に第2の太陽光パネル10bおよびパワーコンディショナー11bを追加し、それに伴って電力予測処理部7Bとデータベース4Bが異なっており、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記して説明は省略する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 10 is a configuration diagram of a photovoltaic power generation system according to Embodiment 2 of the present invention.
The solar power generation system 1B according to the second embodiment of the present invention includes a second solar panel 10b and a solar power generation system 1 according to the first embodiment at a point different from the point where the solar panel 10a is installed in the solar power generation system 1 according to the first embodiment. Since the power conditioner 11b is added and the power prediction processing unit 7B and the database 4B are different from each other, and the other parts are the same, the same portions are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

実施の形態2に係わる太陽光発電システム1Bは、360度全方位カメラ12が設置されている太陽光パネル10a(図11では第1パネルと略記する。)の太陽光発電電力の予測とともに、360度全方位カメラ12が設置されていない太陽光パネル10b(図11では第2パネルと略記する。)の太陽光発電電力の予測を行う。
そして、360度全方位カメラ12が設置されている太陽光パネル10aの太陽光発電電力の予測は、実施の形態1において説明しているので省略し、360度全方位カメラ12が設置されていない太陽光パネル10bの太陽光発電電力の予測についてだけ説明する。なお、図10では360度全方位カメラ12が設置されていない太陽光パネル10bを1つとして説明するが、複数であっても同様に太陽光発電電力の予測ができる。
The solar power generation system 1B according to the second embodiment is configured with 360 prediction of the solar power generation power of the solar panel 10a (abbreviated as the first panel in FIG. 11) in which the 360-degree omnidirectional camera 12 is installed. The solar power generation power of the solar panel 10b (abbreviated as the second panel in FIG. 11) where the omnidirectional camera 12 is not installed is predicted.
The prediction of the photovoltaic power generation of the solar panel 10a in which the 360-degree omnidirectional camera 12 is installed has been described in the first embodiment, and is omitted, and the 360-degree omnidirectional camera 12 is not installed. Only the prediction of the photovoltaic power generation of the solar panel 10b will be described. In addition, although FIG. 10 demonstrates as one solar panel 10b in which the 360 degree | times omnidirectional camera 12 is not installed, even if it is multiple, prediction of photovoltaic power generation can be performed similarly.

実施の形態2に係わる太陽光パネル10bは、太陽光パネル10aと離れた地点に設置されている。
実施の形態2に係わるデータベース4Bには、360度全方位カメラ12から撮像される太陽光パネル10aの設置されている地点の全天画像に関する実施の形態1で説明した情報と太陽光パネル10aの太陽光発電電力とが関連付けられて登録されている。さらに、実施の形態2に係わるデータベース4Bには、360度全方位カメラ12から撮像された全天画像から変換される太陽光パネル10bが設置されている地点の全天画像に関する情報と太陽光パネル10bの太陽光発電電力とが関連付けられて登録されている。
The solar panel 10b according to the second embodiment is installed at a point away from the solar panel 10a.
In the database 4B according to the second embodiment, the information described in the first embodiment regarding the all-sky image of the spot where the solar panel 10a is imaged from the 360-degree omnidirectional camera 12 and the solar panel 10a. It is registered in association with photovoltaic power. Furthermore, in the database 4B according to the second embodiment, information regarding the all-sky image at the point where the solar panel 10b converted from the all-sky image captured from the 360-degree omnidirectional camera 12 is installed, and the solar panel 10b solar power generation is associated and registered.

図11は、実施の形態2に係わる電力予測処理部7Bで実行する電力予測処理ルーチンに関するフローチャートである。図12は、雲の高度と雲の分布の関係を説明するための図である。図13は、異なる雲の高度に対する発電電力の推移の様子を示す図である。
次に、実施の形態2に係わる電力予測処理部7Bで実行する電力予測処理ルーチンについて図11、12、13を参照して説明する。
ステップS21において、検出周期ΔTで、各領域の雲9、空またはハレーションに関する分離情報、雲9として指定された領域に対するラベリング情報、雲9として指定された領域に対する移動ベクトル情報およびパワーコンディショナー11a、11bの電力値の計測情報を受信する。
ステップS22において、ステップS12での手順と同様に各領域の雲9、空またはハレーションに関する分離情報、雲9として指定された領域に対するラベリング情報および雲9として指定された領域に対する移動ベクトル情報と太陽光パネル10aの太陽光発電電力とが関連付けられてデータベース4Bに登録される。
FIG. 11 is a flowchart relating to a power prediction processing routine executed by the power prediction processing unit 7B according to the second embodiment. FIG. 12 is a diagram for explaining the relationship between cloud altitude and cloud distribution. FIG. 13 is a diagram illustrating a transition of generated power with respect to different cloud altitudes.
Next, a power prediction processing routine executed by the power prediction processing unit 7B according to the second embodiment will be described with reference to FIGS.
In step S21, detected with a period [Delta] T 2, moving vector information and power conditioners 11a of each region cloud 9, the separation information related to empty or halation, labeling information for the area specified as a cloud 9, for the area specified as a cloud 9, The measurement information of the power value of 11b is received.
In step S22, as in the procedure in step S12, the cloud 9 of each region, separation information regarding sky or halation, labeling information for the region designated as cloud 9, and movement vector information and sunlight for the region designated as cloud 9 The photovoltaic power generation of the panel 10a is associated and registered in the database 4B.

ステップS23において、時刻が雲9の高度見直し周期、例えば1時間を超えたか否かを判断し、高度見直し周期を超えたときにはステップS24に進み、時刻が高度見直し周期を経過していないときにはステップS28に進む。
ステップS24〜S27の手順は、地平座標系の雲9の分布および移動ベクトルをXY座標系の雲9の分布および移動ベクトルに変換するときに必要な雲9の高度hを求める手順である。
ステップS24において、現在設定されている高度の値hと予め定められている偏差αとを用いて雲9の3つの高度h、h+α、h−αを仮定する。
ステップS25において、地平座標系の雲9の分布を高度h、h+α、h−αを用いてXY座標系の雲9の分布に変換する。すなわち、図12に示すように、雲9の高度hが実際の雲9の高度よりも低ければ、実際の雲9の分布よりも得られた雲9の分布の方が狭い。
ステップS26において、高度h、h+α、h−αを用いて変換して得られたXY座標系の雲9の分布を太陽光パネル10bが設置されているXY座標系の位置を地平座標系の中心としてXY座標系の雲9の分布を地平座標系の雲9の分布に変換する。
In step S23, it is determined whether or not the time exceeds the altitude review period of the cloud 9, for example, 1 hour. If the time exceeds the altitude review period, the process proceeds to step S24, and if the time has not passed the altitude review period, step S28. Proceed to
The procedure of steps S24 to S27 is a procedure for obtaining the altitude h of the cloud 9 necessary for converting the distribution and movement vector of the cloud 9 in the horizon coordinate system to the distribution and movement vector of the cloud 9 in the XY coordinate system.
In step S24, three altitudes h, h + α, and h−α of the cloud 9 are assumed using the currently set altitude value h and a predetermined deviation α.
In step S25, the distribution of the cloud 9 in the horizon coordinate system is converted to the distribution of the cloud 9 in the XY coordinate system using the altitudes h, h + α, and h−α. That is, as shown in FIG. 12, if the altitude h of the cloud 9 is lower than the actual cloud 9, the obtained cloud 9 distribution is narrower than the actual cloud 9 distribution.
In step S26, the distribution of the cloud 9 in the XY coordinate system obtained by conversion using the altitudes h, h + α, h−α is the position of the XY coordinate system where the solar panel 10b is installed as the center of the horizon coordinate system. The cloud 9 distribution in the XY coordinate system is converted into the cloud 9 distribution in the horizon coordinate system.

ステップS27において、太陽光パネル10bが設置された地点における高度h、h+α、h−αに対応する地平座標系の雲9の分布を用いて太陽光パネル10bの太陽光発電電力の実績値を検索する。そして、図13に示すように、現在の太陽光パネル10bの太陽光発電電力に最も近いデータベース4Bに登録されている太陽光パネル10bの太陽光発電電力に関連する地平座標系の雲9の分布を現在の雲9の分布とし、その雲9の分布が求められたときに用いられた高度を実際の雲9の高度とする。   In step S27, the actual value of the photovoltaic power generation of the solar panel 10b is searched using the distribution of clouds 9 in the horizon coordinate system corresponding to the altitudes h, h + α, h−α at the point where the solar panel 10b is installed. To do. And as shown in FIG. 13, distribution of the cloud 9 of the horizon coordinate system related to the photovoltaic power generation of the solar panel 10b registered in the database 4B closest to the photovoltaic power generation of the current solar panel 10b. Is the current cloud 9 distribution, and the altitude used when the cloud 9 distribution is obtained is the actual cloud 9 altitude.

そして、次回以降の地平座標系の雲9の分布および移動ベクトルをXY座標系の雲9の分布および移動ベクトルに変換するときに使用する高度hに置き換える。さらに、求めた高度に対応する太陽光パネル10bの地平座標系の雲9の分布と太陽光パネル10bの太陽光発電電力とを関連付けてデータベース4Bに記憶する。
さらに、求めた高度を用いて移動ベクトルを太陽光パネル10bを中心とする地平座標系上の移動ベクトルに変換してステップS29に進む。
Then, the distribution and movement vector of the cloud 9 in the horizon coordinate system after the next time are replaced with the altitude h used when converting the distribution and movement vector of the cloud 9 in the XY coordinate system. Furthermore, the distribution of the cloud 9 in the horizontal coordinate system of the solar panel 10b corresponding to the obtained altitude and the photovoltaic power generation of the solar panel 10b are associated with each other and stored in the database 4B.
Further, the movement vector is converted into a movement vector on the horizon coordinate system centered on the solar panel 10b using the obtained altitude, and the process proceeds to step S29.

ステップS28において、高度hを用いて地平座標系の雲9の分布および移動ベクトルをXY座標系の雲9の分布および移動ベクトルに変換する。そして、高度hを用いて得られたXY座標系の雲9の分布および移動ベクトルを太陽光パネル10bが設置されているXY座標系の位置を地平座標系の中心として地平座標系の雲9の分布および移動ベクトルに変換する。   In step S28, the distribution and movement vector of the cloud 9 in the horizon coordinate system are converted into the distribution and movement vector of the cloud 9 in the XY coordinate system using the altitude h. Then, the distribution and movement vector of the cloud 9 in the XY coordinate system obtained by using the altitude h is the position of the cloud 9 in the horizon coordinate system with the position of the XY coordinate system where the solar panel 10b is installed as the center of the horizon coordinate system. Convert to distribution and transfer vector.

ステップS29において、太陽光パネル10bが設置されている位置を地平座標系の中心としたときの地平座標系の雲9の分布および移動ベクトルに基づき予測周期ΔT先の時点の雲9の分布を予測する。すなわち、雲9の分布情報と雲9の移動ベクトル情報とから、予測周期ΔT先の時点の雲9の分布を予測する。また、雲9のラベリング情報を用いて、雲9の塊毎に予測処理を実施する。 In step S29, the distribution and distribution on the basis of the motion vector estimated cycle [Delta] T 3 destination point cloud 9 cloud 9 horizontal coordinate system when the position of the solar panel 10b is provided with the center of the horizontal coordinate system Predict. That is, the distribution of the cloud 9 at the time point ahead of the prediction period ΔT 3 is predicted from the distribution information of the cloud 9 and the movement vector information of the cloud 9. In addition, prediction processing is performed for each cloud 9 using the labeling information of the cloud 9.

ステップS30において、ステップS29で得られた太陽光パネル10bに対する予測周期ΔT先の時点の雲9の分布情報とステップS27で登録した太陽光パネル10bの雲9の分布と太陽光パネル10bの太陽光発電電力のデータとを用いて、予測周期ΔT先の時点の雲9の分布に一致する記憶されている雲9の分布に対応する太陽光発電電力を太陽光パネル10bの太陽光発電電力の予測値とする。 In step S30, the sun of the distribution and solar panels 10b cloud 9 distribution information and solar panel 10b registered in step S27 in cloud 9 point prediction period [Delta] T 3 destination for solar panels 10b obtained in the step S29 Using the photovoltaic power data, the photovoltaic power corresponding to the stored cloud 9 distribution that matches the distribution of the cloud 9 at the time point ahead of the prediction period ΔT 3 is used as the photovoltaic power of the solar panel 10b. The predicted value of.

このような太陽光発電システム1Bは、360度全方位カメラ12が1台であっても、離れた地点に設置された2つの太陽光パネル10a、10bの太陽光発電電力の実績値を用いて、雲9の高度を推定し、360度全方位カメラ12が設置されていない太陽光パネル10bでの雲9の分布を予測できるので、360度全方位カメラ12から離れた位置に設置された太陽光パネル10bの太陽光発電電力の予測の精度が向上することができる。   Such a solar power generation system 1B uses the actual value of the solar power generation power of the two solar panels 10a and 10b installed at remote points even if there is one 360-degree omnidirectional camera 12. The altitude of the cloud 9 is estimated, and the distribution of the cloud 9 on the solar panel 10b where the 360-degree omnidirectional camera 12 is not installed can be predicted, so the sun installed at a position away from the 360-degree omnidirectional camera 12 The accuracy of prediction of the photovoltaic power generation of the optical panel 10b can be improved.

実施の形態3.
図14は、この発明の実施の形態3に係わる太陽光発電システムの構成図である。
この発明の実施の形態3に係わる太陽光発電システム1Cは、実施の形態1に係わる太陽光発電システム1に360度全方位カメラ12と特性の異なる360度全方位カラーカメラ52を増設し、それに伴って画像処理部6Cが異なっており、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記して説明は省略する。
実施の形態3に係わる360度全方位カラーカメラ52は、カラー画像処理用であり、天候状況に応じて絞りを自動調整としておく。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 14 is a configuration diagram of a photovoltaic power generation system according to Embodiment 3 of the present invention.
The photovoltaic power generation system 1C according to the third embodiment of the present invention is provided by adding a 360-degree omnidirectional color camera 52 having a different characteristic from the 360-degree omnidirectional camera 12 to the photovoltaic power generation system 1 according to the first embodiment. Accordingly, the image processing unit 6C is different, and the other parts are the same. Therefore, the same parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
The 360-degree omnidirectional color camera 52 according to the third embodiment is for color image processing, and the aperture is automatically adjusted according to the weather conditions.

図15は、実施の形態3に係わる画像処理部6Cで実行する画像処理ルーチンに関するフローチャートである。図16は、画像の領域の明度の高低、および画像の領域の彩度の高低に基づいて空、雲9、ハレーションを分離する処理を説明するための図である。
実施の形態3に係わる画像処理部6Cには、図16に示すように、明度に関する閾値が4つ設定されている。この4つの明度閾値のうち、第1と第2の明度閾値は実施の形態1と同様であり、第4と第5の明度閾値が異なっている。第4の明度閾値より明度の高いと、明らかに厚い雲9であると判断することができ、第5の明度閾値より明度が低いと、明らかに空と判断することができる。
また、画像処理部6Cには、図16に示すように、青色の彩度に関する彩度閾値が設定されている。空の青色彩度は高く、分厚い雲9の青色彩度は低いので、赤外画像では判別が困難な空と分厚い雲9とを青色彩度を用いることにより判別できる。
FIG. 15 is a flowchart relating to an image processing routine executed by the image processing unit 6C according to the third embodiment. FIG. 16 is a diagram for explaining a process of separating the sky, the cloud 9, and the halation based on the brightness of the image area and the saturation of the image area.
In the image processing unit 6C according to the third embodiment, as shown in FIG. 16, four threshold values relating to brightness are set. Of the four brightness thresholds, the first and second brightness thresholds are the same as in the first embodiment, and the fourth and fifth brightness thresholds are different. If the brightness is higher than the fourth brightness threshold, it can be determined that the cloud 9 is clearly thick, and if the brightness is lower than the fifth brightness threshold, it can be determined that the sky is clearly empty.
Further, as shown in FIG. 16, a saturation threshold for blue saturation is set in the image processing unit 6C. Since the blue saturation of the sky is high and the blue saturation of the thick cloud 9 is low, it is possible to discriminate the sky and the thick cloud 9 that are difficult to discriminate in the infrared image by using the blue saturation.

次に、実施の形態3に係わる画像処理部6Cで実行する画像処理ルーチンについて図15、16を参照して説明する。なお、図15のステップS33〜S35の手順は、図2のステップS3〜S5の手順と同様であるので、説明は省略する。
ステップS31において、360度全方位カメラ12により撮影された赤外全天画像を取り込み周期ΔTで取り込む。また、360度全方位カラーカメラ52により撮影されたカラー全天画像を取り込み周期ΔTで取り込む。
Next, an image processing routine executed by the image processing unit 6C according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. Note that the steps S33 to S35 in FIG. 15 are the same as the steps S3 to S5 in FIG.
In step S31, capturing in period [Delta] T 1 captures infrared all-sky image taken by the 360-degree omnidirectional camera 12. Further, capturing in the period [Delta] T 2 captures color Zenten image captured by the 360-degree omnidirectional color camera 52.

ステップS32において、取り込んだ赤外全天画像の領域の明度を明度に関する4つの閾値と比較することによりハレーション、薄い雲9、厚い雲9または空に分離処理する。次に、カラー全天画像から赤色と黄色を遮断して青色の彩度を青色の彩度に関する彩度閾値と比較することにより分厚い雲9と空とを分離処理する。   In step S32, the brightness of the captured infrared all-sky image region is compared with four threshold values relating to the brightness to separate the light into halation, thin cloud 9, thick cloud 9 or sky. Next, the thick cloud 9 and the sky are separated by blocking red and yellow from the color sky image and comparing the blue saturation with the saturation threshold for the blue saturation.

このような太陽光発電システム1Cは、赤外画像とカラー画像とを併用することにより、赤外画像だけでは境界が不確かな分厚い雲9と空とを明確に分離することができるので、雲9、空またはハレーションの分離処理の精度を向上することができる。   In such a solar power generation system 1C, by using the infrared image and the color image in combination, it is possible to clearly separate the thick cloud 9 and the sky whose boundaries are uncertain from the infrared image alone. The accuracy of the separation process of sky or halation can be improved.

実施の形態4.
図17は、この発明の実施の形態4に係わる太陽光発電システムの構成図である。
この発明の実施の形態4に係わる太陽光発電システム1Dは、実施の形態2に係わる太陽光発電システム1Bに第3の太陽光パネル10c、パワーコンディショナー11c、第2の360度全方位カメラ12を増設し、それに伴って電力予測処理部7D、データベース4Dが異なっており、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記して説明は省略する。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 17 is a configuration diagram of a photovoltaic power generation system according to Embodiment 4 of the present invention.
A photovoltaic power generation system 1D according to the fourth embodiment of the present invention includes a third photovoltaic panel 10c, a power conditioner 11c, and a second 360-degree omnidirectional camera 12 in addition to the photovoltaic power generation system 1B according to the second embodiment. Since the power prediction processing unit 7D and the database 4D are different from each other and are the same except for this, the same parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

実施の形態4に係わる太陽光発電システム1Dは、360度全方位カメラ12がそれぞれ設置されている太陽光パネル10a(図18では第1パネルと略記する。)、10c(図18では第3パネルと略記する。)の太陽光発電電力の予測とともに、360度全方位カメラ12が設置されていない太陽光パネル10b(第2パネルと略記する。)の太陽光発電電力の予測を行う。
そして、360度全方位カメラ12がそれぞれ設置されている太陽光パネル10a、10cの太陽光発電電力の予測は、実施の形態1において説明しているので省略し、360度全方位カメラ12が設置されていない太陽光パネル10bの太陽光発電電力の予測についてだけ説明する。
The solar power generation system 1D according to the fourth embodiment includes a solar panel 10a (abbreviated as first panel in FIG. 18) and 10c (third panel in FIG. 18) on which 360-degree omnidirectional cameras 12 are respectively installed. The solar power generation power of the solar panel 10b (abbreviated as the second panel) in which the 360-degree omnidirectional camera 12 is not installed is predicted.
The prediction of the photovoltaic power generation of the solar panels 10a and 10c in which the 360-degree omnidirectional camera 12 is installed has been described in the first embodiment, and is omitted, and the 360-degree omnidirectional camera 12 is installed. Only the prediction of the photovoltaic power generation of the solar panel 10b that is not performed will be described.

増設される360度全方位カメラ12は、増設される太陽光パネル10cの近くに設置され、撮像する画像データは、360度全方位カメラ12と同様に画像処理部6に送信される。
実施の形態4に係わるデータベース4Dには、太陽光パネル10a、10c毎に対応する360度全方位カメラ12からの各領域の雲9、空またはハレーションに関する分離情報、雲9として指定された領域に対するラベリング情報および雲9として指定された領域に対する移動ベクトル情報とパワーコンディショナー11a、11cの電力値とが関連付けられて記憶されている。さらに、実施の形態4に係わるデータベース4Dには、360度全方位カメラ12から撮像された全天画像から変換される太陽光パネル10bが設置されている地点の全天画像に関する情報と太陽光パネル10bの太陽光発電電力とが関連付けられて記憶されている。
The 360-degree omnidirectional camera 12 to be added is installed near the additional solar panel 10c, and image data to be captured is transmitted to the image processing unit 6 in the same manner as the 360-degree omnidirectional camera 12.
In the database 4D according to the fourth embodiment, the cloud 9 of each region from the 360-degree omnidirectional camera 12 corresponding to each of the solar panels 10a and 10c, separation information regarding sky or halation, and the region designated as the cloud 9 are stored. The labeling information and the movement vector information for the area designated as the cloud 9 and the power values of the power conditioners 11a and 11c are stored in association with each other. Furthermore, in the database 4D according to the fourth embodiment, information on the all-sky image at the point where the solar panel 10b converted from the all-sky image captured from the 360-degree omnidirectional camera 12 is installed, and the solar panel 10b of photovoltaic power is stored in association with each other.

図18は、実施の形態4に係わる電力予測処理部7Dで実行する電力予測処理ルーチンのフローチャートである。図19は、XY座標系に変換された異なる地点で撮像された雲分布図を対比する様子を示す図である。
次に、実施の形態4に係わる電力予測処理部7Dで実行される発電電力予測ルーチンについて図18、19を参照して説明する。
ステップS41において、太陽光パネル10a、10c毎の各領域の雲9、空またはハレーションに関する分離情報、雲9として指定された領域に対するラベリング情報および雲9として指定された領域に対する移動ベクトル情報およびパワーコンディショナー11a、11cの電力値を受信する。また、パワーコンディショナー11bの電力値も受信する。
ステップS42において、ステップS12での手順と同様にして、各360度全方位カメラ12で撮像された全天画像から得られる各領域の雲9、空またはハレーションに関する情報、雲9として指定された領域に対するラベリング情報および雲9として指定された領域に対する移動ベクトル情報と太陽光パネル10a、10cの太陽光発電電力とが関連付けられてデータベース4Dに登録される。
ステップS43において、現在設定されている高度の値hと予め定められている偏差αとを用いて雲9の3つの高度h、h+α、h−αを仮定する。
FIG. 18 is a flowchart of a power prediction processing routine executed by the power prediction processing unit 7D according to the fourth embodiment. FIG. 19 is a diagram showing a state of comparing cloud distribution maps captured at different points converted into the XY coordinate system.
Next, the generated power prediction routine executed by the power prediction processing unit 7D according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS.
In step S41, the cloud 9 of each region for each solar panel 10a, 10c, separation information regarding sky or halation, labeling information for the region designated as cloud 9, movement vector information and power conditioner for the region designated as cloud 9 The power values of 11a and 11c are received. The power value of the power conditioner 11b is also received.
In step S42, in the same manner as in step S12, the cloud 9 of each region obtained from the all-sky image captured by each 360-degree omnidirectional camera 12, information on the sky or halation, the region designated as the cloud 9 And the movement vector information for the area designated as the cloud 9 and the photovoltaic power generation of the solar panels 10a and 10c are associated and registered in the database 4D.
In step S43, three altitudes h, h + α, and h−α of the cloud 9 are assumed using the currently set altitude value h and a predetermined deviation α.

ステップS44において、一方の太陽光パネル10aに関係する地平座標系の雲9の分布を高度h、h+α、h−αを用いてXY座標系の雲9の分布に変換する。また、他方の太陽光パネル10cに関係する地平座標系の雲9の分布を高度h、h+α、h−αを用いてXY座標系の雲9の分布に変換する。
ステップS45において、高度毎に、太陽光パネル10aと太陽光パネル10cとに関するXY座標系の雲9の分布を図19に示すように最小自乗法を用いて対比し、最も分布が類似している雲9の分布を算出するために用いられた高さを実際の雲9の高さと推定する。そして、次回以降の地平座標系の雲9の分布および移動ベクトルをXY座標系の雲9の分布および移動ベクトルに変換するときに使用する高度hに置き換える。
In step S44, the distribution of the cloud 9 in the horizon coordinate system related to one solar panel 10a is converted into the distribution of the cloud 9 in the XY coordinate system using the altitudes h, h + α, and h−α. Further, the distribution of the cloud 9 in the horizon coordinate system related to the other solar panel 10c is converted into the distribution of the cloud 9 in the XY coordinate system using the altitudes h, h + α, and h−α.
In step S45, for each altitude, the distribution of the clouds 9 in the XY coordinate system regarding the solar panel 10a and the solar panel 10c is compared using the least square method as shown in FIG. 19, and the distribution is most similar. The height used to calculate the distribution of the clouds 9 is estimated as the actual height of the clouds 9. Then, the distribution and movement vector of the cloud 9 in the horizon coordinate system after the next time are replaced with the altitude h used when converting the distribution and movement vector of the cloud 9 in the XY coordinate system.

ステップS46において、求められた高度で変換された太陽光パネル10aに係わるXY座標系の雲9の分布をXY座標系の太陽光パネル10bの位置を地平座標軸の中心として雲9の分布に変換するとともに求めた高度を用いて移動ベクトルを太陽光パネル10bを中心とする地平座標系上の移動ベクトルに変換し、求められた太陽光パネル10bに関する雲9の分布と太陽光パネル10bの太陽光発電電力とを関連付けてデータベース4Dに記憶してステップS46に進む。   In step S46, the distribution of the cloud 9 in the XY coordinate system related to the solar panel 10a converted at the determined altitude is converted into the distribution of the cloud 9 with the position of the solar panel 10b in the XY coordinate system as the center of the horizon coordinate axis. The movement vector is converted into a movement vector on the horizon coordinate system centered on the solar panel 10b using the altitude obtained together with the distribution of the cloud 9 relating to the obtained solar panel 10b and the photovoltaic power generation of the solar panel 10b. The electric power is associated and stored in the database 4D, and the process proceeds to step S46.

ステップS47において、求められた太陽光パネル10bに係わる雲9の分布と移動ベクトルに基づき予測周期ΔT先の時点の雲9の分布を予測する。
ステップS48において、ステップS46で得られた太陽光パネル10bに対する予測周期ΔT先の時点の雲9の分布情報とステップS45で登録した太陽光パネル10bの雲9の分布と太陽光パネル10bの太陽光発電電力のデータとを用いて、予測周期ΔT先の時点の雲9の分布に一致する記憶されている雲9の分布に対応する太陽光発電電力を太陽光パネル10bの太陽光発電電力の予測値とする。
In step S47, the predicting the distribution of the cloud 9 point prediction period [Delta] T 3 destination based on the distribution and movement vector cloud 9 according to the solar panel 10b obtained.
In step S48, the sun distribution and solar panels 10b cloud 9 distribution information and solar panel 10b registered in step S45 in cloud 9 point prediction period [Delta] T 3 destination for solar panels 10b obtained in Step S46 Using the photovoltaic power data, the photovoltaic power corresponding to the stored cloud 9 distribution that matches the distribution of the cloud 9 at the time point ahead of the prediction period ΔT 3 is used as the photovoltaic power of the solar panel 10b. The predicted value of.

このような太陽光発電システム1Dは、設置位置が離れている複数の360度全方位カメラ12が設置され、一方の360度全方位カメラ12により撮像された雲9の分布を他方の360度全方位カメラ12が設置されている位置からの雲9の分布と類似するように雲9の高度を推定することにより、雲9の高度が精度良く推定されるので、360度全方位カメラ12が設置されていない場所に設置された太陽光パネル10bに関する太陽光発電電力を精度良く予測することができる。   In such a photovoltaic power generation system 1D, a plurality of 360-degree omnidirectional cameras 12 having different installation positions are installed, and the distribution of clouds 9 captured by one 360-degree omnidirectional camera 12 is all 360-degree omnidirectional. By estimating the altitude of the cloud 9 so as to be similar to the distribution of the cloud 9 from the position where the azimuth camera 12 is installed, the altitude of the cloud 9 is estimated with high accuracy, so the 360-degree omnidirectional camera 12 is installed. It is possible to accurately predict the photovoltaic power generated with respect to the solar panel 10b installed in a place where it is not.

なお、実施の形態4においては画像処理部6、電力予測処理部7D、データベース4Dを、それぞれ1台配置しているが、360度全方位カメラ12の設置箇所にそれぞれ1台づつ配置してもよい。   In the fourth embodiment, one image processing unit 6, one power prediction processing unit 7D, and one database 4D are arranged. Good.

実施の形態5.
図20は、この発明の実施の形態5に係わる太陽光発電システムの構成図である。図21は、実施の形態5に係わる太陽光発電システムにおける発電計画の推移を示す図である。
この発明の実施の形態5に係わる太陽光発電システム1Eは、実施の形態1に係わる太陽光発電システム1に需給制御装置14、2台の調整電源15を追加することが異なっており、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記して説明は省略する。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 20 is a configuration diagram of a photovoltaic power generation system according to Embodiment 5 of the present invention. FIG. 21 is a diagram illustrating a transition of a power generation plan in the solar power generation system according to the fifth embodiment.
The photovoltaic power generation system 1E according to the fifth embodiment of the present invention is different from the photovoltaic power generation system 1 according to the first embodiment in that a supply and demand control device 14 and two adjustment power sources 15 are added. Are the same, the same reference numerals are attached to the same parts, and the description is omitted.

需給制御装置14は、マイクログリッドで電力供給を担当するエリアの需要と供給のバランスが一致するように調整電源15の出力を調整する。このとき、調整電源15の運転特性(発電出力とコストの関係)が同一でない場合、例えば、電気学会2005年電力・エネルギー部門大会で発表された小島らによる「マイクログリッドの需給制御に関する検討」に記載の最適経済負荷配分制御により電源毎の出力指令値を決定する機能が備わっている。
なお、電力供給は行わず太陽光発電と調整電源15の合計値を一定に制御したり、太陽光発電と調整電源15の合計電力を太陽光発電の電力変動よりも緩やかに変動するように制御したりしてもよい。
調整電源15は、需給制御装置14によって出力調整されるディーゼル発電機またはガスエンジン発電機から成るコージェネレーションシステムである。
The supply and demand control device 14 adjusts the output of the adjustment power supply 15 so that the balance between the demand and the supply of the area in charge of power supply in the microgrid matches. At this time, if the operating characteristics (relationship between power generation output and cost) of the regulated power supply 15 are not the same, for example, in “Study on Supply and Demand Control of Microgrid” by Kojima et al. It has a function of determining an output command value for each power supply by the optimum economic load distribution control described.
In addition, the power supply is not performed, and the total value of the photovoltaic power generation and the regulated power supply 15 is controlled to be constant, or the total power of the photovoltaic power generation and the regulated power supply 15 is controlled to fluctuate more slowly than the power fluctuation of the photovoltaic power generation. You may do it.
The adjustment power supply 15 is a cogeneration system including a diesel generator or a gas engine generator whose output is adjusted by the supply and demand control device 14.

この発明の実施の形態5に係わる太陽光発電システム1Eにおいては、電力需要に対して太陽光発電により常時発電し、さらに足りない分は調整電源15を稼動して発電して満たしている。例えば、図21(a)、(b)に示すように、現在は太陽光発電と1台のガスエンジン発電機とにより需要を満たしている。
太陽光発電電力は、実施の形態1において説明したように、例えば60分先の時点までの間について予測される。例えば、図21(a)に示すように、時点tで太陽光発電電力が減少することが予測されたとしたら、1台のガスエンジン発電機だけでは電力需要を満たすことができないので、新たに2台目のガスエンジン発電機を稼動して発電する発電計画を立案できる。さらに、2台目のガスエンジン発電機を稼動するためには、暖気運転が必要であるので、時点tに先立つ時点tから暖気運転を開始する計画を立案することができる。
In the solar power generation system 1E according to the fifth embodiment of the present invention, power is constantly generated by solar power generation with respect to the power demand, and the remaining power is satisfied by operating the regulated power supply 15 to generate power. For example, as shown in FIGS. 21A and 21B, the solar power generation and one gas engine generator currently satisfy the demand.
As described in the first embodiment, for example, the photovoltaic power generation power is predicted for a time period up to 60 minutes ahead. For example, as shown in FIG. 21 (a), Once at the time t 1 and photovoltaic power is expected to decrease, because only one of the gas engine generator can not meet the power demand, new A power generation plan can be made by operating the second gas engine generator. Furthermore, in order to operate the second unit of the gas engine generator are the necessary warm-up operation, it is possible to design plans to start warming up from the time t 2 prior to the time point t 1.

このような太陽光発電システム1Eは、360度全方位カメラ12を用いて太陽光発電電力の変動を予測し、変動を補償するために必要となる調整電源15の起動停止を予め計画することができるので、適切なタイミングで補償が行われ、発電電力の変動を抑え、電力品質を良好に保つことができる。   Such a photovoltaic power generation system 1E predicts fluctuations in the photovoltaic power generation using the 360-degree omnidirectional camera 12, and can plan in advance the start and stop of the adjustment power supply 15 necessary to compensate for the fluctuations. Therefore, compensation is performed at an appropriate timing, fluctuations in generated power can be suppressed, and power quality can be kept good.

実施の形態6.
図22は、この発明の実施の形態6に係わる太陽光発電システムの構成図である。
この発明の実施の形態6に係わる太陽光発電システム1Fは、図22に示すように、実施の形態5に係わる太陽光発電システム1Eにインターネット17を介して天気予報18を受信することができるようになっていることが異なっており、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記して説明は省略する。
実施の形態6に係わる電力予測処理部7Fは、太陽光発電電力を予測するときに、30分から60分先までの短期予測は実施の形態1において説明したように雲9の分布を予測して、それに基づいて行うが、数時間先までの長期予測は、天気予報18から得られるレーダ画像に基づいて行う。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 22 is a configuration diagram of a photovoltaic power generation system according to Embodiment 6 of the present invention.
As shown in FIG. 22, the photovoltaic power generation system 1F according to the sixth embodiment of the present invention can receive the weather forecast 18 via the Internet 17 to the photovoltaic power generation system 1E according to the fifth embodiment. Since the other points are the same, the same parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
When the power prediction processing unit 7F according to the sixth embodiment predicts the photovoltaic power generation, the short-term prediction from 30 minutes to 60 minutes ahead predicts the distribution of the clouds 9 as described in the first embodiment. The long-term prediction up to several hours ahead is performed based on the radar image obtained from the weather forecast 18.

このような太陽光発電システム1Fは、気象情報を組み合わせることで、長時間先の太陽光発電出力予測を行うことができるという効果が有る。   Such a photovoltaic power generation system 1 </ b> F has an effect of being able to perform photovoltaic power generation output prediction for a long time by combining weather information.

この発明の実施の形態1に係わる太陽光発電システムの構成図である。It is a block diagram of the solar energy power generation system concerning Embodiment 1 of this invention. 実施の形態1に係わる画像処理部で実行する画像処理ルーチンに関するフローチャートである。4 is a flowchart relating to an image processing routine executed by the image processing unit according to the first embodiment. 画像の領域の明度の高低に基づいて空、雲、ハレーションを分離する処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process which isolate | separates sky, a cloud, and halation based on the brightness level of the area | region of an image. 雲に分離された領域を曇の塊としてまとめるラベリング処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the labeling process which puts together the area | region isolate | separated into the clouds as a cloudy cloud. 雲の塊の移動ベクトルを記入した画像である。It is the image which entered the movement vector of the cloud lump. 実施の形態1に係わる予測処理部で実行する発電電力予測ルーチンに関するフローチャートである。4 is a flowchart relating to a generated power prediction routine executed by a prediction processing unit according to the first embodiment. 雲の分布と発電電力を登録することを説明するための図である。It is a figure for demonstrating registering a cloud distribution and generated electric power. 将来の雲の分布を予測することを説明するための図である。It is a figure for demonstrating predicting the future cloud distribution. 将来の雲の分布から発電電力を予測することを説明するための図である。It is a figure for demonstrating predicting generated electric power from the future cloud distribution. この発明の実施の形態2に係わる太陽光発電システムの構成図である。It is a block diagram of the solar energy power generation system concerning Embodiment 2 of this invention. 実施の形態2に係わる予測処理部で実行する発電電力予測ルーチンに関するフローチャートである。10 is a flowchart regarding a generated power prediction routine executed by a prediction processing unit according to the second embodiment. 雲の高度と雲の分布の関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the altitude of a cloud, and the distribution of a cloud. 異なる雲の高度に対する発電電力の推移の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the transition of the generated electric power with respect to the altitude of a different cloud. この発明の実施の形態3に係わる太陽光発電システムの構成図である。It is a block diagram of the solar energy power generation system concerning Embodiment 3 of this invention. 実施の形態3に係わる画像処理部で実行する画像処理ルーチンに関するフローチャートである。10 is a flowchart relating to an image processing routine executed by an image processing unit according to the third embodiment. 画像の領域の明度と彩度の高低に基づいて空、雲、ハレーションを分離する処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process which isolate | separates sky, a cloud, and a halation based on the brightness and saturation of the area | region of an image. この発明の実施の形態4に係わる太陽光発電システムの構成図である。It is a block diagram of the solar energy power generation system concerning Embodiment 4 of this invention. 実施の形態4に係わる予測処理部で実行する発電電力予測ルーチンに関するフローチャートである。14 is a flowchart relating to a generated power prediction routine executed by a prediction processing unit according to the fourth embodiment. XY座標系に変換された異なる地点で撮像された雲分布図を対比する様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the cloud distribution map imaged in the different point converted into XY coordinate system is contrasted. この発明の実施の形態5に係わる太陽光発電システムの構成図である。It is a block diagram of the solar energy power generation system concerning Embodiment 5 of this invention. 太陽光発電電力の予測値に基づいて行う調整電源の発電計画の立案の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the power generation plan of the adjustment power supply performed based on the predicted value of photovoltaic power generation. この発明の実施の形態6に係わる太陽光発電システムの構成図である。It is a block diagram of the solar energy power generation system concerning Embodiment 6 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1、1B、1C、1D、1E、1F 太陽光発電システム、4、4B、4D データベース、5 系統、6、6C 画像処理部、7、7B、7D、7F 電力予測処理部、8 太陽、9 曇、10、10a、10b、10c 太陽光パネル、11、11a、11b、11c パワーコンディショナー、12 360度全方位カメラ、13 赤外線透過フィルタ、14 需給制御装置、15 調整電源、17 インターネット、18 天気予報、31 ドメイン、32 周辺ドメイン、33 全天ドメイン、52 360度全方位カラーカメラ。   1, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F Solar power generation system, 4, 4B, 4D database, 5 systems, 6, 6C Image processing unit, 7, 7B, 7D, 7F Power prediction processing unit, 8 Sun, 9 Cloudy 10, 10a, 10b, 10c Solar panel, 11, 11a, 11b, 11c Power conditioner, 12 360 degree omnidirectional camera, 13 Infrared transmission filter, 14 Supply / demand control device, 15 Adjustment power supply, 17 Internet, 18 Weather forecast, 31 domain, 32 peripheral domain, 33 all-sky domain, 52 360 degree omnidirectional color camera.

Claims (6)

太陽光を受光して発電する太陽光パネルと、
上記太陽光パネルが設置されている地点の全天を画像として撮像する360度全方位カメラと、
上記全天の画像から雲の分布と雲の動きとを検出する画像処理部と、
上記雲の分布と雲の動きとに基づいて所定の未来の時点での雲の分布を予測し、該予測した雲の分布に基づいて上記未来の時点での上記太陽光パネルの発電電力を予測する電力予測処理部と、
を備えることを特徴とする太陽光発電システム。
A solar panel that receives sunlight to generate electricity;
A 360-degree omnidirectional camera that captures an image of the whole sky at the point where the solar panel is installed;
An image processing unit for detecting a cloud distribution and a cloud movement from the whole sky image;
Predict the cloud distribution at a predetermined future time point based on the cloud distribution and cloud movement, and predict the generated power of the solar panel at the future time point based on the predicted cloud distribution A power prediction processing unit to
A photovoltaic power generation system comprising:
上記360度全方位カメラが設置されている地点に設置され、上記全天をカラー画像として撮像する360度全方位カラーカメラを備え、
上記画像処理部は、上記360度全方位カメラからの画像と上記カラー画像とを組合せて雲の分布を検出することを特徴とする請求項1に記載する太陽光発電システム。
The 360-degree omnidirectional color camera is installed at a point where the 360-degree omnidirectional camera is installed, and captures the omnidirectional sky as a color image.
The solar power generation system according to claim 1, wherein the image processing unit detects a cloud distribution by combining the image from the 360-degree omnidirectional camera and the color image.
上記太陽光パネルと異なる地点に設置される第2の太陽光パネルを備え、
上記電力予測処理部は、上記全天の画像から算出される上記第2の太陽光パネルが設置されている地点での雲の分布と雲の動きとに基づいて当該地点での所定の未来の時点の雲の分布を予測し、該予測した雲の分布に基づいて上記未来の時点での上記第2の太陽光パネルの発電電力を予測することを特徴とする請求項1または2に記載する太陽光発電システム。
A second solar panel installed at a different location from the solar panel,
The power prediction processing unit calculates a predetermined future at the point based on the cloud distribution and the cloud movement at the point where the second solar panel calculated from the sky image is installed. 3. The cloud distribution at a time point is predicted, and the generated power of the second solar panel at the future time point is predicted based on the predicted cloud distribution. Solar power system.
上記太陽光パネルおよび上記第2の太陽光パネルと異なる地点に設置される第3の太陽光パネルと、
上記第3の太陽光パネルが設置される地点に設置され、該地点の全天を画像として撮像する第2の360度全方位カメラと、
を備え、
上記電力予測処理部は、上記360度全方位カメラと上記第2の360度全方位カメラとからの画像を用いて雲の高度を推定し、該高度を用いて上記全天の画像から上記第2の太陽光パネルが設置されている地点での雲の分布と雲の動きとを算出することを特徴とする請求項3に記載する太陽光発電システム。
A third solar panel installed at a different point from the solar panel and the second solar panel;
A second 360-degree omnidirectional camera that is installed at a point where the third solar panel is installed and that captures the entire sky at the point as an image;
With
The power prediction processing unit estimates a cloud altitude using images from the 360-degree omnidirectional camera and the second 360-degree omnidirectional camera, and uses the altitude to estimate the altitude of the cloud from the omnidirectional image. The solar power generation system according to claim 3, wherein the distribution of clouds and the movement of clouds at a point where the solar panels of 2 are installed are calculated.
上記太陽光パネルが連系している系統に電力を供給する調整電源と、
上記電力予測処理部で予測される上記太陽光パネルの発電電力の予想値に基づいて上記調整電源を制御する需給制御装置と、
を備えることを特徴とする請求項1または2に記載する太陽光発電システム。
A regulated power supply for supplying power to the grid connected to the solar panel;
A supply and demand control device for controlling the adjusted power source based on an expected value of the generated power of the solar panel predicted by the power prediction processing unit;
The photovoltaic power generation system according to claim 1 or 2, further comprising:
上記電力予測処理部は、外部から取得する気象情報に基づいて長期に亘る上記太陽光パネルの発電電力を予測することを特徴とする請求項5に記載する太陽光発電システム。   The solar power generation system according to claim 5, wherein the power prediction processing unit predicts the power generation of the solar panel over a long period based on weather information acquired from the outside.
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Cited By (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008182017A (en) * 2007-01-24 2008-08-07 Meidensha Corp Control method of photovoltaic power generation system and power generation predicting apparatus of photovoltaic power generation system
JP2009252940A (en) * 2008-04-04 2009-10-29 Mitsubishi Electric Corp Output prediction device for solar photovoltaic power generation system, and supply and demand control system using the same
JP2010193594A (en) * 2009-02-17 2010-09-02 Tokyo Electric Power Co Inc:The Maximum power generation amount estimation method for photovoltaic power generation system, distribution system control method, and distribution system control device
JP2010239856A (en) * 2009-01-19 2010-10-21 Commissariat A L'energie Atomique Method of forecasting electrical production of photovoltaic device
JP2010283139A (en) * 2009-06-04 2010-12-16 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Power generation amount prediction apparatus and power generation amount prediction method
WO2011092882A1 (en) * 2010-01-26 2011-08-04 株式会社日立製作所 System for predicting output from solar electric generating facility ,weather predicting system, and method for predicting output from solar electric generating facility
JP2011187808A (en) * 2010-03-10 2011-09-22 Toshiba Corp Solar power generation system
WO2011152448A1 (en) * 2010-06-01 2011-12-08 三洋電機株式会社 Photovoltaic power generation system and user interface device for same
WO2011124720A3 (en) * 2010-04-09 2012-03-22 Siemens Concentrated Solar Power Ltd. Clouds managing system for a solar field, method for operating the clouds management system and solar field with the clouds managing system
JP2012147578A (en) * 2011-01-12 2012-08-02 Chugoku Electric Power Co Inc:The Distribution system control apparatus, and distribution system control method
JP2012200097A (en) * 2011-03-22 2012-10-18 Toshiba Corp Power generation equipment control device, power generation equipment control method, power generation equipment control program, power calculation device and power control device
WO2012146618A1 (en) * 2011-04-28 2012-11-01 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for determining the power output by a photovoltaic installation
KR101210250B1 (en) * 2007-09-17 2012-12-10 성창통신 주식회사 Apparatus and method for simulating amount of generation of electric power using solar heat
JP2013061800A (en) * 2011-09-13 2013-04-04 Toshiba Corp Power generation prediction system and method thereof
JP2013084736A (en) * 2011-10-07 2013-05-09 Chugoku Electric Power Co Inc:The Photovoltaic power generation output estimating device and photovoltaic power generation output estimating method
WO2013105244A1 (en) * 2012-01-12 2013-07-18 株式会社日立製作所 Shadow location predict system and shadow location predict method
WO2013118815A1 (en) * 2012-02-10 2013-08-15 株式会社日立製作所 Solar power generation estimation system, device, and method
EP2645135A1 (en) * 2012-03-30 2013-10-02 General Electric Company Method and system for predicting cloud movement
WO2013096241A3 (en) * 2011-12-19 2013-10-10 General Electric Company Apparatus and method for predicting solar irradiance variation
JP2013246746A (en) * 2012-05-29 2013-12-09 Hitachi Ltd Photovoltaic power generation amount estimation system, estimation method and photovoltaic power generation system control system
JP2013250129A (en) * 2012-05-31 2013-12-12 Hitachi Ltd Insolation prediction system and program
JP2014011345A (en) * 2012-06-29 2014-01-20 Hitachi Information & Control Solutions Ltd Power generation amount prediction device, power generation amount prediction method, program, and power control system
KR101397222B1 (en) 2014-04-04 2014-05-20 조민철 Solar tracking method, solar tracking system and solar power generation system including the same
CN103971167A (en) * 2013-01-31 2014-08-06 国际商业机器公司 Method and system for predicting generated power of photovoltaic power generation equipment
EP2262096A3 (en) * 2009-06-08 2014-08-06 Adensis GmbH Method and device for a shade forecast for a photovoltaic unit
WO2014121863A1 (en) * 2013-02-05 2014-08-14 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for controlling an energy-generating system which can be operated with a renewable energy source
JP2015055591A (en) * 2013-09-13 2015-03-23 株式会社日建設計 Weather judgment device, electric blind control device
JP2015141438A (en) * 2014-01-27 2015-08-03 株式会社 日立産業制御ソリューションズ Photovoltaic power generation amount prediction device and area division map display method
JP2015171247A (en) * 2014-03-07 2015-09-28 株式会社 日立産業制御ソリューションズ Electric power generation sharp reduction symptom detection device, photovoltaic power generation system, electric power generation sharp reduction symptom detection method and program
JP2016001958A (en) * 2014-06-12 2016-01-07 三菱電機株式会社 Photovoltaic power generation system
JP2016103900A (en) * 2014-11-28 2016-06-02 株式会社日立製作所 Storage battery system
US9432938B2 (en) 2011-05-13 2016-08-30 Nec Corporation Network control method, path control apparatus, network control system and path control program
WO2016193612A1 (en) * 2015-06-03 2016-12-08 Optimum Tracker Method for predictive control of the orientation of a solar tracker
JP2017090442A (en) * 2015-11-02 2017-05-25 日本ユニシス株式会社 Solar radiation amount estimating device and solar radiation amount estimating method
CN107133685A (en) * 2016-02-26 2017-09-05 华为技术有限公司 The Forecasting Methodology and forecasting system of photovoltaic generating system generated energy
JP2017532579A (en) * 2014-09-26 2017-11-02 レユニワット Detection apparatus and method for identifying and monitoring clouds in an empty observation region
JP2018055263A (en) * 2016-09-27 2018-04-05 株式会社デンソーファシリティーズ Control apparatus
US10133245B2 (en) 2013-11-11 2018-11-20 Tmeic Corporation Method for predicting and mitigating power fluctuations at a photovoltaic power plant due to cloud cover
CN111402312A (en) * 2020-03-09 2020-07-10 华北电力大学 Cloud cluster height estimation method and system using sky image
JP2020141452A (en) * 2019-02-27 2020-09-03 株式会社ダイヘン Power management device
US11009389B2 (en) 2018-07-09 2021-05-18 International Business Machines Corporation Operating re-configurable solar energy generators for increasing yield during non-ideal weather conditions
JP2022042380A (en) * 2020-09-02 2022-03-14 一般財団法人電力中央研究所 Weather information processing device, weather information processing system, weather information processing method and weather information processing program
CN114985313A (en) * 2022-07-19 2022-09-02 宿迁庆阳太阳能科技有限公司 Sample testing system based on solar panel processing
WO2023149101A1 (en) 2022-02-03 2023-08-10 Furuno Electric Co., Ltd. Weather observation system, weather observation method, trained model generation method, and program
US11774539B2 (en) 2015-07-02 2023-10-03 Nextracker Llc Method for controlling the orientation of a solar tracker based on cartographic models
JP7513972B2 (en) 2020-08-05 2024-07-10 シンフォニアテクノロジー株式会社 Cloud shadow behavior prediction system, power generation prediction system, environmental monitoring system, and observation equipment used for these systems

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005312163A (en) * 2004-04-20 2005-11-04 Canon Inc Power generation controller and power generation system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005312163A (en) * 2004-04-20 2005-11-04 Canon Inc Power generation controller and power generation system

Cited By (69)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008182017A (en) * 2007-01-24 2008-08-07 Meidensha Corp Control method of photovoltaic power generation system and power generation predicting apparatus of photovoltaic power generation system
KR101210250B1 (en) * 2007-09-17 2012-12-10 성창통신 주식회사 Apparatus and method for simulating amount of generation of electric power using solar heat
JP2009252940A (en) * 2008-04-04 2009-10-29 Mitsubishi Electric Corp Output prediction device for solar photovoltaic power generation system, and supply and demand control system using the same
JP2010239856A (en) * 2009-01-19 2010-10-21 Commissariat A L'energie Atomique Method of forecasting electrical production of photovoltaic device
JP2010193594A (en) * 2009-02-17 2010-09-02 Tokyo Electric Power Co Inc:The Maximum power generation amount estimation method for photovoltaic power generation system, distribution system control method, and distribution system control device
JP2010283139A (en) * 2009-06-04 2010-12-16 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Power generation amount prediction apparatus and power generation amount prediction method
EP2262096A3 (en) * 2009-06-08 2014-08-06 Adensis GmbH Method and device for a shade forecast for a photovoltaic unit
WO2011092882A1 (en) * 2010-01-26 2011-08-04 株式会社日立製作所 System for predicting output from solar electric generating facility ,weather predicting system, and method for predicting output from solar electric generating facility
JPWO2011092882A1 (en) * 2010-01-26 2013-05-30 株式会社日立製作所 Photovoltaic power generation facility power generation prediction system, weather prediction system, and solar power generation facility power generation prediction method
JP2011187808A (en) * 2010-03-10 2011-09-22 Toshiba Corp Solar power generation system
WO2011124720A3 (en) * 2010-04-09 2012-03-22 Siemens Concentrated Solar Power Ltd. Clouds managing system for a solar field, method for operating the clouds management system and solar field with the clouds managing system
WO2011152448A1 (en) * 2010-06-01 2011-12-08 三洋電機株式会社 Photovoltaic power generation system and user interface device for same
JP2012147578A (en) * 2011-01-12 2012-08-02 Chugoku Electric Power Co Inc:The Distribution system control apparatus, and distribution system control method
JP2012200097A (en) * 2011-03-22 2012-10-18 Toshiba Corp Power generation equipment control device, power generation equipment control method, power generation equipment control program, power calculation device and power control device
CN103718129A (en) * 2011-04-28 2014-04-09 西门子公司 Method and device for determining the power output by a photovoltaic installation
WO2012146618A1 (en) * 2011-04-28 2012-11-01 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for determining the power output by a photovoltaic installation
CN103718129B (en) * 2011-04-28 2016-05-18 西门子公司 For determining the method and apparatus of the power of being exported by photovoltaic apparatus
US9618546B2 (en) 2011-04-28 2017-04-11 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for determining the power output by a photovoltaic installation
US9432938B2 (en) 2011-05-13 2016-08-30 Nec Corporation Network control method, path control apparatus, network control system and path control program
JP2013061800A (en) * 2011-09-13 2013-04-04 Toshiba Corp Power generation prediction system and method thereof
JP2013084736A (en) * 2011-10-07 2013-05-09 Chugoku Electric Power Co Inc:The Photovoltaic power generation output estimating device and photovoltaic power generation output estimating method
WO2013096241A3 (en) * 2011-12-19 2013-10-10 General Electric Company Apparatus and method for predicting solar irradiance variation
WO2013105244A1 (en) * 2012-01-12 2013-07-18 株式会社日立製作所 Shadow location predict system and shadow location predict method
WO2013118815A1 (en) * 2012-02-10 2013-08-15 株式会社日立製作所 Solar power generation estimation system, device, and method
JP2013165176A (en) * 2012-02-10 2013-08-22 Hitachi Ltd System, device, and method for estimating photovoltaic power generation
EP2645135A1 (en) * 2012-03-30 2013-10-02 General Electric Company Method and system for predicting cloud movement
US9007460B2 (en) 2012-03-30 2015-04-14 General Electric Company Methods and systems for predicting cloud movement
JP2013246746A (en) * 2012-05-29 2013-12-09 Hitachi Ltd Photovoltaic power generation amount estimation system, estimation method and photovoltaic power generation system control system
JP2013250129A (en) * 2012-05-31 2013-12-12 Hitachi Ltd Insolation prediction system and program
JP2014011345A (en) * 2012-06-29 2014-01-20 Hitachi Information & Control Solutions Ltd Power generation amount prediction device, power generation amount prediction method, program, and power control system
CN103971167A (en) * 2013-01-31 2014-08-06 国际商业机器公司 Method and system for predicting generated power of photovoltaic power generation equipment
CN103971167B (en) * 2013-01-31 2017-11-17 国际商业机器公司 Predict the method and system of the generated output of photovoltaic power generation equipment
CN105164593A (en) * 2013-02-05 2015-12-16 西门子股份公司 Method and device for controlling energy-generating system which can be operated with renewable energy source
WO2014121863A1 (en) * 2013-02-05 2014-08-14 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for controlling an energy-generating system which can be operated with a renewable energy source
US9853592B2 (en) 2013-02-05 2017-12-26 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for controlling an energy-generating system which can be operated with a renewable energy source
JP2015055591A (en) * 2013-09-13 2015-03-23 株式会社日建設計 Weather judgment device, electric blind control device
US10133245B2 (en) 2013-11-11 2018-11-20 Tmeic Corporation Method for predicting and mitigating power fluctuations at a photovoltaic power plant due to cloud cover
JP2015141438A (en) * 2014-01-27 2015-08-03 株式会社 日立産業制御ソリューションズ Photovoltaic power generation amount prediction device and area division map display method
JP2015171247A (en) * 2014-03-07 2015-09-28 株式会社 日立産業制御ソリューションズ Electric power generation sharp reduction symptom detection device, photovoltaic power generation system, electric power generation sharp reduction symptom detection method and program
KR101397222B1 (en) 2014-04-04 2014-05-20 조민철 Solar tracking method, solar tracking system and solar power generation system including the same
JP2016001958A (en) * 2014-06-12 2016-01-07 三菱電機株式会社 Photovoltaic power generation system
JP2017532579A (en) * 2014-09-26 2017-11-02 レユニワット Detection apparatus and method for identifying and monitoring clouds in an empty observation region
JP2016103900A (en) * 2014-11-28 2016-06-02 株式会社日立製作所 Storage battery system
CN107923659A (en) * 2015-06-03 2018-04-17 最佳追踪系统公司 The method of the orientation of PREDICTIVE CONTROL solar tracker
EP3892938A1 (en) * 2015-06-03 2021-10-13 NEXTracker, Inc. Method for predictive control of the orientation of a solar tracker
EP4174401A1 (en) * 2015-06-03 2023-05-03 Nextracker LLC Method for predictive control of the orientation of a solar tracker
US11387774B2 (en) 2015-06-03 2022-07-12 Nextracker Llc Method for predictive control of the orientation of a solar tracker
US11196381B2 (en) 2015-06-03 2021-12-07 Nextracker Inc. Method for predictive control of the orientation of a solar tracker
FR3037133A1 (en) * 2015-06-03 2016-12-09 Optimum Tracker METHOD OF CONTROLLING PREDICTIVE ORIENTATION OF A SOLAR FOLLOWER
US10541644B2 (en) 2015-06-03 2020-01-21 Nextracker Inc Method for predictive control of the orientation of a solar tracker
EP3628939A1 (en) * 2015-06-03 2020-04-01 NEXTracker, Inc. Method for predictive control of the orientation of a solar tracker
WO2016193612A1 (en) * 2015-06-03 2016-12-08 Optimum Tracker Method for predictive control of the orientation of a solar tracker
US10903783B2 (en) 2015-06-03 2021-01-26 Nextracker Inc. Method for predictive control of the orientation of a solar tracker
US11774539B2 (en) 2015-07-02 2023-10-03 Nextracker Llc Method for controlling the orientation of a solar tracker based on cartographic models
JP2017090442A (en) * 2015-11-02 2017-05-25 日本ユニシス株式会社 Solar radiation amount estimating device and solar radiation amount estimating method
CN107133685B (en) * 2016-02-26 2020-07-28 华为技术有限公司 Prediction method and prediction system of photovoltaic power generation system
CN107133685A (en) * 2016-02-26 2017-09-05 华为技术有限公司 The Forecasting Methodology and forecasting system of photovoltaic generating system generated energy
JP2018055263A (en) * 2016-09-27 2018-04-05 株式会社デンソーファシリティーズ Control apparatus
US11009389B2 (en) 2018-07-09 2021-05-18 International Business Machines Corporation Operating re-configurable solar energy generators for increasing yield during non-ideal weather conditions
JP2020141452A (en) * 2019-02-27 2020-09-03 株式会社ダイヘン Power management device
JP7259183B2 (en) 2019-02-27 2023-04-18 株式会社ダイヘン power management device
CN111402312A (en) * 2020-03-09 2020-07-10 华北电力大学 Cloud cluster height estimation method and system using sky image
CN111402312B (en) * 2020-03-09 2023-07-28 华北电力大学 Cloud cluster height estimation method and system using sky image
JP7513972B2 (en) 2020-08-05 2024-07-10 シンフォニアテクノロジー株式会社 Cloud shadow behavior prediction system, power generation prediction system, environmental monitoring system, and observation equipment used for these systems
JP2022042380A (en) * 2020-09-02 2022-03-14 一般財団法人電力中央研究所 Weather information processing device, weather information processing system, weather information processing method and weather information processing program
JP7520649B2 (en) 2020-09-02 2024-07-23 一般財団法人電力中央研究所 Weather information processing device, weather information processing system, weather information processing method, and weather information processing program
WO2023149101A1 (en) 2022-02-03 2023-08-10 Furuno Electric Co., Ltd. Weather observation system, weather observation method, trained model generation method, and program
CN114985313B (en) * 2022-07-19 2022-10-21 宿迁庆阳太阳能科技有限公司 Sample testing system based on solar panel processing
CN114985313A (en) * 2022-07-19 2022-09-02 宿迁庆阳太阳能科技有限公司 Sample testing system based on solar panel processing

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