一种用于太阳能发电预测的高层云动态特征实时监测装置，包括局部天空平面成像模块和嵌入式监控系统，圆形平面镜安装在平面镜框内，平面镜框可转动地安装在底座上，平面镜框与周向转动机构连接，平面镜框上安装摄像头支架，摄像头支架的上端安装摄像头，摄像头位于平面镜的正上方，摄像头支架上安装径向移动机构，太阳遮片安装在径向移动机构上；嵌入式监控系统包括图像采集模块、云动态特征监测模块，用于对采集到的天空图像进行处理，抽取太阳能发电功率预测所需要的云层动态参数；太阳遮片控制模块，用以向径向移动机构和周向转动机构发送驱动信号实现所需要的位移和角位移增量。本发明实时性良好、可靠性强、成本低。