特許 6096099 太陽光発電システム及び太陽電池モジュールの診断方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6096099

(24)【登録日】2017年2月24日

(45)【発行日】2017年3月15日

(54)【発明の名称】太陽光発電システム及び太陽電池モジュールの診断方法

(51)【国際特許分類】

   G05F 1/67 20060101AFI20170306BHJP

【ＦＩ】

   G05F1/67 A

【請求項の数】5

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2013-242777(P2013-242777)

(22)【出願日】2013年11月25日

(65)【公開番号】特開2015-102998(P2015-102998A)

(43)【公開日】2015年6月4日

【審査請求日】2016年2月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】399048917

【氏名又は名称】日立アプライアンス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】特許業務法人磯野国際特許商標事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100064414

【弁理士】

【氏名又は名称】磯野 道造

(74)【代理人】

【識別番号】100111545

【弁理士】

【氏名又は名称】多田 悦夫

(72)【発明者】

【氏名】大久保 敏一

(72)【発明者】

【氏名】叶田 玲彦

(72)【発明者】

【氏名】仁木 亨

(72)【発明者】

【氏名】加藤 奨一

【審査官】 北嶋 賢二

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／２６５９３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−２８０２２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０２８４３５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０５Ｆ １／６７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

太陽光が照射されることで発電する太陽電池モジュールと、
最大電力追従制御に基づいて、前記太陽電池モジュールの動作点を変更するパワーコンディショナと、
前記太陽電池モジュールの異常の有無を診断する診断手段と、を備え、
前記パワーコンディショナは、
前記太陽電池モジュールの動作点を変更し、変更前後における電力値の比較結果に基づいて次の動作点を決定する山登り法と、
前記太陽電池モジュールの動作点を所定の電圧範囲で移動させ、前記電圧範囲における動作点のうち最大電力を与える動作点を特定するスキャン法と、を含む前記最大電力追従制御を実行可能であり、
前記診断手段は、前記山登り法の実行時における前記太陽電池モジュールの電流値が所定閾値以上であると判定した場合、当該判定後における前記スキャン法の実行中に前記太陽電池モジュールを診断すること
を特徴とする太陽光発電システム。

【請求項2】

前記診断手段は、
前記太陽電池モジュールの電力値の低下が一時的なものである場合、当該太陽電池モジュールを異常なしと診断すること
を特徴とする請求項１に記載の太陽光発電システム。

【請求項3】

複数の前記太陽電池モジュールを備え、
前記診断手段は、
複数の前記太陽電池モジュールに関して略同一の時刻に検出された電力値の大小を比較し、相対的に電力値の小さい前記太陽電池モジュールについて電力値が低下していると判定すること
を特徴とする請求項２に記載の太陽光発電システム。

【請求項4】

前記診断手段は、
前記パワーコンディショナの動作に伴って前記太陽電池モジュールに流れるリップル電流の振幅値を前記所定閾値として設定すること
を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の太陽光発電システム。

【請求項5】

パワーコンディショナによって、太陽電池モジュールに対して最大電力追従制御を実行する最大電力追従ステップと、
診断手段によって、前記太陽電池モジュールの異常の有無を診断する診断ステップと、を含み、
前記最大電力追従制御には、
前記太陽電池モジュールの動作点を変更し、変更前後における電力値の比較結果に基づいて次の動作点を決定する山登り法と、
前記太陽電池モジュールの動作点を所定の電圧範囲で移動させ、前記電圧範囲における動作点のうち最大電力を与える動作点を特定するスキャン法と、が含まれ、
前記山登り法の実行時における前記太陽電池モジュールの電流値が所定閾値以上であると判定した場合、前記診断手段は、当該判定後における前記スキャン法の実行中に前記太陽電池モジュールを診断すること
を特徴とする太陽電池モジュールの診断方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、太陽電池モジュールの異常の有無を診断する太陽光発電システム等に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、地球温暖化の防止や省エネルギ化を図るため、自然エネルギである太陽光を利用した太陽光発電システムの普及が進んでいる。また、太陽光発電システムの発電電力（時間平均）を所望の大きさで維持するために、太陽電池モジュールの経年劣化や故障を適切に検出し、その検出結果に基づいて保守作業を行うことが求められている。

【0003】

例えば、特許文献１には、発電モジュールの発電電力データのうち少なくとも電流値を標準日照条件下の値に補正し、当該補正で得られた日照補正発電データに基づいて発電モジュールの異常の有無を診断する異常診断装置について記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−１９５４９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

一般に、太陽光発電システムは、太陽電池モジュールから供給される直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナを備えている。このパワーコンディショナが実行する電力変換処理の影響や測定精度の影響から、太陽電池モジュールの電流・電圧特性の測定結果にノイズが重畳する場合がある。

【0006】

特許文献１に記載の発明では、前記したノイズの大きさに関わらず一律に太陽電池モジュールの異常診断を行っている。そうすると、補正後の発電電力データに大きなノイズが重畳している場合、太陽電池モジュールの異常の有無を適切に診断できない可能性がある。

【0007】

そこで、本発明は、太陽電池モジュールの異常の有無を適切に診断する太陽光発電システム等を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記課題を解決するために、本発明に係る太陽光発電システムは、太陽光が照射されることで発電する太陽電池モジュールと、最大電力追従制御に基づいて太陽電池モジュールの動作点を変更するパワーコンディショナと、太陽電池モジュールの異常の有無を診断する診断手段と、を備え、診断手段は、山登り法の実行時における太陽電池モジュールの電流値が所定閾値以上であると判定した場合、当該判定後におけるスキャン法の実行中に太陽電池モジュールを診断することを特徴とする。
なお、詳細については、発明を実施するための形態において説明する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、太陽電池モジュールの異常の有無を適切に診断する太陽光発電システム等を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１実施形態に係る太陽光発電システムの構成図である。

【図2】太陽電池モジュールが正常である場合及び異常である場合のそれぞれについて、太陽電池モジュールの電流と電圧との関係を示すＩ−Ｖ特性図である。

【図3】センサモジュールの構成図である。

【図4】パワーコンディショナが有する電力変換手段の構成図である。

【図5】最大電力追従制御の一つである山登り法の説明図である。

【図6】最大電力追従制御の一つであるスキャン法の説明図である。

【図7】パワーコンディショナの制御手段が実行する処理を示すフローチャートである。

【図8】パワーコンディショナの制御手段が山登り法を実行する処理を示すフローチャートである。

【図9】パワーコンディショナの状態と、パワーコンディショナの入力側の電流・電圧の変化と、太陽電池モジュールの電流・電圧の変化と、センサモジュールの状態と、を示すタイムチャートである。

【図10】パワーコンディショナの入力電流波形の一例を示す説明図である。

【図11】パワーコンディショナの制御手段がスキャン法を実行する処理を示すフローチャートである。

【図12】センサモジュールの診断手段が実行する処理を示すフローチャートである。

【図13】補正前における太陽電池モジュールのＩ−Ｖ特性、及び、補正後における太陽電池モジュールのＩ−Ｖ特性を示す特性図であり、（ａ）は補正前の電流値が比較的小さい場合であり、（ｂ）は補正前の電流値が比較的大きい場合である。

【図14】本発明の第２実施形態に係る太陽光発電システムの構成図である。

【図15】部分影によって太陽電池モジュールのＩ−Ｖ特性が変化した場合の特性図である。

【図16】パワーコンディショナの総合診断手段が実行する処理を示すフローチャートである。

【図17】各時刻における太陽電池モジュールの電力値と、割合Ｑ_mと、を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

≪第１実施形態≫
＜太陽光発電システムの構成＞
図１は、本実施形態に係る太陽光発電システムの構成図である。太陽光発電システムＳは、太陽電池モジュール１１〜１６によって太陽光の光エネルギを直流電力に変換し、この直流電力をパワーコンディショナ３０によって交流電力に変換するシステムである。また、太陽光発電システムＳは、センサモジュール２１〜２６によって、太陽電池モジュール１１〜１６の異常を検出する機能も有している。
図１に示すように、太陽光発電システムＳは、太陽電池モジュール１１〜１６と、センサモジュール２１〜２６と、パワーコンディショナ３０と、を備えている。

【0012】

（太陽電池モジュール）
太陽電池モジュール１１は、太陽光の光エネルギを電気エネルギに変換するものであり、複数のセル（太陽電池：図示せず）を有している。
図２は、太陽電池モジュールが正常である場合及び異常である場合のそれぞれについて、太陽電池モジュールの電流と電圧との関係を示すＩ−Ｖ特性図である。図２に示すように、正常である太陽電池モジュール１１のＩ−Ｖ特性は、電流がゼロの開放電圧点Ｖ_OMから、電流値を増加させるにつれて電圧が徐々に低下し、電流値Ｉ１２を過ぎた以降で急激に電圧が低下するような曲線状を呈している。

【0013】

一方、異常のある太陽電池モジュール１１のＩ−Ｖ特性においては、例えば、電圧値Ｖ１に対応する電流値Ｉ１１は、正常である場合の電流値Ｉ１２よりも小さくなっている。つまり、正常な場合と比較して太陽電池モジュール１１から出力できる電力が低い状態である。異常の原因として、例えば、太陽電池モジュール１１の経年劣化や故障がある。本実施形態では、後記するセンサモジュール２１（図１参照）によって、太陽電池モジュール１１の異常を検出するようにした。なお、他の太陽電池モジュール１２〜１６についても同様である。

【0014】

図１に示すように、太陽電池モジュール１１，１２，１３は直列接続され、太陽電池モジュール１４，１５，１６も直列接続されている。太陽電池モジュール１１の正極と、太陽電池モジュール１４の正極と、は点αで接続されている。太陽電池モジュール１３の負極と、太陽電池モジュール１６の負極と、は点βで接続されている。つまり、図１に示す例では、６個の太陽電池モジュール１１〜１６が３直列２並列で接続されている。なお、太陽電池モジュールの個数及び接続関係は、図１に示す例に限定されない。
以下では、太陽電池モジュール１１〜１６の全体を指す場合、「太陽電池モジュール１０」と記すことがあるものとする。

【0015】

太陽電池モジュール１１，１４の正極と点αとの間には、ブレーカＢが介在している。太陽電池モジュール１３，１６の負極と点βとの間には、ブレーカＢ及びダイオードＤ１が介在している。
ブレーカＢは、太陽電池モジュール１１〜１６の設置時や保守点検時に、太陽電池モジュール１１〜１６とパワーコンディショナ３０とを遮断するものである。ダイオードＤ１は、逆流防止のために設けられている。なお、ブレーカＢ及びダイオードＤ１は、接続箱（図示せず）に収容されている。

【0016】

（センサモジュール）
図１に示すセンサモジュール２１（診断手段）は、太陽電池モジュール１１に接続されており、太陽電池モジュール１１の異常の有無を個別で診断する機能を有している。他のセンサモジュール２２〜２６についても同様であり、太陽電池モジュール１２〜１６と、センサモジュール２２〜２６と、は一対一で対応している。
以下では、主に、太陽電池モジュール１１と、これに接続されるセンサモジュール２１と、について説明する。

【0017】

図３は、センサモジュールの構成図である。センサモジュール２１は、複数のバイパスダイオードＤ２と、電流検出抵抗Ｒ２と、測定手段２１ａと、記憶手段２１ｂと、診断手段２１ｃと、通信手段２１ｄと、を有している。

【0018】

バイパスダイオードＤ２は、太陽電池モジュール１１が有する複数のセル（図示せず）に接続されている。例えば、太陽電池モジュール１１に部分的な影（以下、部分影と記す）が発生すると、部分影のあるセルは発電量が落ちて出力できる電流値が他のセルと比較して低下する。このような場合に、部分影のない他のセルから出力される電流が部分影のあるセルをバイパスできるように、パイパスダイオードＤ２が設置されている。

【0019】

電流検出抵抗Ｒ２は、太陽電池モジュール１１に流れる電流を検出するための抵抗であり、配線ｈに設置されている。なお、電流検出抵抗Ｒ２に代えて電流センサ（図示せず）を用いてもよい。
測定手段２１ａは、電流検出抵抗Ｒ２に流れる電流（太陽電池モジュール１１に流れる電流）と、配線ｇ，ｈ間の電圧（太陽電池モジュール１１の電圧）と、を測定する測定器である。また、測定手段２１ａは、測定によって得られた電流値及び電圧値に基づき、太陽電池モジュール１１の電力値を算出する機能も有している。測定手段２１ａは、前記した電流値、電圧値、及び電力値を診断手段２１ｃに出力する。

【0020】

記憶手段２１ｂは、例えば、半導体メモリであり、太陽電池モジュール１１の診断を行うための情報が格納されている。前記した情報には、標準条件（例えば、温度Ｔ＝２５［℃］、日射量ｐ＝１．０［ｋＷ／ｍ²］）で取得した太陽電池モジュール１１のＩ−Ｖ特性である初期状態データが含まれる。なお、初期状態データの用途については後記する。

【0021】

診断手段２１ｃは、測定手段２１ａから入力される情報（電流値、電圧値、電力値）と、記憶手段２１ｂから読み出した情報、とに基づいて、太陽電池モジュール１１を診断し、その診断結果を通信手段２１ｄに出力する。前記した診断には、太陽電池モジュール１１の故障や経年劣化の検出が含まれる。
診断手段２１ｃは、例えばマイコン（Microcomputer：図示せず）であり、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたプログラムを読み出してＲＡＭ（Random Access Memory）に展開し、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が各種処理を実行するようになっている。なお、診断手段２１ｃが実行する処理の詳細については後記する。

【0022】

通信手段２１ｄは、診断手段２１ｃから入力される診断結果を、配線ｇを介してパワーコンディショナ３０（図１参照）に伝達するものである。本実施形態では、通信手段２１ｄによる通信を行う際に配線ｇ（電力線）を利用する場合について示したが、他の形態（有線通信、無線通信）で通信を行ってもよい。

【0023】

（パワーコンディショナ）
図１に示すパワーコンディショナ３０は、太陽電池モジュール１０から供給される直流電力を交流電力に変換し、電力系統Ｋに出力する機能を有している。また、パワーコンディショナ３０は、太陽電池モジュール１０の発電効率を高めるために、太陽電池モジュール１０の動作点を変更する機能も有している。ここで、「動作点」とは、太陽電池モジュール１０の電流（又は電力）と、電圧と、によって特定されるＩ−Ｖ特性（又はＰ−Ｖ特性）上の点である。
パワーコンディショナ３０は、電力変換手段３１と、通信手段３２と、表示手段３３と、データ出力手段３４と、を有している。

【0024】

電力変換手段３１は、太陽電池モジュール１０からの直流電力を交流電力に変換したり、太陽電池モジュール１０の動作点を変更したりするものである。
図４は、パワーコンディショナが有する電力変換手段の構成図である。図４に示すように、電力変換手段３１は、電流検出抵抗Ｒ３と、測定手段３１ａと、コンバータ３１ｂと、インバータ３１ｃと、制御手段３１ｄと、を有している。

【0025】

電流検出抵抗Ｒ３は、パワーコンディショナ３０の入力側に流れる電流を検出するための抵抗である。
測定手段３１ａは、電流検出抵抗Ｒ３を流れる電流と、配線ｉ，ｊ間の電圧と、を測定するものである。また、測定手段３１ａは、測定によって得られた電流値及び電圧値に基づき、太陽電池モジュール１０から供給される電力値を算出する機能も有している。測定手段３１ａは、前記した電流値、電圧値、及び電力値を制御手段３１ｄに出力する。なお、電流検出抵抗Ｒ３に代えて電流センサ（図表せず）を用いてもよい。

【0026】

コンバータ３１ｂは、制御手段３１ｄからの指令に従って、太陽電池モジュール１０の電圧を制御する機能を有している。なお、太陽電池モジュール１０の電圧が変化すると、太陽電池モジュール１０の動作点が移動し、その電流値及び電力値も変化する（図５、図６参照）。

【0027】

インバータ３１ｃは、制御手段３１ｄからの指令に従って、太陽電池モジュール１０から供給される直流電力を、電力系統Ｋの電圧波形に同期した交流電力に変換し、変換後の交流電力を電力系統Ｋに出力する。

【0028】

制御手段３１ｄは、例えばマイコンであり、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出してＲＡＭに展開し、ＣＰＵが各種処理を実行するようになっている。制御手段３１ｄは、測定手段３１ａから入力される情報（電流値、電圧値、電力値）に基づいて、コンバータ３１ｂ及びインバータ３１ｃを制御する。なお、制御手段３１ｄが実行する処理の詳細については後記する。

【0029】

再び、図１に戻って説明を続ける。パワーコンディショナ３０が有する通信手段３２は、配線ｉに接続されており、それぞれのセンサモジュール２１〜２６から送信された診断結果を受信し、表示手段３３及びデータ出力手段３４に出力する。
表示手段３３は、太陽電池モジュール１１〜１６の診断結果等を表示するディスプレイであり、例えば、パワーコンディショナ３０を収容する筐体（図示せず）の孔に嵌め込まれている。これによって、ユーザは、太陽電池モジュール１１〜１６の異常の有無を外部から容易に視認できる。

【0030】

データ出力手段３４は、外部から接続されるコネクタ（図示せず）を介して、太陽電池モジュール１１〜１６の診断データを取り出すためのものである。データ出力手段３４は、パワーコンディショナ３０を収容する筐体（図示せず）の蓋を開けた状態で、その端子（図示せず）が露出するように配置されている。サービスマンによる保守点検時、データ出力手段３４に外部からコネクタが接続され、太陽電池モジュール１１〜１６の診断データが取り出される。

【0031】

＜最大電力追従制御について＞
パワーコンディショナ３０は、最大電力追従制御（ＭＰＰＴ：Maximum Power Point Tracking）を実行する機能を有している。ここで、最大電力追従制御とは、太陽電池モジュール１０の発電電力を最大化するように、太陽電池モジュール１０の動作点を移動させる制御を意味している。前記したように、制御手段３１ｄ（図４参照）からの指令に従ってコンバータ３１ｂが動作することで、太陽電池モジュール１０の動作点が移動する。

【0032】

本実施形態では、日射量が変化した場合でも太陽電池モジュール１０の発電電力を無駄なく取り出せるよう、後記する山登り法とスキャン法とを時間的に交互に実行するようにした。

【0033】

（山登り法）
図５は、最大電力追従制御の一つである山登り法の説明図である。図５の横軸は、配線ｉ，ｊ間（図１参照）の電圧である。縦軸は、パワーコンディショナ３０の入力側の電流、及び太陽電池モジュール１０から供給される電力（発電電力の総和）である。なお、図５に示す電圧、電流、及び電力の値は、パワーコンディショナ３０の測定手段３１ａ（図４参照）によって測定される。

【0034】

図５の破線で示すように、太陽電池モジュール１０のＩ−Ｖ特性は、太陽電池モジュール１１単体のＩ−Ｖ特性（図２参照）と同様の曲線状になっている。また、太陽電池モジュール１０のＰ−Ｖ特性は、上に凸の曲線状になっている。

【0035】

最大電力追従制御の一つである山登り法とは、太陽電池モジュール１０の動作点を変更し、変更前後における電力値の比較結果に基づいて次の動作点を決定する方法である。制御手段３１ｄは、太陽電池モジュール１０の動作点を移動させた後の電力値が、移動前の電力値を上回るようにコンバータ３１ｂを駆動する。これによって、太陽電池モジュール１０の動作点を、図５に示す最大電力点Ｇ１の付近に留めることができる。

【0036】

前記した最大電力点Ｇ１とは、太陽電池モジュール１０の発電電力の総和が最大となる動作点を意味している。図５では、Ｐ−Ｖ特性の極大値を与える動作点（以下、極大点という）が一つであり、この極大点が最大電力点Ｇ１に一致している。なお、太陽電池モジュール１０の日射量に偏りが生じ、太陽電池モジュール１０のＰ−Ｖ特性において複数の極大点が存在する場合もある（図６参照）。

【0037】

（スキャン法）
図６は、最大電力追従制御の一つであるスキャン法の説明図である。図６に示す例では、Ｐ−Ｖ特性の極大値である点Ｇ２，Ｈ２のうち、点Ｇ２が最大電力点に一致している。なお、時間の経過とともに日照や天候が変化すると、点Ｇ２，Ｈ２における電力値の大小が入れ替わったり、極大点の位置が変化したりする場合がある。
このような状況下において仮に山登り法のみを継続して行った場合、太陽電池モジュール１０の動作点が極大点Ｈ２付近に留まる可能性もある。太陽電池モジュール１０から最大限の発電電力を取り出すために、その動作点を最大電力点Ｇ２に移動させることが望ましい。そこで、本実施形態において制御手段３１ｄは、最大電力追従制御の一つであるスキャン法を実行する。

【0038】

最大電力追従制御の一つであるスキャン法とは、太陽電池モジュール１０の動作点を所定の電圧範囲で移動させ、この電圧範囲における動作点のうち最大電力を与える動作点（つまり、最大電力点Ｇ２：図６参照）を特定する方法である。
本実施形態では、制御手段３１ｄがコンバータ３１ｂを駆動することで、配線ｉ，ｊ間の電圧を開放電圧Ｖ₀から最低動作電圧Ｖ_Lまで変化させるようにした。なお、最低動作電圧Ｖ_Lとは、電力変換手段３１を動作可能な状態で維持するための必要最低限の電圧値である。

【0039】

スキャン法が実行された場合、太陽電池モジュール１０のＰ−Ｖ特性の動作点は、図６の実線矢印で示すように変化する（Ｉ−Ｖ特性の動作点も変化する）。図６に示すように、太陽電池モジュール１０のＰ−Ｖ特性において複数の極大点（点Ｇ２，Ｈ２）が存在する場合でも、スキャン法によって動作点を移動させる過程で最大電力点Ｇ２を特定できる。

【0040】

パワーコンディショナ３０は、前記した山登り法を行い、適時にスキャン法に切り替えるという動作を繰り返す。これによって、日照や天候によって太陽電池モジュール１０の特性が変化した場合でも、最大電力点Ｇ２（図６参照）の近くで太陽電池モジュール１０を発電させることができる。

【0041】

＜パワーコンディショナの動作＞
図７は、パワーコンディショナの制御手段が実行する処理を示すフローチャートである。以下では、パワーコンディショナ３０による最大電力追従制御について説明するが、パワーコンディショナ３０は、最大電力追従制御を行いつつ、直流電力を交流電力に変換する処理も行っている。
図７のステップＳ１０１において制御手段３１ｄは、山登り法を実行する（最大電力追従ステップ）。

【0042】

図８は、パワーコンディショナの制御手段が山登り法を実行する処理を示すフローチャートである。なお、「ＳＴＡＲＴ」の時点において、太陽電池モジュール１０の電圧Ｖ（配線ｉ，ｊ間の電圧）をＶ₁とし、電力ＰをＰ₁とする。
ステップＳ１０１１において制御手段３１ｄは、コンバータ３１ｂ（図４参照）を制御し、太陽電池モジュール１０の電圧Ｖを電圧（Ｖ₁＋ΔＶ）に変更する。なお、電圧の変化量ΔＶは、予め設定されている。
ステップＳ１０１２において制御手段３１ｄは、測定手段３１ａ（図４参照）によって検出された電力Ｐの値を読み込む。

【0043】

ステップＳ１０１３において制御手段３１ｄは、電圧変更後の電力Ｐが、電圧変更前の電力Ｐ₁よりも大きいか否かを判定する。電圧変更後の電力Ｐが、電圧変更前の電力Ｐ₁よりも大きい場合（Ｓ１０１３→Ｙｅｓ）、制御手段３１ｄの処理はステップＳ１０１５に進む。この場合、太陽電池モジュール１０の動作点は、Ｐ−Ｖ特性上の極大点（例えば、図５の最大電力点Ｇ１）に近づいている。したがって、電圧の変化量ΔＶの符号を反転する（動作点の移動する向きを反対にする）必要はない。

【0044】

電圧変更後の電力Ｐが、電圧変更前の電力Ｐ₁以下である場合（Ｓ１０１３→Ｎｏ）、制御手段３１ｄの処理はステップＳ１０１４に進む。この場合、太陽電池モジュール１０の動作点は、Ｐ−Ｖ特性上の極大点から遠ざかっている。
ステップＳ１０１４において制御手段３１ｄは、電圧の変化量ΔＶの符号を反転させ（動作点の移動する向きを反対とし）、ステップＳ１０１５の処理に進む。
ステップＳ１０１５において制御手段３１ｄは、変更後の電圧Ｖ、電力Ｐを新たな電圧Ｖ₁、電力Ｐ₁とし、再び「ＳＴＡＲＴ」から山登り法を実行する（ＲＥＴＵＲＮ）。

【0045】

図９は、パワーコンディショナの状態と、パワーコンディショナの入力側の電流・電圧の変化と、太陽電池モジュールの電流・電圧の変化と、センサモジュールの状態と、を示すタイムチャートである。図９の最上段（「パワーコンディショナの状態」）に示すように、制御手段３１ｄは山登り法とスキャン法とを切り替え、時間的に交互に実行する。例えば、時刻ｔ１〜ｔ２では山登り法が実行され、太陽電池モジュール１０の電圧は、最大電力点（極大点）を与える電圧Ｖ１_P付近に留まる。
なお、パワーコンディショナ３０の電力変換処理に伴う半導体素子のスイッチング動作により、パワーコンディショナ３０の入力側の電流にはリップルが含まれる。図１０は、パワーコンディショナの入力電流波形の一例を示す説明図である。図１０に示すように、リップルの波形は、パワーコンディショナ３０に内蔵するフィルタ（図表せず）の影響により、正弦波状や三角波状になる。

【0046】

再び、図７に戻って説明を続ける。ステップＳ１０２において制御手段３１ｄは、山登り法の実行開始から所定時間Δｔ１が経過したか否かを判定する。所定時間Δｔ１は、時間の経過に伴って日射量が変化することを考慮し、適宜設定される。山登り法の実行開始から所定時間Δｔ１が経過した場合（Ｓ１０２→Ｙｅｓ）、制御手段３１ｄの処理はステップＳ１０３に進む。一方、山登り法の実行開始から所定時間Δｔ１が経過していない場合（Ｓ１０２→Ｎｏ）、制御手段３１ｄの処理はステップＳ１０１に戻る。

【0047】

ステップＳ１０３において制御手段３１ｄは、スキャン法を実行する（最大電力追従ステップ）。図１１は、パワーコンディショナの制御手段がスキャン法を実行する処理を示すフローチャートである。
ステップＳ１０３１において制御手段３１ｄは、ｎ＝１とする。値ｎは、後記するステップＳ１０３６でインクリメントされる自然数である。
ステップＳ１０３２において制御手段３１ｄは、コンバータ３１ｂ（図４参照）を制御し、太陽電池モジュール１０の電圧（配線ｉ，ｊ間の電圧）を開放電圧Ｖ_0P（図６参照）とする。

【0048】

ステップＳ１０３３において制御手段３１ｄは、測定手段３１ａによって検出された電力Ｐを読み込む。
ステップＳ１０３４において制御手段３１ｄは、コンバータ３１ｂを制御し、太陽電池モジュール１０の電圧Ｖを電圧（Ｖ₀−ｎΔＶ）に変更する。なお、電圧の変化量ΔＶ（＜０）は、予め設定されている。

【0049】

ステップＳ１０３５において制御手段３１ｄは、値ｎが値Ｎに等しいか否かを判定する。前記した値Ｎは、図６に示す最低動作電圧Ｖ_LPに対応している（つまり、Ｖ₀−ＮΔＶ＝Ｖ_LP）。値ｎが値Ｎに等しい場合（Ｓ１０３５→Ｙｅｓ）、制御手段３１ｄはスキャン法を終了し（ＥＮＤ）、図７のステップＳ１０４に進む。一方、値ｎが値Ｎよりも小さい場合（Ｓ１０３５→Ｎｏ）、制御手段３１ｄの処理はステップＳ１０３６に進む。ステップＳ１０３６において制御手段３１ｄは、値ｎをインクリメントした後、ステップＳ１０３３に進む。

【0050】

図９に示すように、例えば、スキャン法が開始された時刻ｔ２の直後、パワーコンディショナ３０の入力側の電圧が、開放電圧Ｖ_0Pまで急上昇する。そして、時刻ｔ２〜ｔ３の間においてパワーコンディショナ３０の入力側の電圧は、開放電圧Ｖ_0Pから最低動作電圧Ｖ_LPまで滑らかに低下する（Ｓ１０３４〜Ｓ１０３６：図１１参照）。時刻ｔ２〜ｔ３の間における電力Ｐを検出することで（Ｓ１０３３）、太陽電池モジュール１０の最大電力点Ｇ２（図６参照）を見つけ出すことができる。

【0051】

再び、図７に戻って説明を続ける。スキャン法を実行した後（Ｓ１０３）、ステップＳ１０４において制御手段３１ｄはコンバータ３１ｂを制御し、太陽電池モジュール１０の動作点を最大電力点Ｇ２（図６参照）に変更する。この最大電力点Ｇ２は、スキャン法の実行中に逐次検出された電力Ｐの最大値に対応している。制御手段３１ｄは、少なくとも日照中において、山登り法とスキャン法とを交互に実行する。

【0052】

図９に示す例では、時刻ｔ２〜ｔ３の間で行ったスキャン法に基づき、パワーコンディショナ３０の入力側の電圧を、太陽電池モジュール１０の最大電力点Ｇ２（図６参照）を与える電圧Ｖ２_pに変更している。なお、時刻ｔ３から再び山登り法が実行されるため、太陽電池モジュール１０の動作点は最大電力点Ｇ２の付近に留まる。

【0053】

＜センサモジュールの動作＞
図１２は、センサモジュールの診断手段が実行する処理を示すフローチャートである。なお、センサモジュール２１の測定手段２１ａ（図３参照）は、太陽電池モジュール１１の電圧、電流、及び電力を常時測定し、測定結果を診断手段２１ｃに出力する。

【0054】

ステップＳ２０１において診断手段２１ｃは、自身に接続されている太陽電池モジュール１１の電圧の変化率ΔＶ／Δｔが、閾値Ｘ１以上であるか否かを判定する。ここで、閾値Ｘ１は、山登り法からスキャン法への切替えを検知できるように予め設定されている。例えば、図９に示す時刻ｔ２の直後において、太陽電池モジュール１１の電圧が急上昇したことを検知できるように、閾値Ｘ１が設定される。

【0055】

電圧の変化率ΔＶ／Δｔが閾値Ｘ１以上である場合（Ｓ２０１→Ｙｅｓ）、診断手段２１ｃの処理はステップＳ２０２に進む。つまり、診断手段２１ｃは、山登り法からスキャン法への切替えを検知したときに（例えば、図９の時刻ｔ２の直後）、太陽電池モジュール１１の診断を開始する。一方、電圧の変化率ΔＶ／Δｔが閾値Ｘ１未満である（Ｓ２０１→Ｎｏ）、診断手段２１ｃはステップＳ２０１の処理を繰り返す。

【0056】

ステップＳ２０２において診断手段２１ｃは、山登り法の実行時における太陽電池モジュール１１の電流平均値Ｉ_aveを算出する。つまり、診断手段２１ｃは、ステップＳ２０１における検知の直前に実行されていた山登り法（例えば、図９の時刻ｔ１〜ｔ２）における電流平均値Ｉ_aveを算出する。

【0057】

ステップＳ２０３において診断手段２１ｃは、ステップＳ２０２で算出した電流平均値Ｉ_aveが閾値Ｉ１_M以上であるか否かを判定する。ここで、閾値Ｉ１_Mは、太陽電池モジュール１１の異常の有無を適切に検出できるか否かの判定基準となる値であり、予め設定されている。

【0058】

ここで、閾値Ｉ１_Mに関連する補正処理（Ｓ２０４）について簡単に説明する。図１３（ａ）は、補正前・補正後における太陽電池モジュールのＩ−Ｖ特性を示す特性図であり、補正前の太陽電池モジュールの電流値が比較的小さい場合を示している。
図１３（ａ）に示す破線は、太陽電池モジュール１１の初期状態において、標準条件（例えば、温度Ｔ＝２５［℃］、日射量ｐ＝１．０［ｋＷ／ｍ²］）で取得されたデータである。太陽電池モジュール１１のＩ−Ｖ特性は、日射量、温度、使用年数等によって変化する。したがって、屋外に設置される太陽電池モジュールを適切に診断するために、本実施形態では実際のＩ−Ｖ特性を初期状態のＩ−Ｖ特性に合わせて補正するようにした。

【0059】

図１３（ａ）に示す例では、補正前における太陽電池モジュール１１のＩ−Ｖ特性にノイズが含まれている。このノイズは、パワーコンディショナ３０の電力変換処理に伴うリップルや、測定手段３１ａ（図４参照）の検出精度等の影響によるものである。
太陽電池モジュール１１の実際のＩ−Ｖ特性を初期状態に合わせて補正する（電流値を引き上げる）と、この補正に伴ってノイズの振幅ΔＩ１も大きくなる。なお、フィルタ（図示せず）を用いたとしても、ノイズの低減には限界がある。

【0060】

例えば、初期状態の短絡電流をＩ０_sとし、補正前の短絡電流をＩ１_sとすると、補正後におけるノイズの振幅ΔＩ１は、補正前の約（Ｉ０_s／Ｉ１_s）倍になる。このようにノイズが非常に大きい状態では、初期状態のデータとの比較が正しく行われず、太陽電池モジュール１１を適切に診断できない可能性がある。

【0061】

図１３（ｂ）は、補正前の太陽電池モジュールの電流値が比較的大きい場合を示している。図１３（ｂ）のほうが図１３（ａ）の場合よりも補正前の電流値は大きいが（Ｉ２_s＞Ｉ１_s）、補正前のノイズの振幅は図１３（ａ）の場合とほとんど変わらない。これは、補正前におけるノイズの振幅は、電力変換手段３１の構成や測定手段２１ａの精度によって決まるものであり、太陽電池モジュール１１の電流の大きさには依存しないからである。

【0062】

太陽電池モジュール１１の実際のＩ−Ｖ特性を初期状態に合わせて補正すると、補正後のノイズの振幅ΔＩ２は、補正前の約（Ｉ０_s／Ｉ２_s）倍になる。電流値Ｉ２_sが比較的大きいため、補正後のノイズは図１３（ａ）と比較して小さい。このようにノイズが小さい場合、初期状態のデータとの比較に基づいて、太陽電池モジュール１１の診断を適切に行うことができる。

【0063】

なお、前記した閾値Ｉ１_M（Ｓ２０３：図１２参照）として、パワーコンディショナ３０の入力電流のリップルによるノイズの影響を低減するため、パワーコンディショナ３０の動作に伴い太陽電池モジュール１１に流れるリップル電流（図１０参照）の振幅値を用いることが好ましい。電流平均値Ｉ_aveがリップル電流の振幅値以上である場合、補正を行ったとしてもノイズの影響は比較的小さく、太陽電池モジュール１１を適切に診断できるという知見が得られたからである。リップル電流の振幅値は、事前の実験等に基づいて予め設定され、閾値Ｉ１として記憶手段２１ｂ（図３参照）に格納されている。

【0064】

再び、図１２に戻って説明を続ける。ステップＳ２０３において山登り法の実行時における電流平均値Ｉ_aveが閾値Ｉ１以上である場合（Ｓ２０３→Ｙｅｓ）、診断手段２１ｃの処理はステップＳ２０４に進む。
ステップＳ２０４において診断手段２１ｃは、補正処理を実行する。つまり、診断手段２１ｃは、太陽電池モジュール１１の実際のＩ−Ｖ特性（スキャン法の実行中に得られるＩ−Ｖ特性：図９参照）を、標準条件に合わせて補正する。当該補正処理は、太陽電池モジュール１１の温度、日射量、短絡電流、開放電圧等に基づいて行われる。なお、ステップＳ２０４の補正処理については、詳細な説明を省略する。

【0065】

ステップＳ２０５において診断手段２１ｃは、補正後のＩ−Ｖ特性に関して、初期状態の電流値Ｉ_Aから補正後の電流値Ｉ_Bを減算した値が閾値ΔＩ以上となる電圧値が存在するか否かを判定する（診断ステップ）。なお、前記した電流値Ｉ_A，Ｉ_Bを与える電圧値は同一である。また、閾値ΔＩは、太陽電池モジュール１１に異常があるか否かの判定基準となる閾値であり、予め設定されている。
診断手段２１ｃは、一つ又は複数個の電圧値に関して差分（Ｉ_A−Ｉ_B）を算出し、それぞれの差分（Ｉ_A−Ｉ_B）と閾値ΔＩとを比較する。つまり、診断手段２１ｃは、経年劣化等によって太陽電池モジュール１１の電流値が大きく落ち込んでいるか否かを判定する（図２参照）。

【0066】

差分（Ｉ_A−Ｉ_B）が閾値ΔＩ以上となる電圧値が存在する場合（Ｓ２０５→Ｙｅｓ）、診断手段２１ｃの処理はステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６において診断手段２１ｃは、太陽電池モジュール１１について異常ありと判定する。
一方、差分（Ｉ_A−Ｉ_B）が閾値ΔＩ以上となる電圧値が存在しない場合（Ｓ２０５→Ｎｏ）、診断手段２１ｃの処理はステップＳ２０７に進む。ステップＳ２０７において診断手段２１ｃは、太陽電池モジュール１１について異常なしと判定する。

【0067】

ステップＳ２０８において診断手段２１ｃは、ステップＳ２０６又はＳ２０７で得た診断結果を、通信手段２１ｄ（図３参照）によってパワーコンディショナ３０に送信する。パワーコンディショナ３０の表示手段３３（図１参照）は、通信手段３２を介して受信した診断結果を表示する。これによってユーザは、太陽電池モジュール１１の異常の有無を容易に把握できる。なお、ステップＳ２０１〜Ｓ２０８の処理は、太陽電池モジュール１１〜１６と一対一で対応するセンサモジュール２１〜２６それぞれで実行される。
また、ステップＳ２０１〜Ｓ２０８の処理中も、パワーコンディショナ３０はスキャン法を実行している（図９参照）。

【0068】

図９に示す例では、時刻ｔ１〜ｔ２においてパワーコンディショナ３０が山登り法を実行している間（Ｓ２０１→Ｎｏ：図１２参照）、センサモジュール２１は診断を行わずに待機し、電圧・電流・電力を測定し続けている。時刻ｔ１の直後にパワーコンディショナ３０がスキャン法に切り替えて電圧が急上昇すると（Ｓ２０１→Ｙｅｓ）、センサモジュール２１は診断の可否を判定する。

【0069】

時刻ｔ１〜ｔ２（山登り法の実行時）において、太陽電池モジュール１１の電流平均値Ｉ_aveは閾値Ｉ１_M以上になっている（Ｓ２０３→Ｙｅｓ：図１２参照）。したがって、センサモジュール２１は、時刻ｔ２の直後〜ｔ３（スキャン法の実行中）において、太陽電池モジュール１０の異常の有無を診断する（Ｓ２０５）。
一方、時刻ｔ１１の直前（山登り法の実行時）において、太陽電池モジュール１１の電流平均値Ｉ_aveは閾値Ｉ１_M未満になっている（Ｓ２０３→Ｎｏ）。これは、日射量の低下や、太陽電池モジュール１１に部分的な影ができることに起因している。この場合、ノイズの影響が大きくなって太陽電池モジュール１１を適切に診断できない可能性が高い。したがって、センサモジュール２１は太陽電池モジュール１１の診断を行わずに待機する。

【0070】

＜効果＞
本実施形態では、山登り法の実行時における電流平均値Ｉ_aveが閾値Ｉ１_M以上である場合（Ｓ２０３→Ｙｅｓ）、センサモジュール２１は太陽電池モジュール１１を診断する（Ｓ２０５）。このように、太陽電池モジュール１１の電流値が比較的大きいときに診断処理を行うことで、パワーコンディショナ３０の入力電流のリップルや太陽電池モジュール１１のＩ−Ｖ特性を取得する測定手段２１ａの検出精度に起因したノイズの影響を緩和できる。したがって、センサモジュール２１によって太陽電池モジュール１１を適切に診断し、太陽電池モジュール１１の異常を早期に発見できる（他の太陽電池モジュール１２〜１６についても同様）。

【0071】

また、センサモジュール２１は、パワーコンディショナ３０によってスキャン法が実行されている間に診断処理を行う。つまり、パワーコンディショナ３０による最大電力追従制御を停止させることなく、Ｉ−Ｖ特性に基づいて太陽電池モジュール１１を診断する。したがって、診断を行うたびにパワーコンディショナ３０を停止させる場合と比較して、太陽光発電システムＳの発電効率を大幅に高めることができる。

【0072】

≪第２実施形態≫
第２実施形態は、パワーコンディショナ３０Ａ（図１４参照）が記憶手段３５及び総合診断手段３６を備える点が第１実施形態と異なるが、その他については第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態と異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
図１４は、本実施形態に係る太陽光発電システムの構成図である。パワーコンディショナ３０Ａは、第１実施形態で説明した電力変換手段３１、通信手段３２、表示手段３３、及びデータ出力手段３４に加えて、記憶手段３５と、総合診断手段３６と、を有している。

【0073】

記憶手段３５は、例えば、半導体メモリであり、総合診断手段３６に接続されている。記憶手段３５には、太陽電池モジュール１１〜１６それぞれの発電電力及び診断結果が格納される。
総合診断手段３６（診断手段）は、センサモジュール２１〜２６での個別的な診断結果を、表示手段３３等に出力する診断データとして採用するか否かを決定する。なお、総合診断手段３６によって実行される処理の詳細については後記する。
総合診断手段３６は、通信手段２１ｄ（図３参照）及び通信手段３２を介して取得した太陽電池モジュール１１の発電電力及び診断結果を記憶手段３５に格納する（他の太陽電池モジュール１２〜１６について同様）。また、総合診断手段３６は、自身が採用した診断結果を、表示手段３３及びデータ出力手段３４に出力する。

【0074】

図１５は、部分影によって太陽電池モジュールのＩ−Ｖ特性が変化した場合の特性図である。特性図の横軸は太陽電池モジュール１１（単体）の電圧であり、縦軸は太陽電池モジュール１１の電流である。
季節や時間帯によって、太陽電池モジュール１１の一部に影（いわゆる部分影）ができることがある。部分影ができると、一部のセル（図示せず）の発電電力が減少してＩ−Ｖ特性が階段状になる（図１５参照）。なお、センサモジュール２１によって「異常あり」と判定された場合でも、それが部分影に起因するのか、太陽電池モジュール１１の性能劣化に起因するのかを個別的に判定することは困難である。
本実施形態では、センサモジュール２１〜２６による個別的な診断結果をパワーコンディショナ３０Ａで集約し、診断結果として採用するか否かを総合診断手段３６によって判定するようにした。

【0075】

センサモジュール２１の診断手段２１ｃは、パワーコンディショナ３０Ａがスキャン法を実行している間の電力値を測定し、太陽電池モジュール１１の最大電力点Ｇ２（図６参照）に対応する電力値を取得する。そして、診断手段２１ｃは、通信手段２１ｄ（図３参照）によって、最大電力点Ｇ２の電力値と、太陽電池モジュール１１の診断結果と、をパワーコンディショナ３０Ａに送信する。

【0076】

図１６は、パワーコンディショナの総合診断手段が実行する処理を示すフローチャートである。なお、総合診断手段３６（図１４参照）は、それぞれのセンサモジュール２１〜２６から受信した情報を記憶手段３５に格納しているものとする。
ステップＳ３０１において総合診断手段３６は、所定時刻になったか否かを判定する。所定時刻は、太陽電池モジュール１１〜１６の診断結果を更新する時刻であり、予め設定されている。総合診断手段３６は、例えば、数日に一回、太陽電池モジュール１１〜１６の診断結果を更新する。

【0077】

ステップＳ３０２において総合診断手段３６は、ｍ＝１とする。値ｍは、後記するステップＳ３０８でインクリメントされる自然数である。
ステップＳ３０３において総合診断手段３６は、太陽電池モジュール１ｍ（ｍ＝１の場合、太陽電池モジュール１１）に対応する割合Ｑ_mを算出する。ここで、割合Ｑ_mとは、太陽電池モジュール１ｍに関して所定時間ごとに得られた複数の発電電力のうち、他の太陽電池モジュールとの関係で相対的に発電電力が低いと認められるものの割合である。

【0078】

図１７は、各時刻における太陽電池モジュールの電力値と、割合Ｑ_mと、を示す説明図である。なお、図１７に示す電力値は、センサモジュール２１〜２６で測定されたものであり、記憶手段３５（図１４参照）に格納されている。
総合診断手段３６は、他と比べて電力値（発電電力）が小さい太陽電池モジュールを、時刻ｔ１，ｔ２，…に関してそれぞれ特定する。時刻ｔ１では、太陽電池モジュール１４の電力値（４０Ｗ）が他と比べて相対的に小さい。また、時刻ｔ２では、太陽電池モジュール１２，１４の電力値（４０Ｗ，３０Ｗ）が他と比べて相対的に小さい。

【0079】

総合診断手段３６は、例えば、太陽電池モジュール１１〜１６に関して時刻ｔ１における発電電力の偏差値を算出し、この偏差値が所定値以下である太陽電池モジュール１４を「発電電力が低い」ものとして特定する（図１７の太枠を参照）。時刻ｔ２，ｔ３，…についても、総合診断手段３６は同様の処理を行う。

【0080】

このように、総合診断手段３６は、太陽電池モジュール１１〜１６に関して略同一の時刻に検出された電力値の大小を比較し、相対的に電力値の小さい太陽電池モジュールについて「電力値が低下している」と判定する。これによって、判定基準となる閾値を季節、天候、時間帯に応じて変更する必要がなくなる。

【0081】

そして、総合診断手段３６は、太陽電池モジュール１ｍ（Ｓ３０３）について、割合Ｑ_mを算出する。図１７に示す例では、太陽電池モジュール１２に関して、太枠線で示す箇所（４０Ｗ）が全体（例えば、数日）に占める割合Ｑ_mは０．０３である。この場合、太枠線で示す「４０Ｗ」は、部分影による一時的なものである。
一方、太陽電池モジュール１４に関して、太枠線で示す箇所が全体に占める割合Ｑ_mは０．９である。つまり、数日のうちほとんどの時刻において、太陽電池モジュール１４の発電電力は他よりも著しく小さいため、太陽電池モジュール１４は故障又は劣化している可能性が高い。

【0082】

再び、図１６に戻って説明を続ける。ステップＳ３０４において総合診断手段３６は、太陽電池モジュール１ｍ（Ｓ３０３）に対応する割合Ｑ_mが、閾値Ｑ１以下であるか否かを判定する。閾値Ｑ１（例えば、０．８）は、相対的に発電電力の低い太陽電池モジュールを「異常あり」とするか否かの判定基準であり、予め設定されている。

【0083】

割合Ｑ_mが閾値Ｑ１以下である場合（Ｓ３０４→Ｙｅｓ）、総合診断手段３６は、太陽電池モジュール１ｍについて「異常なし」と判定する。例えば、図１７に示す太陽電池モジュール１２の割合Ｑは０．０３であり、閾値Ｑ１（＝０．８）よりも小さい。したがって、総合診断手段３６は、太陽電池モジュール１２について「異常なし」と判定する。これによって、部分影等の影響で発電電力が一時的に低下した太陽電池モジュール１２を「異常なし」と判定できる。

【0084】

割合Ｑ_mが閾値Ｑ１よりも大きい場合（Ｓ３０４→Ｎｏ）、総合診断手段３６は、太陽電池モジュール１ｍについて「異常あり」と判定する。例えば、図１７に示す太陽電池モジュール１４の割合Ｑは０．９であり、閾値Ｑ１（＝０．８）よりも大きい。したがって、総合診断手段３６は、太陽電池モジュール１４について「異常あり」と判定する。これによって、発電電力が相対的に低い状態が続いている太陽電池モジュール１４を「異常あり」と判定できる。

【0085】

ステップＳ３０７において総合診断手段３６は、値ｍが値Ｍに等しいか否かを判定する。値Ｍは、太陽電池モジュール１１〜１６の個数（本実施形態では、Ｍ＝６）である。値ｍが値Ｍに等しい場合（Ｓ３０７→Ｙｅｓ）、総合診断手段３６は処理を終了する（ＥＮＤ）。なお、診断結果は、表示手段３３及びデータ出力手段３４（図１４参照）に出力される。
値ｍが値Ｍ未満である場合（Ｓ３０７→Ｎｏ）、総合診断手段３６の処理はステップＳ３０８に進む。ステップＳ３０８において総合診断手段３６は、値ｍをインクリメントした後、ステップＳ３０３の処理に進む。

【0086】

＜効果＞
本実施形態に係る太陽光発電システムＳでは、一時的に発電電力が小さい太陽電池モジュール１２（図１７参照）に関して、総合診断手段３６は「異常なし」と判定する（Ｓ３０４→Ｙｅｓ、Ｓ３０５）。つまり、センサモジュール２２の個別的な診断では太陽電池モジュール１２が「異常あり」とされた場合でも、部分影等による発電電力の一時的な低下であれば総合診断手段３６は「異常なし」と判定する。したがって、太陽電池モジュール１１〜１６の診断精度を高めることができる。

【0087】

また、総合診断手段３６は、同一時刻（例えば、時刻ｔ１：図１７参照）における太陽電池モジュール１１〜１６の電力値の大小を比較する。これにより、ある閾値と太陽電池モジュール１１〜１６の電力値との大小を比較する場合と比較して、総合診断手段３６を簡単かつ低コストで構成できる。前記した閾値を設定しようとすると、季節や時間帯によって閾値を変更したり、日付を特定するカレンダ機能を備える必要が生じたりするからである。
このように、本実施形態によれば、太陽電池モジュール１１〜１６の発電電力の大小を比較することで、診断処理を正確かつ容易に行うことができる。

【0088】

≪変形例≫
以上、本発明に係る太陽光発電システムＳについて各実施形態により説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、前記した各実施形態では、パワーコンディショナ３０が最大電力追従制御として山登り法及びスキャン法の二つを実行する場合について説明したが、これに限らない。すなわち、パワーコンディショナ３０は、山登り法及びスキャン法に加えて、他の種類の最大電力追従制御を実行するようにしてもよい。

【0089】

前記した最大電力追従制御として、最大電力点を与える電圧値Ｖ_MPPを、太陽電池モジュール１０の開放電圧Ｖ_0Pに基づいて決定する方法がある。例えば、開放電圧Ｖ_0Pに所定の比率ｋ１を乗算することで、電圧値Ｖ_MPPを設定する。
また、最大電力点を与える電圧値Ｖ_MPPを、太陽電池モジュール１０の短絡電流Ｉ_SPに基づいて決定してもよい。例えば、短絡電流Ｉ_SPに所定の比率ｋ２を乗算することで、電圧値Ｖ_MPPを設定する。
前記した比率ｋ１，ｋ２は、事前の実験等に基づいて経験的に定められる。

【0090】

このように他の種類の最大電力追従制御を追加する場合でも、山登り法で得られた電流平均値Ｉ_aveが閾値Ｉ１以上である場合、センサモジュール２１は、その後のスキャン法の実行中に太陽電池モジュール１１の異常の有無を診断する。これによって、太陽電池モジュール１１の異常の有無を適切に診断できる。
なお、山登り法とスキャン法との間に、他の種類の最大電力追従制御を行うようにしてもよい。

【0091】

また、前記した各実施形態では、スキャン法を実行する際にパワーコンディショナ３０は、太陽電池モジュール１０の電圧値を開放電圧Ｖ_0Pから最低動作電圧Ｖ_LPまで変更する場合について説明したが（Ｓ１０３２，Ｓ１０３５：図１１参照）、これに限らない。すなわち、Ｖ_LP≦Ｖ_L1≦Ｖ_H1≦Ｖ_OPを満たす閾値Ｖ_L1，Ｖ_H1を予め設定し、電圧範囲Ｖ_L1≦Ｖ≦Ｖ_H1において太陽電池モジュール１０の電圧Ｖを変更するようにしてもよい。

【0092】

また、前記した各実施形態では、標準条件で取得した初期状態のデータに合わせて、太陽電池モジュール１１等のＩ−Ｖ特性を補正する場合について説明したが（Ｓ２０４：図１２参照）、これに限らない。すなわち、太陽電池モジュール１１等の実際の環境条件（日射量、温度等）に合わせて、初期状態のデータを補正するようにしてもよい。

【0093】

また、前記した各実施形態では、山登り法の実行時における電流平均値Ｉ_aveが閾値Ｉ１_M以上である場合（Ｓ２０３→Ｙｅｓ：図１２参照）、センサモジュール２１が診断処理（Ｓ２０５）を行う場合について説明したが、これに限らない。例えば、山登り法の実行中において所定時刻に取得した太陽電池モジュール１１の電流値と、所定閾値との比較結果に基づいて、センサモジュール２１が診断の可否を判定するようにしてもよい。
また、前記した各実施形態では、パワーコンディショナ３０が電圧制御型のコンバータ３１ｂ（図４参照）を備える場合について説明したが、電流制御型のコンバータを用いてもよい。

【0094】

また、第２実施形態では、太陽電池モジュール１１〜１６それぞれに関して、略同一の時刻に得られた発電電力の偏差値を算出することで、相対的に発電電力が小さい太陽電池モジュールを特定する場合について説明したが、これに限らない。例えば、略同一の時刻に検出された太陽電池モジュール１１〜１６の電力値の平均値を算出し、この平均値との比較によって相対的に発電電力が小さい太陽電池モジュールを特定してもよい。

【0095】

また、例えば、１個の太陽電池モジュール１１に関して、その発電電力と閾値とを比較し、太陽電池モジュール１１の電力値の低下が一時的なものであるか否かを判定するようにしてもよい。この場合、電力値の低下が一時的なものであれば、総合診断手段３６は太陽電池モジュール１１について「異常なし」と診断する。

【符号の説明】

【0096】

Ｓ 太陽光発電システム
１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６ 太陽電池モジュール
２１，２２，２３，２４，２５，２６ センサモジュール（診断手段）
３０，３０Ａ パワーコンディショナ
３１ 電力変換手段
３１ｄ 制御手段
３６ 総合診断手段（診断手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】