特許 6227189 電源システム

(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】6227189

(24)【登録日】2017年10月20日

(45)【発行日】2017年11月8日

(54)【発明の名称】電源システム

(51)【国際特許分類】

   G05F 1/67 20060101AFI20171030BHJP

   H02M 7/493 20070101ALI20171030BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20171030BHJP

【ＦＩ】

   G05F1/67 A

   H02M7/493

   H02M7/48 E

【請求項の数】8

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2017-503171(P2017-503171)

(86)(22)【出願日】2016年9月9日

(86)【国際出願番号】JP2016076616

(87)【国際公開番号】WO2017056922

(87)【国際公開日】20170406

【審査請求日】2017年1月19日

(31)【優先権主張番号】PCT/JP2015/077925

(32)【優先日】2015年10月1日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】特許業務法人 志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】真木 康次

(72)【発明者】

【氏名】餅川 宏

(72)【発明者】

【氏名】熊井 誠

(72)【発明者】

【氏名】松本 博明

(72)【発明者】

【氏名】柳本 真吾

(72)【発明者】

【氏名】松井 明洋

【審査官】 小林 秀和

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１５２６７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１９９４７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０２７１４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０６７２５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０１４５３３６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０５Ｆ １／６７

Ｈ０２Ｍ ７／４８

Ｈ０２Ｍ ７／４９３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発電装置により発電された電力を他の態様の電力に変換する複数の電力変換装置と、
前記複数の電力変換装置によりそれぞれ出力される電力に関する情報を取得する取得部と、
前記取得部により取得された情報を参照し、前記複数の電力変換装置のうち、出力する電力の基準電力に対する比率が、他の電力変換装置に比して所定程度以上低い電力変換装置に対して、動作ポイントの探索指示を生成し出力する探索指示生成部と、を備え、
前記基準電力は、前記電力変換装置ごとに、対応する前記発電装置の最大出力電力または定格電力に基づいて定められている、もしくは前記電力変換装置の最大出力電力または定格電力に基づいて定められている、
電源システム。

【請求項2】

前記発電装置が発電する発電可能な電力は、前記電力変換装置により出力可能な電力に比して小さい、
請求項１記載の電源システム。

【請求項3】

前記発電装置が発電する発電可能な電力は、前記電力変換装置により出力可能な電力に比して大きい、
請求項１記載の電源システム。

【請求項4】

前記発電装置のうち少なくとも１つが発電する発電可能な電力は、前記電力変換装置により出力可能な電力に比して小さく、
前記発電装置のうち少なくとも１つが発電する発電可能な電力は、前記電力変換装置により出力可能な電力に比して大きい、
請求項１記載の電源システム。

【請求項5】

発電装置により発電された電力を他の態様の電力に変換する複数の電力変換装置と、
前記複数の電力変換装置によりそれぞれ出力される電力に関する情報を取得する取得部と、
前記取得部により取得された情報を参照し、前記複数の電力変換装置のうち、出力する電力が他の電力変換装置に比して所定程度以上低い電力変換装置に対して、動作ポイントの探索指示を生成し出力する探索指示生成部と、を備え、
複数の電力変換装置のうち少なくとも一つは、前記取得部および前記探索指示生成部を内蔵または併設し、
前記取得部および前記探索指示生成部を内蔵または併設しない電力変換装置は、自己の出力する電力に関する情報を前記取得部に送信し、前記探索指示生成部から前記探索指示を受け付ける、
電源システム。

【請求項6】

前記探索指示生成部は、出力する電力の基準電力に対する比率が、他の電力変換装置に比して所定程度以上低い電力変換装置に対して、動作ポイントの探索指示を生成し出力し、
前記基準電力は、前記電力変換装置ごとに、対応する前記発電装置の最大出力電力または定格電力に基づいて定められている、もしくは前記電力変換装置の最大出力電力または定格電力に基づいて定められている、
請求項５記載の電源システム。

【請求項7】

前記電力変換装置は、前記探索指示生成部からの動作ポイントの探索指示に関わらず、動作ポイントを変動させて出力電力が増加する方向に動作ポイントを移動させる処理を行う、
請求項１または請求項５記載の電源システム。

【請求項8】

前記取得部および前記探索指示生成部は、前記複数の電力変換装置とは異なる場所に設置される装置である、
請求項１記載の電源システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、電源システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、発電装置の電力が最大となる動作電圧を第一次探索動作で電圧として求め、一次動作電圧を基準にして段階的に動作電圧を変化させて探索を行い、電力が最大となる動作電圧を二次探索動作電圧として求める制御装置が知られている。この装置では、自装置が制御する発電装置の情報に基づいて、動作電圧を探索しているため、動作ポイントの探索タイミングを適切に決定することができない場合があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−２２１１５１号公報

【特許文献2】特開２０１２−１８６２６３号公報

【特許文献3】特開２０１４−２１６５０７号公報

【特許文献4】特開２０１３−１５７５９５号公報

【特許文献5】特開２０１３−６５７９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明が解決しようとする課題は、動作ポイントの探索タイミングを、より適切に決定することができる電源システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態の電源システムは、複数の電力変換装置と、取得部と、探索指示生成部とを持つ。電力変換装置は、発電装置により発電された電力を他の態様の電力に変換する。前記取得部は、複数の電力変換装置によりそれぞれ出力される電力に関する情報を取得する。探索指示生成部は、前記取得部により取得された情報を参照し、前記複数の電力変換装置のうち、出力する電力の基準電力に対する比率が、他の電力変換装置に比して所定程度以上低い電力変換装置に対して、動作ポイントの探索指示を生成し出力する。前記基準電力は、前記電力変換装置ごとに、対応する前記発電装置の最大出力電力または定格電力、もしくは前期電力変換装置の最大出力電力または定格電力に基づいて定められている。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】第１の実施形態の電源システム１の構成例を示す図。

【図2】電力変換装置２０−１の機能構成を示す図。

【図3】制御部４０により実行される処理の流れを示すフローチャート。

【図4】発電ユニットＵの発電装置１０の発電可能な電力が、変換部３０により出力可能な電力に比して小さい場合の電力変換装置２０の出力特性の一例を示す図。

【図5】発電ユニットＵの発電装置１０の出力可能な電力が、変換部３０の出力可能な電力より大きい場合の電力変換装置２０の出力特性を示す図。

【図6】各ユニットＵの出力特性に基づいて基準電力Ｐｒｅｆが定められる様子を示す図。

【図7】各電力変換装置２０の出力特性が異なる場合の発電率算出手法の一例を示す図。

【図8】電力変換装置２０が探索指示信号を受信する場合に実行する処理の流れを示すフロー−チャート。

【図9】動作ポイント探索部５０により実行される動作ポイントの探索について説明するための図。

【図10】第２の実施形態の電源システム１Ａの構成例を示す図。

【図11】監視装置１００が実行する処理の流れの変形例を示すフロー−チャート。

【図12】設定された時刻および発電電力について説明するための図。

【図13】第３の実施形態の電源システム１Ｂの構成例を示す図。

【図14】第４の実施形態の電源システム１Ｃの構成例を示す図。

【図15】第５の実施形態の電源システム１Ｄの構成例を示す図。

【図16】第６の実施形態の電源システム１Ｅの構成例を示す図。

【図17】発電制御装置１２０の機能構成を示す図。

【図18】第６の実施形態の変形例の電源システム１Ｅの構成例を示す図。

【図19】第７の実施形態の電源システム１Ｆの構成例を示す図。

【図20】第８の実施形態の制御部４０により実行される処理の流れを示すフローチャート。

【図21】除外される発電ユニットＵについて説明するための図。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、実施形態の電源システムを、図面を参照して説明する。

【0008】

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の電源システム１の構成例を示す図である。電源システム１は、複数の発電装置１０−１から１０−８と、電力変換装置２０−１および２０−２とを備える。以下、発電装置１０、および電力変換装置２０において、区別しない場合はハイフン（−）以下の符号を省略して表記する。電力変換装置２０−１および２０−２は、系統電源９０に接続される。なお、電源システム１は、３台以上の電力変換装置２０を備えていてもよい。

【0009】

発電装置１０は、例えば太陽光発電装置である。発電装置１０は、電力変換装置２０と電気的に接続されている。例えば発電装置１０−１と１０−２、および発電装置１０−３と１０−４は、それぞれ直列に接続される。直列に接続された発電装置１０−１および１０−２（ストリング）と、発電装置１０−３および１０−４とは、電力変換装置２０−１に対して並列に接続される。発電装置１０は、太陽光のエネルギーを、直流電力に変換し、電力変換装置２０へ出力する。発電装置１０は、太陽光発電装置の他、風力発電装置や、地熱発電装置など、出力電力が自然環境などに応じて変動する類の他の発電装置であってもよい。また、以下、発電装置１０−１から１０−４および電力変換装置２０−１を発電ユニットＵ１といい、発電装置１０−５から１０−８および電力変換装置２０−２を発電ユニットＵ２という。また、以下、発電ユニットＵ１と発電ユニットＵ２とを区別しない場合は、単に「発電ユニットＵ」という。発電装置１０−１から１０−４は、電力変換装置２０−１に「対応する発電装置」の一例であり、発電装置１０−５および１０−８は、電力変換装置２０−２に「対応する発電装置」の一例である。なお，それぞれ直列に接続された発電装置（ストリング）に対し，ダイオード（不図示）を直列接続してもよい。この場合、ダイオードは発電装置から電力変換装置へ出力（電流を許容）する方向に接続される。

【0010】

系統電源９０は、例えば、電力会社により供給される交流電源である。系統電源には、交流電力を利用する負荷、或いは図１に示すものとは異なる電力変換装置を介して蓄電池などが接続される。

【0011】

電力変換装置２０は、例えば、発電装置１０により発電された直流電力を交流電力に変換して系統電源９０に出力する、ＰＣＳ（Power Conditioning System）である。第１の実施形態では、電力変換装置２０−１がマスター装置として、電力変換装置２０−２がスレーブ装置として、それぞれ機能する。以下、マスター装置である電力変換装置２０−１について説明する。

【0012】

図２は、電力変換装置２０−１の機能構成を示す図である。電力変換装置２０−１は、変換部３０と、制御部４０と、通信部６０とを備える。

【0013】

変換部３０は、例えば不図示のＤＣ（Direct Current）−ＤＣコンバータや、インバータ、駆動部等を有する。ＤＣ−ＤＣコンバータは、発電装置１０から入力された直流電力を、所望の電流および電圧の直流電力に変換する。インバータは、複数のスイッチング素子を備え、駆動部により出力されたゲート制御信号に基づいてスイッチング素子をオンオフ制御することで、ＤＣ−ＤＣコンバータにより変換された直流電力を交流電力に変換する。駆動部は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御部、ゲート駆動部等を有する。ＰＷＭ制御部は、制御部４０から入力された信号に基づいて、スイッチング素子のオンオフ時間を演算する。ＰＷＭ制御部は、演算したオンオフ時間に基づいてＰＷＭ信号を生成し、ゲート駆動部にＰＷＭ信号を出力する。ゲート駆動部は、ＰＷＭ制御部によって生成されたＰＷＭ信号に基づいて各スイッチング素子をオンオフ動作させる。

【0014】

制御部４０は、直流電流検出部４２と、直流電圧検出部４４と、中央制御部４６と、探索指示生成部４８と、ローカル探索指示生成部４９と、動作ポイント探索部５０と、記憶部５２と、交流電流検出部５４と、交流電圧検出部５６とを備える。これらの機能部のうち、中央制御部４６と、探索指示生成部４８と、ローカル探索指示生成部４９と、動作ポイント探索部５０とは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサがプログラムを実行することで実現される。また、これらの機能部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等のハードウェアにより実現されてもよい。

【0015】

記憶部５２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等で実現される。なお、スレーブである電力変換装置２０−２は、図２に示す構成から探索指示生成部４８を省略した構成を有する。

【0016】

直流電流検出部４２は、発電装置１０により出力された直流電力の電流値を検出する。直流電圧検出部４４は、発電装置１０により出力された直流電力の電圧値を検出する。また、その他の検出情報、回路情報、制御情報を基に推定された、直流電圧値や直流電流値の推定値が中央制御部４６の制御に用いられてもよい。検出情報とは、内部温度、外部温度、外部湿度、位置情報（GPS）などである。回路情報とは、電力変換装置２０の直流から交流に変換するための主たる回路の情報のことであり、回路固有の電圧、電流の情報などである。制御情報とは、電力変換装置２０の制御変数、たとえば電圧制御や電流制御に使用されるPI制御の積分器情報（Iが積分に相当）などである。

【0017】

交流電流検出部５４は、変換部３０により出力された交流電力の電流値を検出する。交流電圧検出部５６は、変換部３０により出力された交流電力の電圧値を検出する。また、その他の検出情報、回路情報、制御情報を基に推定された、交流電圧値や交流電流値の推定値が中央制御部４６の制御に用いられてもよい。

【0018】

中央制御部４６は、制御部４０の各部を統合的に制御したり、変換部３０の稼働状態（運転または停止）を制御したりする。また、中央制御部４６は、交流電流検出部５４により検出された電流値と、交流電圧検出部５６により検出された電圧値とに基づき交流電力を算出する。この交流電力は、変換部３０の出力電力に相当する。

【0019】

探索指示生成部４８は、変換部３０の出力電力を参照し、複数の変換部３０のうち、出力する電力が他の変換部３０に比して所定程度以上低い変換部３０に対して、動作ポイントの探索指示を生成し出力する。より具体的には、探索指示生成部４８は、複数の変換部３０のうち、出力する電力の基準電力に対する比率が、他の変換部３０に比して所定程度以上低い変換部３０に対して、動作ポイントの探索指示を生成し出力する。基準電力とは、例えば、発電装置１０の最大出力電力または定格出力電力であってもよいし、変換部３０の最大出力電力または定格出力電力であってもよい。また、基準電力は、電力変換装置２０に与えられた出力電力の制限値，または指令値であってもよい。

【0020】

ローカル探索指示生成部４９は、探索指示生成部４８の判定結果に基づいて生成される動作ポイントの探索指示に関わらず、動作ポイントを変動させて出力電力が増加する方向に動作ポイントを移動させる（探索する）処理を行う。発電装置１０により出力される電力の電流および電圧の値は、日射量や温度により変化するため、ローカル探索指示生成部４９は、設定された第１周期で、動作ポイントを変動させて出力電力が増加する方向に動作ポイントを移動させる処理を行う。

【0021】

動作ポイント探索部５０は、探索指示生成部４８により生成された探索指示、またはローカル探索指示生成部４９により生成された探索指示に基づいて動作ポイントを探索する。動作ポイントは、例えば最大電力点追従制御（ＭＰＰＴ；Maximum Power Point Tracking）を行うためのポイントである。動作ポイント探索部５０は、例えば、予め決定された範囲内で変換部３０の出力する電流および電圧を変えながら、発電装置１０、もしくは変換部３０の出力する電力が最大となる動作ポイント（出力電流および出力電圧）を求める。なお、ローカル探索指示生成部４９の指示による動作ポイントの探索処理は、探索指示生成部４８の指示による動作ポイントの探索処理に比して、簡易なものであってもよい。例えば、局所的な最大値が求められると終了するものであってもよいし、探索範囲が狭いものであってもよい。

【0022】

記憶部５２には、中央制御部４６、探索指示生成部４８、ローカル探索指示生成部４９、または動作ポイント探索部５０が実行するプログラムが記憶されている。また、記憶部５２には、基準電力の情報が記憶されている。

【0023】

電力変換装置２０−１の通信部６０は、電力変換装置２０−２の通信部６０との間で無線通信を行う。通信部６０間では、例えば小電力無線の９２０［ＭＨｚ］帯域や、２．４［ＧＨｚ］帯域を利用した通信が行われる。通信部６０は、複数の電力変換装置２０によりそれぞれ出力される電力に関する情報（発電情報）を取得する。なお、電力変換装置２０間では、電力線（Power Line Communication）を用いた通信やＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークＮＷを介した通信が行われてもよい。この場合、電力変換装置２０は、それぞれの通信態様に応じた通信インターフェースを備える。

【0024】

図３は、制御部４０により実行される処理の流れを示すフローチャートである。本処理は、例えば予め設定された第２周期で繰り返し実行される。第２周期は、例えば、第１周期よりも長い周期である。

【0025】

まず、探索指示生成部４８が、通信部６０を介して他の電力変換装置２０から、或いは中央制御部４６から、一つの電力変換装置２０を選択し、その出力電力を取得する（ステップＳ１００）。次に、探索指示生成部４８は、記憶部５２から、その変換部３０に対応する基準電力を取得する（ステップＳ１０２）。次に、探索指示生成部４８は、ステップＳ１００で取得した変換部３０の出力電力を、ステップＳ１０２で取得した基準電力で除算して発電率を算出する（ステップＳ１０４）。なお、発電率は、出力電力および基準電力から算出されることに代えて、電力変換装置２０から取得されてもよい。

【0026】

ここで基準電力の詳細について説明する。基準電力は、発電装置１０の発電可能な電力が、変換部３０により出力可能な電力に比して小さい場合と、発電装置１０の発電可能な電力が、変換部３０により出力可能な電力に比して大きい場合とで異なる。基準電力は、例えば発電装置１０、または変換部３０の出力特性に依存する、電力変換装置２０の出力特性により決定される。

【0027】

発電ユニットＵの発電装置１０の定格出力電力が、変換部３０の定格出力電力より小さい場合、基準電力は発電装置１０の出力特性により決定される。図４は、発電ユニットＵの発電装置１０の発電可能な電力が、変換部３０により出力可能な電力に比して小さい場合の発電ユニットＵの出力特性の一例を示す図である。この図は、一日の間の発電ユニットＵが発電している時間帯の出力電力を示している。図示する例では、時刻ごとに所定の放射照度のエネルギーが発電ユニットＵに与えられた場合を示している。縦軸は発電ユニットＵの出力電力を示し、横軸は時刻を示している。この場合、基準電力は、例えば発電装置１０の最大出力電力または定格出力電力により定められる。記憶部５２には、発電装置１０の基準電力を返すマップや関数、テーブルなどのデータが記憶されている。

【0028】

一方、発電ユニットＵの発電装置１０の定格出力電力が、変換部３０の定格出力電力よりも大きい場合、基準電力は、変換部３０に依存する電力変換装置２０の出力特性により決定される。図５は、発電ユニットＵの発電装置１０の出力可能な電力が、変換部３０の出力可能な電力より大きい場合の発電ユニットＵの出力特性を示す図である。この図は、一日の間の発電ユニットＵが発電している時間帯の出力電力を示している。図示する例では、時刻ごとに所定の放射照度のエネルギーが発電ユニットＵに与えられた場合を示している。縦軸は発電ユニットＵの出力電力を示し、横軸は時刻を示している。基準電力は、例えば電力変換装置２０の最大出力電力または定格出力電力により定められる。

【0029】

また、ステップＳ１０４で求められる発電率は、探索指示生成部４８によって、発電ユニットＵの出力電力を、基準電力（発電装置１０の最大出力電力または定格出力電力）で除算することで算出される。探索指示生成部４８は、例えば、記憶部５２に記憶された情報を参照して発電装置１０の基準電力を導出し、その時点における発電ユニットＵの出力電力を基準電力で除算することで発電率を算出する。

【0030】

図６は、各発電ユニットＵの出力特性に基づいて基準電力Ｐｒｅｆが定められる様子を示す図である。この図では、各発電ユニットＵが、図４に示す出力特性を有していることを前提としている。縦軸は発電ユニットＵの出力電力を示し、横軸は時刻を示している。この図は、一日の間の発電ユニットＵの出力電力を示している。推移線Ｌ１は、発電ユニットＵ１の時刻に応じた出力電力の推移を示している。推移線Ｌ２は、発電ユニットＵ２の時刻に応じた出力電力の推移を示している。推移線Ｌ３は、発電ユニットＵ３の時刻に応じた出力電力の推移を示している。図中、発電ユニットＵ１からＵ３の最大出力電力を、それぞれＰｒｅｆ（Ｕ１）、Ｐｒｅｆ（Ｕ２）、およびＰｒｅｆ（Ｕ３）と表している。発電ユニットＵ１は、例えば東向きに設置されているため、午前中の発電量が大きい。発電ユニットＵ２は、例えば西向きに設置されているため、午後の発電量が大きい。発電ユニットＵ３は、例えば南向きに設置されており、且つ発電ユニットＵ１およびＵ２に比して最大出力電力が大きい。この場合、基準電力Ｐｒｅｆ（Ｕ１）は、一日の中で推移線Ｌ１が最大値を付ける時刻における出力電力に決定される。基準電力Ｐｒｅｆ（Ｕ２）は、一日の中で推移線Ｌ２が最大値を付ける時刻における出力電力に決定される。基準電力Ｐｒｅｆ（Ｕ３）は、一日の中で推移線Ｌ３が最大値を付ける時刻における出力電力に決定される。

【0031】

そして、発電率は、発電ユニットＵ毎に決定される基準電力Ｐｒｅｆに基づいて決定される。図７は、各電力変換装置２０の出力特性が異なる場合の発電率算出手法の一例を示す図である。発電ユニットＵ１、Ｕ２およびＵ３のＰｒｅｆ（Ｕ１）、Ｐｒｅｆ（Ｕ２）、およびＰｒｅｆ（Ｕ３）は、それぞれ発電ユニットＵ１、Ｕ２、およびＵ３の基準電力を示している。探索指示生成部４８は、例えば、基準電力Ｐｒｅｆ（Ｕ１）と、その時点における発電ユニットＵ１の出力電力Ｐ（Ｕ１）に基づいて、発電ユニットＵ１の発電率を決定する。探索指示生成部４８は、例えば、基準電力Ｐｒｅｆ（Ｕ２）と、その時点における発電ユニットＵ２の出力電力Ｐ（Ｕ２）に基づいて、発電ユニットＵ２の発電率を決定する。探索指示生成部４８は、例えば、基準電力Ｐｒｅｆ（Ｕ３）と、その時点における発電ユニットＵ３の出力電力Ｐ（Ｕ３）に基づいて、発電ユニットＵ３の発電率を決定する。

【0032】

次に、探索指示生成部４８は、全ての発電ユニットＵ（例えばＵ１、Ｕ２およびＵ３）の発電率を取得したか否かを判定する（ステップＳ１０６）。全ての発電ユニットＵの発電率を取得していない場合、ステップＳ１００の処理に戻り、次の電力変換装置２０を選択し、その出力電力を取得する。

【0033】

全ての発電ユニットＵの発電率を取得した場合、探索指示生成部４８は、発電ユニットＵ間の発電率を比較して、所定程度以上低い発電率の発電ユニットＵが存在するか否かを判定する（ステップＳ１０８）。例えば、探索指示生成部４８は、例えば発電率を算出した発電ユニットＵの中で所定程度以上、発電率が低い発電ユニットＵが存在するか否かを判定する。「所定程度以上、発電率が低い」とは、例えば、発電率をデータ集合とした場合に、代表値からの乖離がα標準偏差（σ）以上であることをいう。αは、１〜３程度の間で、任意に定めてもよい。また、探索指示生成部４８は、スミルノフ・グラブス検定等の公知の手法を用いて、算出した発電率が外れ値であるか否かを判定してもよい。算出した発電率が外れ値であると判定した場合、探索指示生成部４８は、算出した発電率は所定程度以上低い発電率であると判定する。なお、上述したように設置場所や方位により発電ユニットＵごとに出力特性が異なる場合があるが、探索指示生成部４８は、異常値を判定するための、乖離に対する閾値を、設置場所や方位に依存する出力特性の差に影響を受けない程度に設定する。

【0034】

また、探索指示生成部４８は、例えば出力特性の傾向に応じて発電ユニットＵをグループ化し、グループ化した発電ユニットＵの中で所定程度以上、発電率が低い発電ユニットＵが存在するか否かを判定してもよい。出力特性の傾向とは、午前中に多く発電するタイプ、午後に多く発電するタイプなどのように分類される傾向である。例えば、探索指示生成部４８は、午前に最大の電力を出力する発電ユニットＵ、または、例えば午後に最大の電力を出力する発電ユニットＵごとに発電ユニットＵをグループ化する。探索指示生成部４８は、出力特性の傾向に応じて発電ユニットＵをグループ化することで時間的な出力特性の相違によって、誤検出が生じるのを抑制することができ、より正確に異常を検出することができる。

【0035】

所定程度以上低い発電率の発電ユニットＵが存在しない場合、本フローチャートの処理は終了する。所定程度以上低い発電率の発電ユニットＵが存在する場合、探索指示生成部４８は、探索指示信号を生成する（ステップＳ１１０）。探索指示信号とは、動作ポイント探索部５０に設定された範囲において動作ポイントを探索させることを指示する信号である。なお、詳細は後述する。次に、探索指示生成部４８は、ステップＳ１０８で判定した所定程度以上低い発電率の発電ユニットＵに、生成した探索指示信号を送信する（ステップＳ１１２）。これにより本フローチャートの処理は終了する。

【0036】

なお、基準電力は、その発電ユニットＵの最大出力電力に限らず、発電ユニットＵの定格出力電力としてもよい。また、基準電力は、例えば理想的な日照があった場合における時刻ごとの最大出力電力または定格出力電力としてもよい。この場合、基準電力は、時刻に応じて変動する値となる。

【0037】

図８は、電力変換装置２０が探索指示信号を受信する場合に実行する処理の流れを示すフロー−チャートである。まず、中央制御部４６が、探索指示信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ１５０）。探索指示信号を受信していない場合、本フローチャートの１ルーチンは終了する。

【0038】

探索指示信号を受信した場合、動作ポイント探索部５０が、設定された電圧範囲Ｖｒにおいて動作ポイントを探索する（ステップＳ１５２）。図９は、動作ポイント探索部５０により実行される動作ポイントの探索について説明するための図である。縦軸は発電ユニットＵ（発電装置１０）の出力電力を示し、横軸は発電装置１０の出力電圧を示している。図示するように、出力電力が大きくなるポイントが複数出現する場合がある。これは太陽光の発電装置１０内で直列に接続されているサブストリングに対する部分陰が影響する。サブストリングは、直列に接続された複数枚の太陽電池セルと、直列に接続された太陽電池セルに対して並列に接続された逆方向電流が流れるのを防止するバイパスダイオードを有する。サブストリングの一部に影がある場合、バイパスダイオードに電流が還流するため、出力電力が大きくなるポイントが複数出現する。この場合、電力変換装置２０は、出力電圧が最大になるポイントＰｍａｘより小さい出力電力となる動作ポイントＰｃを動作ポイントとして設定している場合がある。本実施形態の動作ポイント探索部５０は、探索指示信号を受信すると、設定された電圧範囲Ｖｒにおいて動作ポイントを探索する。この結果、動作ポイント探索部５０は、出力電圧が最大になるポイントＰｍａｘを導出することができる。

【0039】

次に、中央制御部４６は、動作ポイント探索部５０により探索された動作ポイントで発電装置１０を作動させる（ステップＳ１５４）。これにより本フローチャートの１ルーチンは終了する。

【0040】

例えば、現在の動作ポイントが最大の電力を出力できる動作ポイントであるかを判定するために、所定時間間隔で動作ポイントを探索する場合、現在の動作ポイントが最大電力を出力できる動作ポイントにもかかわらず動作ポイントの探索が行われる場合がある。この場合、所定の電圧範囲に対して動作ポイントの探索を行うにはある所定の時間がかかる場合があるため、発電電力量が低下する場合があった。

【0041】

これに対して本実施形態の電力変換装置２０−１は、発電率が所定程度以上低い発電ユニットＵに対して探索指示信号を送信する。これにより、発電率が低い発電ユニットＵの電力変換装置２０が所定の電圧範囲に対して動作ポイントの探索を行うことで、最大電力を出力できる動作ポイントを探索することができる。この結果、電力変換装置２０−１は、不要な動作ポイントの探索により発電電力が低下することを抑制させることができる。また、電力変換装置２０−１は、より発電率の高い動作ポイントで発電装置１０を稼働させることができる。

【0042】

なお、本実施形態では電力変換装置２０−１がマスター装置として機能し、電力変換装置２０−２がスレーブ装置として機能するものとしたが、電力変換装置２０−１および電力変換装置２０−２のそれぞれが、探索指示生成部４８を備えたマスター装置として機能してもよい。この場合、電力変換装置２０−１および電力変換装置２０−２のそれぞれが、他の電力変換装置２０の発電率と自装置の発電率とを比較し、自装置の発電率が低い場合に、自装置のローカル探索指示生成部４９に動作ポイントを探索させる。

【0043】

以上説明した第１の実施形態の電源システム１によれば、探索指示生成部４８が、通信部６０、および交流電流検出部５４と交流電圧検出部５６により取得された電力変換装置２０の出力電力を参照し、複数の電力変換装置２０のうち、出力する電力が他の電力変換装置２０に比して所定程度以上低い電力変換装置２０に対して、動作ポイントの探索指示を生成し出力することにより、動作ポイントの探索タイミングを、より適切に決定することができる。

【0044】

（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について説明する。ここでは、第１の実施形態との相違点を中心に説明し、第１の実施形態と共通する機能等についての説明は省略する。第２の実施形態では、監視装置１００が、電力変換装置２０の出力電力を参照し、複数の電力変換装置２０のうち、出力する電力が他の電力変換装置２０に比して所定程度以上低い電力変換装置２０に対して、動作ポイントの探索指示を生成し出力する。

【0045】

図１０は、第２の実施形態の電源システム１Ａの構成例を示す図である。電源システム１Ａは、発電装置１０−１Ａから１０−４Ａや電力変換装置２０−１Ａを含む発電ユニットＵ１Ａ、発電装置１０−５Ａから１０−８Ａや電力変換装置２０−１Ａを含む発電ユニットＵ１Ａの他、監視装置１００を備える。

【0046】

監視装置１００は、例えば、監視側通信部１０２と、ネットワーク通信部１０４と、監視側探索指示生成部１０６と、表示部１０８と、監視側記憶部１１０とを備える。監視側通信部１０２は、電力変換装置２０の通信部６０とＬＡＮ等のネットワークＮＷを介して通信する。ネット―ワーク通信部１０４は、外部のネットワークＮＷに接続可能な通信インターフェースである。

【0047】

監視側探索指示生成部１０６は、電力変換装置２０から取得した出力電力を参照し、複数の電力変換装置２０のうち、出力する電力が他の電力変換装置２０に比して所定程度以上低い電力変換装置２０に対して、動作ポイントの探索指示を生成し出力する。

【0048】

表示部１０８は、例えば複数のセグメントを有するＬＥＤのデジタル表示部や、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、有機ＥＬ（Electroluminescence）等の表示装置である。表示部１０８は、各電力変換装置２０から取得した出力電力等を表示する。

【0049】

監視側記憶部１１０には、監視側探索指示生成部１０６が実行するプログラムが記憶されている。また、監視側記憶部１１０には、各電力変換装置２０の基準電力の情報が記憶されている。

【0050】

本実施形態の電力変換装置２０−１Ａおよび２０−２Ａは、探索指示生成部４８を備えていない点を除いては、第１の実施形態の電力変換装置２０−１と同様の機能構成である。

【0051】

図１１は、監視装置１００が実行する処理の流れの変形例を示すフローチャートである。本処理では、設定時刻に到達した場合、且つ発電電力が閾値Ｔｈ以上の場合に、発電率が低い発電ユニットＵが存在するか否かを判定する。

【0052】

まず、監視側探索指示生成部１０６が、設定された時刻に到達したか否かを判定する（ステップＳ２００）。設定された時刻に到達していない場合、本フローチャートの１ルーチンは終了する。設定された時刻に到達した場合、監視側探索指示生成部１０６は、参照発電電力が閾値Ｔｈ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。参照発電電力は、発電ユニットＵ１Ａおよび発電ユニットＵ２Ａの一方の発電電力でもよいし、双方の発電電力を合算した発電電力でもよい。

【0053】

図１２は、設定された時刻および発電電力について説明するための図である。縦軸は電力を示し、横軸は時刻ｔを示している。図中、ＧＰは発電電力を示し、Ｄは電力需要を示している。例えば日中の電力需要が低い時刻である１１時から１３時の間をステップＳ２００の設定された時刻であるものとする。また、需要電力よりも高い電力を閾値Ｔｈとする。これにより電力変換装置２０が、動作ポイントの探索を行う場合であっても、発電電力に余裕があるため、電力の供給を低下させることを抑制させることができる。

【0054】

参照発電電力が閾値Ｔｈ未満である場合、本フローチャートの１ルーチンは終了する。一方、参照発電電力が閾値Ｔｈ以上である場合、監視側探索指示生成部１０６は、監視側通信部１０２を介して他の電力変換装置２０から、一つの電力変換装置２０を選択し、その出力電力を取得する（ステップＳ２０４）。次に、監視側探索指示生成部１０６は、監視側記憶部１１０から、その電力変換装置２０に対応する基準電力を取得する（ステップＳ２０６）。次に、監視側探索指示生成部１０６は、ステップＳ２０６で取得した電力変換装置２０の出力電力を、ステップＳ２０６で取得した基準電力で除算して発電率を算出する（ステップＳ２０８）。次に、監視側探索指示生成部１０６は、全ての発電ユニットＵの発電率を取得したか否かを判定する（ステップＳ２１０）。全ての発電ユニットＵの発電率を取得していない場合、ステップＳ２０４の処理に戻り、次の電力変換装置２０を選択し、その出力電力を取得する。

【0055】

全ての発電ユニットＵの発電率を取得した場合、監視側探索指示生成部１０６は、発電ユニットＵ間の発電率を比較して、所定程度以上低い発電率の発電ユニットＵが存在するか否かを判定する（ステップＳ２１２）。所定程度以上低い発電率の発電ユニットＵが存在しない場合、本フローチャートの１ルーチンの処理は終了する。所定程度以上低い発電率の発電ユニットＵが存在する場合、監視側探索指示生成部１０６は、探索指示信号を生成する（ステップＳ２１４）。次に、監視側探索指示生成部１０６は、生成した探索指示信号を発電率の低い発電ユニットＵの電力変換装置２０に送信する（ステップＳ２１６）。これにより、本フローチャートの１ルーチンの処理は終了する。

【0056】

なお、本実施形態では、設定時刻に到達した場合、且つ参照発電電力が閾値Ｔｈ以上の場合に、発電率が低い発電ユニットＵが存在するか否かを判定したが、監視装置１００は、設定時刻に到達した場合、または参照発電電力が閾値Ｔｈ以上の場合に、設定された周期で発電率が低い発電ユニットＵが存在する否かを判定してもよい。また、設定時刻に到達した場合、設定された電圧範囲Ｖｒにおいて動作ポイントを探索させるための信号を電力変換装置２０に送信し、設定時刻に到達していない場合、発電率が低い発電ユニットＵが存在する否かを判定してもよい。

【0057】

以上説明した第２の実施形態の電源システム１Ａによれば、監視装置１００が、監視側通信部１０２により取得された電力変換装置２０の出力電力を参照し、複数の電力変換装置２０のうち、出力する電力が他の電力変換装置２０に比して所定程度以上低い電力変換装置２０に対して、動作ポイントの探索指示を生成し出力することにより、動作ポイントの探索タイミングを、より適切に決定することができる。

【0058】

（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態について説明する。ここでは、第１の実施形態との相違点を中心に説明し、第１の実施形態と共通する機能等についての説明は省略する。第３の実施形態では、電力変換装置２０−１Ｂおよび２０−２Ｂは、それぞれ複数の変換部３０（不図示）を有する点が第１の実施形態と異なる。

【0059】

図１３は、第３の実施形態の電源システム１Ｂの構成例を示す図である。第３の実施形態の電源システム１Ｂは、発電装置１０−１Ｂから１０−８Ｂと、電力変換装置２０−１Ｂおよび２０−２Ｂとを備える。発電装置１０−１Ｂと１０−２Ｂ、発電装置１０−３Ｂと１０−４Ｂ、発電装置１０−５Ｂと１０−６Ｂ、および発電装置１０−７Ｂと１０−８Ｂは、それぞれ直列に接続される。以下、直列に接続された２つの発電装置１０（ストリング）を「発電装置群」という。

【0060】

電力変換装置２０−１Ｂおよび２０−２Ｂは、複数の変換部３０を備える。変換部３０は、発電装置群と１対１で接続される。例えば発電装置１０−１Ｂと１０−２Ｂの発電装置群により出力された直流電流は、電力変換装置２０−１Ｂの変換部３０の入力部Ｉｎ１に入力される。例えば発電装置１０−３Ｂと１０−４Ｂの発電装置群により出力された直流電流は、電力変換装置２０−１Ｂの入力部Ｉｎ１に対応する変換部３０とは異なる変換部３０の入力部Ｉｎ２に入力される。電力変換装置２０−１Ｂおよび２０−２Ｂは、発電装置群単位で動作ポイントを探索する。電力変換装置２０−１Ｂおよび２０−２Ｂは、発電装置１０の出力電力が最大となる動作ポイントに対する出力電圧が異なる発電装置群において、それぞれに応じた動作ポイントを探索することができる。この結果、電力変換装置２０−１Ｂおよび２０−２Ｂは、それぞれの発電装置群の動作ポイントの探索タイミングを、より適切に決定することができる。

【0061】

探索指示生成部４８は、変換部３０の出力電力を参照し、複数の変換部３０のうち、出力する電力が他の変換部３０に比して所定程度以上低い変換部３０に対して、動作ポイントの探索指示を生成し出力する。基準電力は、発電装置群から直流電流が入力される各入力部に対する変換部３０の定格出力電力である。

【0062】

以上説明した第３の実施形態の電力変換装置２０によれば、発電装置１０の出力が最大となる動作ポイントの電圧が異なる発電装置群において、それぞれに応じた動作ポイントを探索することができるため、動作ポイントの探索タイミングを、より適切に決定することができる。

【0063】

（第４の実施形態）
以下、第４の実施形態について説明する。ここでは、第１の実施形態との相違点を中心に説明し、第１の実施形態と共通する機能等についての説明は省略する。第４の実施形態では、電力変換装置２０は、ストリングごとに設けられ、ストリングに含まれる発電装置１０から出力される直流電力を交流電力に変換するインバータ（いわゆるストリングインバータ）である点が第１の実施形態と異なる。

【0064】

図１４は、第４の実施形態の電源システム１Ｃの構成例を示す図である。電源システム１Ｃは、発電装置１０−１Ｃから１０−４Ｃと、電力変換装置２０−１Ｃおよび２０−２Ｃとを備える。発電装置１０−１Ｃおよび１０−２Ｃは直列に接続され、発電装置１０−１Ｃおよび１０−２Ｃの出力端子は電力変換装置２０−１Ｃに接続されている。発電装置１０−３Ｃおよび１０−４Ｃは直列に接続され、発電装置１０−３Ｃおよび１０−４Ｃの出力端子は電力変換装置２０−２Ｃに接続されている。

【0065】

電力変換装置２０−１Ｃおよび２０−２Ｃの変換部３０は、直流電力を交流電力に変換するストリングインバータである。ストリングインバータは、直列に接続された発電装置１０−１Ｃおよび１０−２Ｃ、または発電装置１０−３Ｃおよび１０−４Ｃごとに動作ポイントを探索し電力変換を行う。

【0066】

以上説明した第４の実施形態の電力変換装置２０によれば、直列に接続された発電装置１０ごとに動作ポイントを探索し電力変換を行うことができるため、発電装置１０ごとに動作ポイントの探索タイミングを、より適切に決定することができる。

【0067】

（第５の実施形態）
以下、第５の実施形態について説明する。ここでは、第４の実施形態との相違点を中心に説明し、第４の実施形態と共通する機能等についての説明は省略する。図１５は、第５の実施形態の電源システム１Ｄの構成例を示す図である。電源システム１Ｄは、発電装置１０−１Ｄと、発電装置１０−１Ｄに電気的に接続された電力変換装置２０−１Ｄと、発電装置１０−２Ｄと、発電装置１０−２Ｄに電気的に接続された電力変換装置２０−２Ｄとを備える。第５の実施形態の電力変換装置２０―１Ｄおよび２０−２Ｄは、それぞれ発電装置１０とペアとなり、このペアがそれぞれ並列運転する。電力変換装置２０−１Ｄおよび２０−２Ｄは、発電装置１０から出力される直流電力を交流電力に変換する、いわゆるマイクロインバータである。

【0068】

監視装置１００Ｄの監視側探索指示生成部１０６は、電力変換装置２０から取得した出力電力と、複数の電力変換装置２０のうち、出力する電力が他の電力変換装置２０に比して所定程度以上低い電力変換装置２０に対して、動作ポイントの探索指示を生成し出力する。

【0069】

以上説明した第５の実施形態の電源システム１Ｄによれば、監視装置１００Ｄが、設定値以上低い発電率の発電ユニットＵが存在するか否かを判定するため、電力変換装置２０の処理負荷を軽減させることができる。

【0070】

（第６の実施形態）
以下、第６の実施形態について説明する。ここでは、第２の実施形態との相違点を中心に説明し、第２の実施形態と共通する機能等についての説明は省略する。第６の実施形態では、発電制御装置１２０が発電装置１０の動作ポイントを探索する。

【0071】

図１６は、第６の実施形態の電源システム１Ｅの構成例を示す図である。電源システム１Ｅは、発電装置１０−１Ｅと、発電装置１０−１Ｅに電気的に接続された発電制御装置１２０−１と、発電装置１０−２Ｅと、発電装置１０−２Ｅに電気的に接続された発電制御装置１２０−２と、発電制御装置１２０−１および発電制御装置１２０−２に電気的に接続された電力変換装置２０Ｅとを備える。また、電源システム１Ｅは、発電制御装置１２０−１および発電制御装置１２０−２と通信する監視装置１００Ｅとを備える。以下、発電制御装置１２０−１および１２０−２を、区別しない場合は、発電制御装置１２０という。

【0072】

図１７は、発電制御装置１２０の機能構成を示す図である。発電制御装置１２０は、制御側通信部１２２と、ＤＣ−ＤＣ変換部１２４と、発電制御部１２６とを備える。制御側通信部１２２は、例えば監視装置１００の監視側通信部１０２と無線通信する。ＤＣ−ＤＣ変換部１２４は、発電制御部１２６の制御に基づいて、直流電力を所望の電流および電圧の直流電力に変換して発電装置１０に出力する。発電制御部１２６は、ＤＣ−ＤＣ変換部１２４を制御して、動作ポイントを探索する。

【0073】

監視装置１００Ｅの監視側探索指示生成部１０６は、監視側通信部１０２により取得された発電制御装置１２０の出力電力を参照し、複数の発電制御装置１２０のうち、出力する電力が他の発電制御装置１２０に比して所定程度以上低い発電制御装置１２０に対して、動作ポイントの探索指示を生成し出力することにより、動作ポイントの探索タイミングを、より適切に決定することができる。

【0074】

図１８は、第６の実施形態の変形例の電源システム１Ｅの構成例を示す図である。図示するように、発電制御装置１２０は、電力変換装置２０を介して監視装置１００と情報を送受信してもよい。

【0075】

以上説明した第６の実施形態の電源システム１Ｅによれば、発電制御装置１２０が発電装置１０を制御するため、電力変換装置２０の構成をより簡易にすることができる。

【0076】

（第７の実施形態）
以下、第７の実施形態について説明する。ここでは、第２の実施形態との相違点を中心に説明し、第２の実施形態と共通する機能等についての説明は省略する。本実施形態では、監視装置１００Ｆと、複数の電源システム１Ｆ−１から１Ｆ−ｎ（不図示）とがネットワークＮＷに接続されている。以下、電源システム１−１から１−ｎまでを区別しない場合は、電源システム１Ｆという。

【0077】

図１９は、第７の実施形態の電源システム１Ｆの構成例を示す図である。本実施形態では、電源システム１Ｆは、位置特定部１３０を備える。位置特定部１３０は、例えば複数の衛星、例えば複数のＧＰＳ（Global Positioning System）衛星から電波を受信する。位置特定部１３０は、受信した電波に基づいて、測位演算を行うことによって自装置の位置を特定する。また、位置特定部１３０は、ネットワークＮＷを介して自装置の位置情報を監視装置１００Ｆに送信する。

【0078】

監視装置１００の監視側探索指示生成部１０６は、取得した位置情報に基づいて、取得した位置情報付近に設置された制御対象とは異なる電源システム１Ｆに属する電力変換装置２０の出力電力を、ネットワークＮＷを介して取得する。複数の電源システム１Ｆと、位置情報との対応関係は、例えば記憶部５２に記憶されている。または、複数の電源システム１Ｆと、位置情報との対応関係は、監視側探索指示生成部１０６が、ネットワークＮＷに接続された上位装置から取得する。監視側探索指示生成部１０６は、例えばネットワークＮＷを介して、制御対象の電源システム１Ｆおよび制御対象とは異なる電源システム１Ｆの発電ユニットＵの出力電力を取得する。監視側探索指示生成部１０６は、電源システム１Ｆから取得した出力電力と、発電ユニットＵの発電装置１０または電力変換装置２０の基準電力とに基づいて発電率を算出する。監視側探索指示生成部１０６は、算出した発電率を比較して、所定程度以上低い発電率の低い発電ユニットＵが存在するか否かを判定する。所定程度以上低い発電率の電源システム１Ｆが存在する場合、監視側探索指示生成部１０６は、所定程度以上低い発電率の発電ユニットＵの電力変換装置２０に対して動作ポイントの探索指示を生成し出力する。

【0079】

以上説明した第７の実施形態の電源システム１Ｆによれば、取得した位置情報に基づいて、制御対象の電源システム１Ｆ付近に設置された電源システム１Ｆの発電率と、制御対象の電源システム１Ｆの発電率とを比較して、所定程度以上低い発電率の発電ユニットＵが存在すか否かを判定する。これにより、電源システム１Ｆは、動作ポイントの探索タイミングを、より適切に決定することができる。

【0080】

（第８の実施形態）
以下、第８の実施形態について説明する。ここでは、第１の実施形態との相違点を中心に説明し、第１の実施形態と共通する機能等についての説明は省略する。第１の実施形態では、全ての発電ユニットＵの発電率を取得した場合に、探索指示生成部４８が、発電ユニットＵ間の発電率を比較して、所定程度以上低い発電率の発電ユニットＵが存在するか否かを判定するものとした。これに対して、第８の実施形態では、電源システム１において、発電装置１０の最大出力電力または定格出力電力を基準電力とする電力変換装置２０と、変換部３０の最大出力電力または定格出力電力とする電力変換装置２０とが混在している場合に、探索指示生成部４８は、所定の条件を満たす（例えば変換部３０の出力特性を基準電力としている発電ユニットＵの中で発電率が１００％の）発電ユニットＵを除外して、発電ユニットＵ間の発電率を比較して、所定程度以上低い発電率の発電ユニットＵが存在するか否かを判定する。

【0081】

本実施形態の電源システム１は、複数の発電ユニットＵを備える。第５の実施形態で示したように発電ユニットＵは、例えば、電力変換装置２０と、発電装置１０とがペアとなっている。また、複数の発電ユニットＵのうち、少なくとも１以上の発電ユニットＵに含まれる電力変換装置２０の基準電力は、発電装置１０の最大出力電力または定格出力電力であり、少なくとも１以上の発電ユニットＵに含まれる電力変換装置２０の基準電力は、変換部３０の最大出力電力または定格出力電力である。また、本実施形態の記憶部５２には、基準電力の情報として、それぞれの発電ユニットＵに対する基準電力の種別が対応付けられて記憶されている。基準電力の種別とは、発電装置１０の最大出力電力または定格出力電力を基準電力としているか、或いは変換部３０の最大出力電力または定格出力電力を基準電力としているかを示す情報である。

【0082】

図２０は、第８の実施形態の制御部４０により実行される処理の流れを示すフローチャートである。本処理は、例えば予め設定された第２周期で繰り返し実行される。第２周期は、例えば、第１周期よりも長い周期である。

【0083】

まず、探索指示生成部４８が、通信部６０を介して他の電力変換装置２０から、或いは中央制御部４６から、一つの電力変換装置２０を選択し、その出力電力を取得する（ステップＳ３００）。次に、探索指示生成部４８は、記憶部５２から、その変換部３０に対応する基準電力を取得する（ステップＳ３０２）。次に、探索指示生成部４８は、記憶部５２から、その変換部３０に対応する基準電力の種別を取得する（ステップＳ３０４）。次に、探索指示生成部４８は、ステップＳ３００で取得した変換部３０の出力電力を、ステップＳ３０２で取得した基準電力で除算して発電率を算出する（ステップＳ３０６）。

【0084】

次に、探索指示生成部４８は、全ての発電ユニットＵの発電率を取得したか否かを判定する（ステップＳ３０８）。全ての発電ユニットＵの発電率を取得していない場合、ステップＳ３００の処理に戻り、次の電力変換装置２０を選択し、その出力電力を取得する。

【0085】

全ての発電ユニットＵの発電率を取得した場合、探索指示生成部４８は、変換部３０の最大出力電力または定格出力電力（出力特性）を基準電力としている発電ユニットＵの中で、発電率が１００％の発電ユニットＵを除外する（ステップＳ３１０）。これにより、発電率が１００％の発電ユニットＵは、監視の対象外となる。なお、本処理において「発電率が１００％の発電ユニットＵ」に代えて、例えば「発電率が９９．５％以上の発電ユニットＵ」としてもよいし、「発電率が所定以上の発電ユニットＵ」としてもよい。次に、探索指示生成部４８は、ステップＳ３１０で除外していない発電ユニットＵ間の発電率を比較して、所定程度以上低い発電率の発電ユニットＵが存在するか否かを判定する（ステップＳ３１２）。

【0086】

所定程度以上低い発電率の発電ユニットＵが存在しない場合、本フローチャートの処理は終了する。所定程度以上低い発電率の発電ユニットＵが存在する場合、探索指示生成部４８は、探索指示信号を生成する（ステップＳ３１４）。次に、探索指示生成部４８は、ステップＳ３１２で判定した所定程度以上低い発電率の発電ユニットＵに、生成した探索指示信号を送信する（ステップＳ３１６）。これにより本フローチャートの処理は終了する。

【0087】

図２１は、除外される発電ユニットＵについて説明するための図である。図中、縦軸は発電率［％］を示し、横軸は時間［ｔ］を示している。推移線Ｌ４は、発電ユニットＵの発電装置１０の発電可能な電力が、変換部３０により出力可能な電力に比して小さい場合の発電ユニットＵの出力特性を示している。この場合、基準電力は、例えば発電装置１０の最大出力電力または定格出力電力により定められる。推移線Ｌ５は、発電ユニットＵの発電装置１０の出力可能な電力が、変換部３０の出力可能な電力より大きい場合の発電ユニットＵの出力特性を示している。この場合、基準電力は、例えば電力変換装置２０の最大出力電力または定格出力電力により定められる。

【0088】

図示するように、時間Ｄの間において、推移線Ｌ５の発電率は１００％である。この期間において、推移線Ｌ５に対応する発電ユニットＵは、監視の対象から除外される。推移線Ｌ５に対応する発電ユニットＵに含まれる発電装置１０に出力されている電力と、電力変換装置２０の変換部３０により変換される電力とが乖離している場合があり、推移線Ｌ５に対応する発電ユニットＵの発電率が低いか否かを精度よく判定することができないためである。また、以下に説明するように、他の発電ユニットＵと比較する対象から除外するためである。

【0089】

ここで、発電装置１０の出力可能な電力が、変換部３０の出力可能な電力より大きい発電ユニットＵであり、且つ発電率が１００％である発電ユニットＵを除外する処理（上述したステップＳ３１０の処理）を省略する場合を考える。この場合、基準電力は、変換部３０の最大出力電力または定格出力電力であるため、実際に発電装置１０により出力されている電力は、基準電力に比して大きいことがある。このように発電装置１０により出力されている電力と、変換部３０により出力されている電力とに乖離が生じている発電ユニットＵを、他の発電ユニットＵの比較の対象にすると、発電率の低い発電ユニットＵが存在するか否かを精度よく判定することができない場合がある。

【0090】

これに対して、本実施形態では、発電率が１００％の発電ユニットＵを除外することによって、発電装置１０により出力されている電力と、変換部３０により出力されている電力とに乖離が生じていない発電ユニットＵを、他の発電ユニットＵの比較の対象としている。これにより、電源システム１は、発電率の低い発電ユニットＵが存在するか否かを精度よく判定することができる。

【0091】

より具体的には、探索指示生成部４８は、例えば、すべての発電率から代表値を導出し、その代表値と、対象の発電ユニットＵの発電率とを比較して、発電ユニットＵの異常を判定する場合、発電率が１００％の発電ユニットＵを除外しないと、代表値は、実際に発電装置１０により出力された発電率を加味した場合と異なる場合がある。本実施形態では、実際に発電装置１０により出力されている電力から導出された発電率のみを加味しているため、より精度よく発電率の低い発電ユニットＵが存在するか否かを判定することができる。

【0092】

なお、基準電力が発電装置１０の最大出力電力または定格出力電力である場合、発電装置１０は、最大出力電力または定格出力電力を超えた電力を出力することがある。この場合、他の発電ユニットＵの発電装置１０も同じ環境（照度や温度等）において発電している。そして、電力変換装置２０の変換部３０の最大出力電力または定格出力電力が、発電装置１０により出力された電力より大きければ、発電装置１０により出力された電力を制限せずに出力する。このため、電源システム１は、発電率が１００％または１００％以上の発電ユニットＵを除外せずに、精度よく発電率の低い発電ユニットＵが存在するか否かを判定することができる。

【0093】

以上説明した第８の実施形態によれば、探索指示生成部４８は、所定の条件を満たす発電ユニットＵを除外して、所定程度以上低い発電率の発電ユニットＵが存在するか否かを判定することにより、より精度よく発電率の低い発電ユニットが存在するか否かを判定することができる。

【0094】

なお、上述した第１の実施形態から第８の実施形態において説明した機能構成は、任意に組み合わされてもよい。例えば、電源システム１は、電力変換装置２０−１Ａ、２０−１Ｂ（各種セントラルインバータ）や、電力変換装置２０−１Ｃ（ストリングインバータ）、電力変換装置２０−１Ｄ（マイクロインバータ）、発電制御装置１２０（パワーオプティマイザー等）のうち、異なる電力変化装置が組み合わされて用いられてもよい。

【0095】

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、発電装置（１０）により発電された電力を他の態様の電力に変換する複数の電力変換装置（２０、３０、１２０）と、複数の電力変換装置によりそれぞれ出力される電力に関する情報を取得する取得部（６０）と、取得部により取得された情報を参照し、複数の電力変換装置のうち、出力する電力の基準電力に対する比率が、他の電力変換装置に比して所定程度以上低い電力変換装置に対して、動作ポイントの探索指示を生成し出力する探索指示生成部とを持ち、基準電力は、電力変換装置ごとに、対応する発電装置の最大出力電力または定格電力に基づいて定められていることにより、動作ポイントの探索タイミングを、より適切に決定することができる。基準電力は定格電力もしくは最大出力電力とされているが，別の指標をベースとしてもよい。たとえば，NOCT（公称動作セル温度）条件における電力でもよい。

【0096】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【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】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】