(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022178492
(43)【公開日】2022-12-02
(54)【発明の名称】パワーコンディショナ
(51)【国際特許分類】
H02M 7/48 20070101AFI20221125BHJP
【ＦＩ】
H02M7/48 M
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021085336
(22)【出願日】2021-05-20
(71)【出願人】
【識別番号】000006231
【氏名又は名称】株式会社村田製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100087985
【弁理士】
【氏名又は名称】福井 宏司
(72)【発明者】
【氏名】山本 裕太
(72)【発明者】
【氏名】安井 寛幸
(72)【発明者】
【氏名】柴田 浩平
【テーマコード（参考）】
5H770
【Ｆターム（参考）】
5H770BA05
5H770BA07
5H770BA09
5H770BA11
5H770CA01
5H770CA05
5H770CA10
5H770EA01
5H770FA06
5H770FA11
5H770GA19
5H770HA02W
5H770HA03W
5H770HA04W
5H770JA17Y
5H770KA01Y
5H770LB05
(57)【要約】
【課題】異常の誤判定を抑制したパワーコンディショナを提供すること。
【解決手段】パワーコンディショナ１１は、直流電力を検出するためのセンサ５１ａ～５１ｄと、商用電力系統１５の商用交流電力に基づいて、運転モードを変更する制御部３５とを備える。制御部３５は、センサ５１ａ～５１ｄによって直流電力の電力値を検出し、電力値としきい値とを比較して電力値がしきい値よりも低いか否かを判定する異常監視を行う。制御部３５は、異常監視の監視状態により太陽電池１２に含まれるストリング１２ａ～１２ｃの異常を検出する。制御部３５は、自立運転モードであることを含む特定条件に該当するときに異常監視を行う状態から異常監視を行わない状態に切り替える。
【選択図】図１
【解決手段】パワーコンディショナ１１は、直流電力を検出するためのセンサ５１ａ～５１ｄと、商用電力系統１５の商用交流電力に基づいて、運転モードを変更する制御部３５とを備える。制御部３５は、センサ５１ａ～５１ｄによって直流電力の電力値を検出し、電力値としきい値とを比較して電力値がしきい値よりも低いか否かを判定する異常監視を行う。制御部３５は、異常監視の監視状態により太陽電池１２に含まれるストリング１２ａ～１２ｃの異常を検出する。制御部３５は、自立運転モードであることを含む特定条件に該当するときに異常監視を行う状態から異常監視を行わない状態に切り替える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
自然エネルギーを利用する電源から供給される電圧を変換するコンバータと、
前記コンバータから出力される直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、
商用電力系統に接続される第１出力端子と、
第２出力端子と、
前記インバータと前記第１出力端子との間に接続された第１開閉器と、
前記インバータと前記第２出力端子との間に接続された第２開閉器と、
前記第１開閉器、前記第２開閉器、前記コンバータ、および前記インバータを制御し、第１運転モードにおいて前記第１開閉器を閉状態とするとともに前記第２開閉器を開状態として前記交流電圧を前記第１出力端子に出力し、第２運転モードにおいて前記第１開閉器を開状態とするとともに前記第２開閉器を閉状態として前記交流電圧を前記第２出力端子に出力する制御部と、
前記コンバータに接続され、電力を検出可能な第１センサと、
を備え、
前記制御部は、前記第１センサによって検出された第１電力値が所定のしきい値よりも低い場合には異常と判定する異常監視を行い、前記第２運転モードであることを含む特定条件に該当するときに前記異常監視を行う状態から前記異常監視を行わない状態に切り替える、
パワーコンディショナ。
前記コンバータから出力される直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、
商用電力系統に接続される第１出力端子と、
第２出力端子と、
前記インバータと前記第１出力端子との間に接続された第１開閉器と、
前記インバータと前記第２出力端子との間に接続された第２開閉器と、
前記第１開閉器、前記第２開閉器、前記コンバータ、および前記インバータを制御し、第１運転モードにおいて前記第１開閉器を閉状態とするとともに前記第２開閉器を開状態として前記交流電圧を前記第１出力端子に出力し、第２運転モードにおいて前記第１開閉器を開状態とするとともに前記第２開閉器を閉状態として前記交流電圧を前記第２出力端子に出力する制御部と、
前記コンバータに接続され、電力を検出可能な第１センサと、
を備え、
前記制御部は、前記第１センサによって検出された第１電力値が所定のしきい値よりも低い場合には異常と判定する異常監視を行い、前記第２運転モードであることを含む特定条件に該当するときに前記異常監視を行う状態から前記異常監視を行わない状態に切り替える、
パワーコンディショナ。
【請求項2】
前記制御部は、前記第１電力値が前記しきい値よりも低い状態が一定期間継続した場合に異常であると判定する、請求項１に記載のパワーコンディショナ。
【請求項3】
前記制御部は、メモリを有し、前記第１電力値と前記しきい値とを比較した比較結果を順次前記メモリに記憶させ、異常の有無を判定する、請求項１または請求項２に記載のパワーコンディショナ。
【請求項4】
前記制御部は、前記特定条件に該当するときに前記メモリに記憶させた前記比較結果を消去する、請求項３に記載のパワーコンディショナ。
【請求項5】
前記制御部は、前記インバータの制御を開始するとき、または前記インバータを停止するときに、前記メモリに記憶された前記比較結果を消去する、
請求項３または請求項４に記載のパワーコンディショナ。
請求項３または請求項４に記載のパワーコンディショナ。
【請求項6】
前記制御部は、前記第２運転モードから前記第１運転モードに変更するときに、前記メモリに記憶させた前記比較結果を消去する、請求項３から請求項５の何れか一項に記載のパワーコンディショナ。
【請求項7】
前記第１センサおよび前記コンバータを複数備え、
前記制御部は、複数の前記第１センサのそれぞれの検出結果が前記しきい値よりも低い場合には異常と判定する、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のパワーコンディショナ。
前記制御部は、複数の前記第１センサのそれぞれの検出結果が前記しきい値よりも低い場合には異常と判定する、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のパワーコンディショナ。
【請求項8】
自然エネルギーを利用する電源から供給される電圧を変換するコンバータと、
前記コンバータから出力される直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、
第１出力端子および第２出力端子と、
前記インバータと前記第１出力端子との間に接続された第１開閉器と、
前記インバータと前記第２出力端子との間に接続された第２開閉器と、
前記第１開閉器、前記第２開閉器、前記コンバータ、および前記インバータを制御する制御部と、
前記コンバータに接続され、電力を検出可能な第１センサと、
前記インバータから出力される交流電力を検出可能な第２センサと、
を備え、
前記制御部は、前記第２センサによって検出された第２電力値よりも前記第１センサによって検出された第１電力値が小さい状態のときには異常と判定する異常監視を行い、前記第２電力値よりも前記第１電力値が大きい状態を含む特定条件に該当するときに前記異常監視を行う状態から前記異常監視を行わない状態に切り替える、
パワーコンディショナ。
前記コンバータから出力される直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、
第１出力端子および第２出力端子と、
前記インバータと前記第１出力端子との間に接続された第１開閉器と、
前記インバータと前記第２出力端子との間に接続された第２開閉器と、
前記第１開閉器、前記第２開閉器、前記コンバータ、および前記インバータを制御する制御部と、
前記コンバータに接続され、電力を検出可能な第１センサと、
前記インバータから出力される交流電力を検出可能な第２センサと、
を備え、
前記制御部は、前記第２センサによって検出された第２電力値よりも前記第１センサによって検出された第１電力値が小さい状態のときには異常と判定する異常監視を行い、前記第２電力値よりも前記第１電力値が大きい状態を含む特定条件に該当するときに前記異常監視を行う状態から前記異常監視を行わない状態に切り替える、
パワーコンディショナ。
【請求項9】
前記制御部は、前記特定条件に該当しなくなったときに前記異常監視を開始する、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のパワーコンディショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、パワーコンディショナに関するものである。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、太陽光発電システムにおいて、接続された太陽光発電パネルの異常を検知する異常検知装置を開示する。この太陽光発電パネル異常検知装置は、接続された複数の太陽光発電パネルのうち何れかの太陽光発電パネルの出力値を他の太陽光発電パネルの出力値と比較して異常であるかどうかを判定する。また、太陽光発電パネル異常検知装置は、異なる時期における太陽光発電パネルの出力値を比較して異常であるかどうかを判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１４－９３３６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、太陽光発電システムには、商用系統と連系運転する機能と、商用系統から電力が供給されないときに自立運転する機能を有するものがある。このような太陽光発電システムは、自立運転において、太陽光発電パネルにて発電した直流電圧を交流電圧に変換し、その交流電圧を自立運転用の負荷に供給する。
【0005】
このような太陽光発電システムでは、特定の状況で誤判定が生じ易くなる場合がある。特定の状況としてたとえば自立運転中では、交流電圧を供給する負荷による消費電力に応じて、太陽光発電パネルにおける発電量を調整する。この場合、太陽光発電パネルの出力値が低くなるため、異常として検出される場合がある。このように特定の状況を含んで異常の有無を判定すると、誤判定が生じるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一態様であるパワーコンディショナは、自然エネルギーを利用する電源から供給される電圧を変換するコンバータと、前記コンバータから出力される直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、商用電力系統に接続される第１出力端子と、第２出力端子と、前記インバータと前記第１出力端子との間に接続された第１開閉器と、前記インバータと前記第２出力端子との間に接続された第２開閉器と、前記第１開閉器、前記第２開閉器、前記コンバータ、および前記インバータを制御し、第１運転モードにおいて前記第１開閉器を閉状態とするとともに前記第２開閉器を開状態として前記交流電圧を前記第１出力端子に出力し、第２運転モードにおいて前記第１開閉器を開状態とするとともに前記第２開閉器を閉状態として前記交流電圧を前記第２出力端子に出力する制御部と、前記コンバータに接続され、電力を検出可能な第１センサと、を備え、前記制御部は、前記第１センサによって検出された第１電力値が所定のしきい値よりも低い場合には異常と判定する異常監視を行い、前記第２運転モードであることを含む特定条件に該当するときに前記異常監視を行う状態から前記異常監視を行わない状態に切り替える。
【0007】
本開示の別の一態様であるパワーコンディショナは、自然エネルギーを利用する電源から供給される電圧を変換するコンバータと、前記コンバータから出力される直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、第１出力端子および第２出力端子と、前記インバータと前記第１出力端子との間に接続された第１開閉器と、前記インバータと前記第２出力端子との間に接続された第２開閉器と、前記第１開閉器、前記第２開閉器、前記コンバータ、および前記インバータを制御する制御部と、前記コンバータに接続され、電力を検出可能な第１センサと、前記インバータから出力される交流電力を検出可能な第２センサと、を備え、前記制御部は、前記第１センサによって検出された第１電力値が所定のしきい値よりも低い場合には異常と判定する異常監視を行い、前記第２電力値よりも前記第１電力値が大きい状態を含む特定条件に該当するときに前記異常監視を行う状態から前記異常監視を行わない状態に切り替える。
【発明の効果】
【0008】
本開示の一態様によれば、異常の誤判定を抑制したパワーコンディショナを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、一実施形態を説明する。
図１に示すように、本実施形態のパワーコンディショナ１１は、太陽電池１２と接続され、太陽光発電システム１３を構成する。太陽電池１２は、自然エネルギーを利用する電源の一例である。電源としては、太陽光発電システム１３は、例えば一般家庭に設置される。なお、太陽光発電システム１３は、商業施設や工場等に設置されてもよい。
図１に示すように、本実施形態のパワーコンディショナ１１は、太陽電池１２と接続され、太陽光発電システム１３を構成する。太陽電池１２は、自然エネルギーを利用する電源の一例である。電源としては、太陽光発電システム１３は、例えば一般家庭に設置される。なお、太陽光発電システム１３は、商業施設や工場等に設置されてもよい。
【0011】
パワーコンディショナ１１は、太陽電池１２にて発電した直流電力を交流電力に変換して商用電力系統１５へ出力する。本実施形態の太陽電池１２は、４つの太陽電池ストリング（以下、単にストリングという）１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを含む。
【0012】
図３に示すように、各ストリング１２ａ～１２ｄは、直列に接続された複数のセルＳＥと、任意のセル同士を接続するバイパスダイオードＢＤを含む。セルＳＥは、太陽電池１２の最小単位であり、たとえば約１０センチ四方の平板形状を有する。何れかのセルＳＥが故障した場合、バイパスダイオードＢＤに電流が流れることにより、ストリング１２ａ～１２ｄの発電を継続する。また、何れかのセルＳＥにおいて影によって出力電流が低下した場合、バイパスダイオードＢＤに電流が流れることにより、発電電力の低下を抑制する。
【0013】
パワーコンディショナ１１は、商用電力系統１５に接続される系統連系端子２１を有している。系統連系端子２１は第１出力端子の一例である。系統連系端子２１は、図示しない分電盤等を介して一般家庭の系統電力線１４に接続される。系統電力線１４は商用電力系統１５に接続されている。商用電力系統１５は、電力会社が電力を伝送する配電系統である。系統電力線１４には、負荷１６，１７が接続される。負荷１６，１７は、分電盤を介して屋内に敷設された電力線又は屋内に設置されたコンセント（アウトレット）に接続される電気機器である。電気機器は、例えば、照明器具、テレビ、冷蔵庫、洗濯機、空気調和機、電子レンジ、等の電気機器である。
【0014】
パワーコンディショナ１１は、複数の運転モードを有している。本実施形態において、運転モードは、連系運転モードと自立運転モードとを含む。連系運転モードは第１運転モードの一例である。自立運転モードは第２運転モードの一例である。
【0015】
連系運転モードは、パワーコンディショナ１１を商用電力系統１５に並列して商用電力系統１５と連系する運転モードである。パワーコンディショナ１１は、連系運転モードにおいて、交流電力を系統連系端子２１に出力する。系統電力線１４に接続された負荷１６，１７は、商用電力系統１５から供給される商用交流電力、パワーコンディショナ１１から供給される交流電力により動作する。
【0016】
自立運転モードは、パワーコンディショナ１１を商用電力系統１５から解列してパワーコンディショナ１１から交流電圧を負荷１７に供給する運転モードである。パワーコンディショナ１１は、停電等によって商用電力系統１５から商用交流電力が供給されないとき、連系運転モードから自立運転モードへと運転モードを変更する。パワーコンディショナ１１は、自立運転モードにおいて、交流電力を出力する自立運転用出力端子２２を有している。自立運転用出力端子２２は第２出力端子の一例である。パワーコンディショナ１１は、この自立運転用出力端子２２に接続された負荷１７に交流電圧を供給する。つまり、自立運転用出力端子２２は、自立運転モードにて動作するパワーコンディショナ１１が交流電力を出力する自立運転用出力端子である。
【0017】
本実施形態において、自立運転用出力端子２２は、負荷１７が接続される自立運転用コンセント（アウトレット）である。なお、負荷１７は、自立運転用出力端子２２に対して直接、又は延長コード、テーブルタップ、宅内配線、等を介して間接的に接続できる。使用者は、商用電力系統１５の系統電力線１４に接続された負荷１７を自立運転用出力端子２２に接続しなおし、パワーコンディショナ１１を自立運転させる。これにより、負荷１７は使用可能となる。
【0018】
［パワーコンディショナの構成］
本実施形態のパワーコンディショナ１１は、４つのＰＶコンバータ（ＰＶＣ：photovoltaic convertor）３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを有している。また、パワーコンディショナ１１は、インバータ３２、フィルタ３３、系統連系リレー（単に「リレー」と表記）３４ａ、自立運転リレー（単に「リレー」と表記）３４ｂ、制御部３５を有している。ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄとインバータ３２は、直流電圧バス４１を介して互いに接続されている。インバータ３２は、フィルタ３３と系統連系リレー３４ａとを介して系統連系端子２１に接続されている。また、インバータ３２は、フィルタ３３と自立運転リレー３４ｂとを介して自立運転用出力端子２２に接続されている。
本実施形態のパワーコンディショナ１１は、４つのＰＶコンバータ（ＰＶＣ：photovoltaic convertor）３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを有している。また、パワーコンディショナ１１は、インバータ３２、フィルタ３３、系統連系リレー（単に「リレー」と表記）３４ａ、自立運転リレー（単に「リレー」と表記）３４ｂ、制御部３５を有している。ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄとインバータ３２は、直流電圧バス４１を介して互いに接続されている。インバータ３２は、フィルタ３３と系統連系リレー３４ａとを介して系統連系端子２１に接続されている。また、インバータ３２は、フィルタ３３と自立運転リレー３４ｂとを介して自立運転用出力端子２２に接続されている。
【0019】
系統連系リレー３４ａは、インバータ３２と系統連系端子２１との間を接離する第１開閉器（スイッチ）の一例である。系統連系リレー３４ａは、たとえば、半導体スイッチ、機械式リレースイッチ、等を用いることができる。自立運転リレー３４ｂは、インバータ３２と自立運転用出力端子２２との間を接離する第２開閉器（スイッチ）の一例である。自立運転リレー３４ｂは、たとえば、半導体スイッチ、機械式リレースイッチ、等を用いることができる。
【0020】
制御部３５は、ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄ、インバータ３２、系統連系リレー３４ａ、自立運転リレー３４ｂを制御する。パワーコンディショナ１１は、制御部３５の制御電源を生成する電源回路４５を有している。電源回路４５は、直流電圧バス４１の直流電力または商用電力系統１５の交流電力により制御部３５の制御電源を生成する。
【0021】
各ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄは、制御部３５によって制御される昇圧回路である。各ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄは、それぞれストリングを接続可能に構成されている。つまり、パワーコンディショナ１１は、１～４つの任意の数のストリングを接続可能に構成されている。
【0022】
各ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄは、ストリング１２ａ～１２ｄの発電電力を直流電力に変換して直流電圧バス４１に出力する機能を有している。また、各ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄは、生成した直流電圧を平滑化する機能を有している。ＰＶコンバータ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにはそれぞれ、接続されるストリングの発電電力（直流電力）を検出するためのセンサ５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄが接続されている。
【0023】
各ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄは、スイッチング素子を含む。制御部３５は、ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄのスイッチング素子をオンオフする制御信号のパルス幅を、例えばパルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）方式により調整する。そして、制御部３５は、制御信号により、各ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄから所望の出力電力が直流電圧バス４１に出力されるように、各ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄを制御する。なお、図１はＰＶコンバータ３１ａ～３１ｃにはストリング１２ａ～１２ｃが接続され、ＰＶコンバータ３１ｄにはストリング１２ｄが接続されていない状態を示している。本実施形態において、制御部３５は、３つのＰＶコンバータ３１ａ～３１ｃを制御する。
【0024】
インバータ３２は、制御部３５からの制御信号によって動作する直流交流変換回路である。インバータ３２は、制御部３５からの制御信号により動作し、直流電圧バス４１の直流電力を交流電力に変換する。
【0025】
連系運転モードにおいて、制御部３５は、直流電力を商用電力系統１５と連系可能な交流電力に変換するようにインバータ３２を制御する。また、自立運転モードにおいて、制御部３５は、自立運転用出力端子２２に接続される負荷１７に交流電力を供給するようにインバータ３２を制御する。
【0026】
インバータ３２から出力される交流電力は、フィルタ３３と閉状態の系統連系リレー３４ａを介して系統連系端子２１に出力され、その系統連系端子２１から系統電力線１４に出力される。フィルタ３３は、インバータ３２から出力される交流電力の高周波成分を低減する。また、インバータ３２から出力される交流電力は、閉状態の自立運転リレー３４ｂを介して自立運転用出力端子２２に出力される。
【0027】
また、インバータ３２は、商用電力系統１５の交流電力を直流電力に変換して直流電圧バス４１に出力する。制御部３５は、交流電力と同様に、制御信号によってインバータ３２が含む複数のスイッチング素子のオンオフを制御し、所望の直流電力をインバータ３２から直流電圧バス４１に出力させる。
【0028】
制御部３５は、メモリ３６を備える。メモリ３６は、ＲＯＭ，ＲＡＭを含む。メモリ３６は、制御部３５が実行する処理プログラム、処理プログラムの実行により格納される各種のデータを記憶する。また、メモリ３６は、処理に必要なしきい値等の各種のデータを記憶する。また、制御部３５は、図示しない周辺回路を含む。周辺回路は、クロック信号生成回路、クロック回路、インタフェース回路、通信回路、等を含む。制御部３５は、処理プログラムの実行に際して必要となる情報（データ）を、周辺回路から直接読み出す、または周辺回路からメモリ３６に格納された情報（データ）を読み出す。なお、メモリ３６に記憶される情報（データ）は、周辺回路を介して外部からメモリ３６に格納されるものを含む。
【0029】
図６は、制御部３５の動作の概略を示すフローチャートである。
制御部３５は、図６に示すステップＳ２１～Ｓ２７の処理を実行する。
制御電源が投入されると、制御部３５は、ステップＳ２１において、初期設定を実施する。初期設定は、パワーコンディショナ１１が動作するための各種の制御を含む。たとえば、制御部３５は、図１，図２に示す系統連系リレー３４ａおよび自立運転リレー３４ｂをオフする。また、制御部３５は、ストリングの設定、つまり図１、図２に示すＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄに対するストリングの接続状態の検出および記憶する処理を行う。制御部３５は、初期設定を終了すると、待機する。そして、制御部３５は、たとえば図示しないコントローラから動作開始／停止信号によって動作開始が指示されると、ステップＳ２２へ移行する。
制御部３５は、図６に示すステップＳ２１～Ｓ２７の処理を実行する。
制御電源が投入されると、制御部３５は、ステップＳ２１において、初期設定を実施する。初期設定は、パワーコンディショナ１１が動作するための各種の制御を含む。たとえば、制御部３５は、図１，図２に示す系統連系リレー３４ａおよび自立運転リレー３４ｂをオフする。また、制御部３５は、ストリングの設定、つまり図１、図２に示すＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄに対するストリングの接続状態の検出および記憶する処理を行う。制御部３５は、初期設定を終了すると、待機する。そして、制御部３５は、たとえば図示しないコントローラから動作開始／停止信号によって動作開始が指示されると、ステップＳ２２へ移行する。
【0030】
ステップＳ２２において、制御部３５は、各種制御を実施する。各種制御は、連系運転モードにおける制御と、自立運転モードにおける制御を含む。たとえば、連系運転モードのとき、制御部３５は、系統連系リレー３４ａを閉状態（オン状態）に制御するとともに、自立運転リレー３４ｂを開状態（オフ状態）に制御する。そして、制御部３５は、ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｃ、インバータ３２を作動させる。これにより、ストリング１２ａ～１２ｃにより発電された電圧に基づく交流電圧が系統連系端子２１から出力される。自立運転モードのとき、制御部３５は、系統連系リレー３４ａを開状態に制御するとともに、自立運転リレー３４ｂを開状態に制御する。そして、制御部３５は、ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｃ、インバータ３２を作動させる。これにより、ストリング１２ａ～１２ｃにより発電された電圧に基づく交流電圧が自立運転用出力端子２２から出力される。
【0031】
ステップＳ２３において、制御部３５は、制御停止か否かを判定する。制御停止は、たとえば図示しないコントローラから動作開始／停止信号によって指示される。制御停止ではないと判定した場合（判定：ＮＯ）、制御部３５は、ステップＳ２４へ移行する。一方、制御停止と判定した場合（判定：ＹＥＳ）、制御部３５は、ステップＳ２１へ移行する。
【0032】
ステップＳ２４において、制御部３５は、特定条件を満たすか否かを判定する。特定条件は、異常判定において、誤判定が生じるおそれがある状態を示す条件を含む。
特定条件を満たさないと判定した場合（判定：ＮＯ）、制御部３５はステップＳ２５へ移行する。一方、特定条件を満たす判定した場合（判定：ＹＥＳ）、制御部３５は、ステップＳ２２へ移行する。
特定条件を満たさないと判定した場合（判定：ＮＯ）、制御部３５はステップＳ２５へ移行する。一方、特定条件を満たす判定した場合（判定：ＹＥＳ）、制御部３５は、ステップＳ２２へ移行する。
【0033】
ステップＳ２５において、制御部３５は、異常状態か否かを判定する。たとえば、異常判定は、ストリング１２ａ～１２ｃの異常を含む。制御部３５は、ストリング１２ａ～１２ｃの状態を検出する。制御部３５は、各ストリング１２ａ～１２ｃの状態が異常状態か否かを判定する。異常状態であると判定した、つまり異常を検出した場合（判定：ＹＥＳ）、制御部３５は、ステップＳ２６へ移行する。一方、異常状態ではないと判定した場合（判定：ＮＯ）、制御部３５はステップＳ２２へ移行する。
【0034】
ステップＳ２６において、制御部３５は、所定時間継続したか否かを判定する。詳述すると、制御部３５は、ステップＳ２５において検出した異常状態が所定時間継続したか否かを判定する。所定時間継続したと判定した場合（判定：ＹＥＳ）、制御部３５はステップＳ２７へ移行する。一方、所定時間継続していないと判定した場合（判定：ＮＯ）、制御部３５はステップＳ２２へ移行する。
【0035】
ステップＳ２７において、制御部３５は、異常を報知する。たとえば、制御部３５は異常を報知した後、待機する。そして、制御部３５は、所定の操作等が行われると、ステップＳ２１へ移行する。
【0036】
上記したステップＳ２４において特定条件を満たさない判定した場合、制御部３５は、ステップＳ２５，Ｓ２６を実行する。つまり、制御部３５は、異常検出を行い、異常状態が継続しているか否かを判定する。言い換えると、制御部３５は、特定条件を満たさないとき、異常監視を行う状態となる。一方、ステップＳ２４において特定条件を満たすと判定した場合、制御部３５はステップＳ２２へ移行する。したがって、特定条件を満たす場合、制御部３５は、ステップＳ２５，Ｓ２６を実行しない。つまり、制御部３５は、異常検出を行わないとともに、異常状態の継続を判定しない。言い換えると、制御部３５は、特定条件を満たすとき、異常監視を行わない状態となる。したがって、制御部３５は、特定条件に該当するときに、異常監視を行う状態から異常監視を行わない状態へと切り替える。また、制御部３５は、特定条件に該当しないとき、異常監視を行わない状態から異常監視を行う状態へと切り替える。
【0037】
（作用）
次に、上記のパワーコンディショナ１１の作用を説明する。
［ストリングの異常監視］
制御部３５は、パワーコンディショナ１１に接続された直流電源としてのストリングの異常を監視する機能を有している。本実施形態において、パワーコンディショナ１１には３つのストリング１２ａ～１２ｃが接続されている。ここでは、３つのストリング１２ａ～１２ｃにおける異常監視について説明する。なお、図１ではストリング１２ｄは接続されていないが、このストリング１２ｄが接続されている場合、制御部３５は他のストリング１２ａ～１２ｃと同様に異常監視を行う。以下の説明において、図１に示す状態、つまりストリング１２ａ～１２ｃが接続された状態における処理を説明する。なお、全てのストリング１２ａ～１２ｄについて共通する場合には全てのストリング１２ａ～１２ｄを示して説明する。
次に、上記のパワーコンディショナ１１の作用を説明する。
［ストリングの異常監視］
制御部３５は、パワーコンディショナ１１に接続された直流電源としてのストリングの異常を監視する機能を有している。本実施形態において、パワーコンディショナ１１には３つのストリング１２ａ～１２ｃが接続されている。ここでは、３つのストリング１２ａ～１２ｃにおける異常監視について説明する。なお、図１ではストリング１２ｄは接続されていないが、このストリング１２ｄが接続されている場合、制御部３５は他のストリング１２ａ～１２ｃと同様に異常監視を行う。以下の説明において、図１に示す状態、つまりストリング１２ａ～１２ｃが接続された状態における処理を説明する。なお、全てのストリング１２ａ～１２ｄについて共通する場合には全てのストリング１２ａ～１２ｄを示して説明する。
【0038】
制御部３５は、ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｃに対するストリング１２ａ～１２ｃの異常を検知した結果をメモリ３６に格納する。各ストリング１２ａ～１２ｃの異常は、各ストリング１２ａ～１２ｃの発電電力（直流電力）により検知することができる。なお、各ストリング１２ａ～１２ｃの異常は、各ストリング１２ａ～１２ｃの出力である直流電圧または直流電流により検知することもできる。
【0039】
メモリ３６に記憶される情報（データ）は、ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄに対するストリングの接続状態（接続、非接続）を含む。本実施形態のパワーコンディショナ１１は、ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｃに対してストリング１２ａ～１２ｃが接続され、ＰＶコンバータ３１ｄにはストリング１２ｄが接続されていない。制御部３５は、ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｃに接続されたストリング１２ａ～１２ｃについて、異常を検知する。
【0040】
詳述すると、本実施形態のパワーコンディショナ１１は、各ＰＶコンバータ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄに接続される接続端子２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄを有している。各接続端子２３ａ～２３ｄは、たとえばパワーコンディショナ１１に設けられた接続コネクタや端子台などである。なお、各接続端子２３ａ～２３ｄは、省略されてもよい。ＰＶコンバータ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにはそれぞれ、接続されるストリングの発電電力（直流電力）を検出するためのセンサ５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄが接続されている。センサ５１ａ～５１ｄは第１センサの一例であり、センサ５１ａ～５１ｄにより検出される値は第１電力値に相当する。各センサ５１ａ～５１ｄは、対応するＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄの入力側に設けられている。したがって、各センサ５１ａ～５１ｄは、ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄの入力側における直流電力（電圧、電流）を検出するためのセンサともいえる。
【0041】
センサ５１ａ～５１ｄは、電圧センサおよび電流センサから構成されている。電圧センサにより検出される電圧値、および電流センサにより検出される電流値により、接続端子２３ａ～２３ｄから入力される電力量を算出することができる。なお、接続端子２３ａ～２３ｄに対するストリングの接続の有無は、電圧値および電流値の少なくとも一方により判定することができる。また、接続端子２３ａ～２３ｄに接続されたストリングの発電状態は、電圧値および電流値の少なくとも一方により判定することができる。
【0042】
メモリ３６には、各ストリング１２ａ～１２ｄの異常を検出するための設定（データ）が記憶されている。このデータは、しきい値、期間、を含む。しきい値は、たとえばストリング１２ａ～１２ｄにて発電される電力に対する判定のための電力（しきい値電力）である。なお、電圧または電流を検出することによって各ストリング１２ａ～１２ｄの異常を検出することもできる。この場合、メモリ３６には、検出対象となる電圧または電流に対応するしきい値電圧またはしきい値電流が記憶される。
【0043】
制御部３５は、メモリ３６に記憶されたしきい値を読み出し、そのしきい値とセンサ５１ａにより検出したストリング１２ａの電力値とを比較する。制御部３５は、比較結果をメモリ３６に記憶する。制御部３５は、ストリング１２ａの電力値がしきい値以上の場合、ストリング１２ａについて「異常なし」と判定する。また、制御部３５は、ストリング１２ａの電力値がしきい値よりも低い場合、ストリング１２ａについて「異常有り」と判定する。しきい値と発電電力との比較は、ストリング１２ａについて異常が生じている可能性があるか否かを検出するものである。そして、制御部３５は、ストリング１２ａの「異常有り」が所定期間継続した場合、ストリング１２ａが異常であると判定し、ストリング１２ａの異常を報知する。
【0044】
しきい値は、ストリング１２ａの発電電力、たとえば定格値に応じて設定される。しきい値は、たとえばストリング１２ａの使用状態において、通常では生じ難い低い電力値に設定される。ストリング１２ａは、太陽光により発電する。たとえば雲などによって太陽光が遮られた場合、ストリング１２ａの出力電力（出力電圧）は低下する。このように、通常の発電状態において低下する出力電力よりも低い値にしきい値が設定される。たおえば、ストリング１２ａの出力電力を１．５ｋＷとした場合、しきい値は１００Ｗに設定される。
【0045】
制御部３５は、上記のストリング１２ａの発電電力としきい値とを比較する判定処理を実行する。同様に、制御部３５は、ストリング１２ｂ，１２ｃに対する判定処理を実行する。制御部３５は、各ストリング１２ａ～１２ｃに対する判定処理を、所定間隔で実施する。所定間隔は、たとえば、１時間、数時間、数十時間、１日、数日、１週間、等に設定される。
【0046】
制御部３５は、各ストリング１２ａ～１２ｃに対する判定処理の結果をメモリ３６に格納する。たとえば、制御部３５は、ストリング１２ａについて「異常有り」と判定した場合、その旨を示すデータをメモリ３６に格納し、「異常なし」と判定した場合、メモリ３６のデータをクリアする。このデータは、たとえば異常判定した回数を示すカウント値である。制御部３５は、「異常有り」と判定した場合、カウント値をカウントアップ（＋１）する。一方、制御部３５は、「異常なし」と判定した場合にはカウント値をリセット（０をセット）し、比較結果を消去する。
【0047】
そして、制御部３５は、カウント値が所定値と等しくなった場合、ストリング１２ａが異常であると判定し、ストリング１２ａの異常を報知する。所定値は、上記の所定期間と判定処理を行う感覚とに基づいて設定される。所定期間は、たとえば、１週間（１６８時間）に設定される。上記の所定感覚を１時間とした場合、所定値は「１６８」に設定される。
【0048】
なお、制御部３５は、判定処理の結果をメモリ３６に対して順次格納してもよい。この場合、メモリ３６に格納した判定結果の数が上記のカウント値となる。そして、所定値の判定結果を格納した場合、制御部３５は、ストリング１２ａ～１２ｃの異常を報知する。そして、制御部３５は、「異常なし」と判定した場合、カウント値をリセット、つまりメモリ３６の判定結果をクリア（消去）する。
【0049】
［監視停止］
制御部３５は、ストリングの異常監視を停止（中断）する機能を有している。制御部３５は、特定条件を満足する場合、各ストリング１２ａ～１２ｃに対する異常監視を停止する非監視状態となる。特定条件は、自立運転モードであることを含む。自立運転モードによる自立運転は、商用電力系統１５から商用交流電力が供給されない停電状態にある。この自立運転モードにおいて、パワーコンディショナ１１は、太陽電池１２（ストリング１２ａ～１２ｃ）によって発電した直流電力を交流電力に変換し、その交流電力を負荷１７に供給する。負荷１７の状態（動作状態、接続数）によって必要とする電力が変化する。このため、各ストリング１２ａ～１２ｃによる発電電力が変化する。そして、各ストリング１２ａ～１２ｃの発電電力がしきい値よりも低くなると、制御部３５がそのストリングが異常であると判定する、つまり誤判定を生じる。制御部３５は、自立運転モードであることを特定条件に含める。そして、制御部３５は、この特定条件を満たす場合、つまり連系運転モードから自立運転モードに変更したとき、各ストリング１２ａ～１２ｃに対する異常監視を停止（中断）する。これにより、ストリング１２ａ～１２ｃに対する異常の誤検出を低減する。
制御部３５は、ストリングの異常監視を停止（中断）する機能を有している。制御部３５は、特定条件を満足する場合、各ストリング１２ａ～１２ｃに対する異常監視を停止する非監視状態となる。特定条件は、自立運転モードであることを含む。自立運転モードによる自立運転は、商用電力系統１５から商用交流電力が供給されない停電状態にある。この自立運転モードにおいて、パワーコンディショナ１１は、太陽電池１２（ストリング１２ａ～１２ｃ）によって発電した直流電力を交流電力に変換し、その交流電力を負荷１７に供給する。負荷１７の状態（動作状態、接続数）によって必要とする電力が変化する。このため、各ストリング１２ａ～１２ｃによる発電電力が変化する。そして、各ストリング１２ａ～１２ｃの発電電力がしきい値よりも低くなると、制御部３５がそのストリングが異常であると判定する、つまり誤判定を生じる。制御部３５は、自立運転モードであることを特定条件に含める。そして、制御部３５は、この特定条件を満たす場合、つまり連系運転モードから自立運転モードに変更したとき、各ストリング１２ａ～１２ｃに対する異常監視を停止（中断）する。これにより、ストリング１２ａ～１２ｃに対する異常の誤検出を低減する。
【0050】
商用電力系統１５が停電状態から復帰（復電）したとき、制御部３５は、自立運転モードから連系運転モードへと変更する。そして、制御部３５は、特定条件を満たさなくなったと判定し、各ストリング１２ａ～１２ｃに対する異常監視を再開する。この異常監視を停止しているとき、制御部３５は、異常監視を停止する前の状態を維持する。つまり、ストリング１２ａ～１２ｃについて異常監視を行っている場合、カウント値はメモリ３６に記憶されている。制御部３５は、メモリ３６のカウント値をクリア（リセット）しない。そして、制御部３５は、異常監視を再開したときに、各ストリング１２ａ～１２ｃの発電電力によりカウントを再開する。これにより、各ストリング１２ａ～１２ｃの異常を検出することができる。
【0051】
また、特定条件は、過積載状態であることを含む。過積載状態は、パワーコンディショナ１１が出力可能な電力量に対して、太陽電池１２の発電可能電力が大きい状態である。パワーコンディショナ１１が出力可能な電力量は、たとえば４ｋＷであり、ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄやインバータ３２などの回路の最大定格電力により決定される。たとえば、過積載状態は、パワーコンディショナ１１の定格出力に対して、太陽電池１２の発電可能電力（接続されたストリング１２ａ～１２ｃによる発電可能電力）が大きい状態を示す。また、過積載状態は、たとえば、温度などの要因によって、パワーコンディショナ１１の定格出力よりも低い電力した出力することができない状態でもある。パワーコンディショナ１１が出力する電力は、たとえばインバータ３２の出力側に設けられたセンサ５２より検出できる。センサ５２は第２センサの一例であり、センサ５２により検出される値は、第２電力値に相当する。センサ５２は、電流センサ、または電流センサおよび電圧センサにより構成される。このような過積載状態のとき、制御部３５は、ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｃの制御により、パワーコンディショナ１１が出力可能な電力量まで各ストリング１２ａ～１２ｃの発電を抑制する。このため、各ストリング１２ａ～１２ｃの発電電力がしきい値よりも低くなることがあり、制御部３５がそのストリングが異常であると判定する、つまり誤判定を生じる。制御部３５は、過積載状態であることを特定条件に含める。そして、制御部３５は、この特定条件を満たす場合、各ストリング１２ａ～１２ｃに対する異常監視を停止（中断）する。これにより、ストリング１２ａ～１２ｃに対する異常の誤検出を低減する。
【0052】
過積載状態ではなくなったとき、たとえば、温度によってパワーコンディショナ１１が定格出力を出力可能となったとき、制御部３５は、特定条件を満たさなくなったと判定し、各ストリング１２ａ～１２ｃに対する異常監視を再開する。これにより、各ストリング１２ａ～１２ｃの異常を検出することができる。
【0053】
［ストリングの設定］
メモリ３６に記憶される情報（データ）は、ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄに対するストリングの接続状態（接続、非接続）を含む。制御部３５は、各ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄに対するストリングの接続状態を判定し、その判定結果をメモリ３６に記憶する。
メモリ３６に記憶される情報（データ）は、ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄに対するストリングの接続状態（接続、非接続）を含む。制御部３５は、各ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄに対するストリングの接続状態を判定し、その判定結果をメモリ３６に記憶する。
【0054】
制御部３５は、各センサ５１ａ～５１ｄによる検出結果により、各ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄに対するストリングの接続状態を検出する。上記したように、ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄの入力側にはセンサ５１ａ～５１ｄが設けられている。本実施形態のセンサ５１ａ～５１ｄは、電圧センサを含む。図１に示すように、ストリング１２ａ～１２ｃが接続された場合、日中の発電可能な状態では、各センサ５１ａ～５１ｃに対してストリング１２ａ～１２ｃの発電電力（直流電力）が印加される。制御部３５は、各センサ５１ａ～５１ｃによって、ストリング１２ａ～１２ｃの発電電力（直流電力）を検出できる。制御部３５は、所定のしきい値電圧と、各センサ５１ａ～５１ｄによって検出した電圧値とを比較する。しきい値電圧は、各ストリング１２ａ～１２ｄの構成によって、各ストリング１２ａ～１２ｄの出力電圧よりも低い電圧値に設定される。しきい値電圧の一例は、たとえば６０Ｖである。制御部３５は、センサ５１ａ～５１ｄによって検出した電圧値がしきい値電圧よりも高い（≧６０Ｖ）の場合、各ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄに対してストリングが接続されていると判定する。つまり、制御部３５は、各ストリング１２ａ～１２ｄの接続状態（接続、非接続）を検出する。
【0055】
そして、制御部３５は、検出した接続状態のデータをメモリ３６に記憶させる。たとえば、接続状態を「１」、非接続状態を「０」とする。これにより、パワーコンディショナ１１に対するストリングの接続状態を自動的に判定することができる。図１は、ストリング１２ａ～１２ｃが接続端子２３ａ～２３ｃに接続され、ストリング１２ｄが接続端子２３ｄに対して接続されていない状態を示している。この場合、制御部３５は、接続端子２３ａ～２３ｃに対してストリング１２ａ～１２ｃが接続されていると判定し、それらの接続状態（接続）を示すデータをメモリ３６に記憶させる。また、制御部３５は、接続端子２３ｄに対してストリングが接続されていないと判定し、その接続状態（非接続）を示すデータをメモリ３６に記憶させる。
【0056】
たとえば、各ストリング１２ａ～１２ｄの接続状態は、太陽電池１２とパワーコンディショナ１１を設置する作業者により設定することができる。しかし、作業者による手作業では、設定ミスが生じる場合がある。たとえば、図１に示す状態において、たとえば接続端子２３ｄに対してストリング１２ｄを接続したと設定する。この場合、実際にはストリング１２ｄが接続されていないため、センサ５１ｄにより検出される発電量は「０」となる。この結果、制御部３５は、ストリング１２ｄが異常であると誤判定する。また、図１に示す状態において、たとえば接続端子２３ａに対してストリング１２ａが未接続であると設定する。この場合、制御部３５は、未接続として設定されたＰＶコンバータ３１ａを制御しないため、ストリング１２ａによる発電電力は利用されないこととなる。
【0057】
上記したように、制御部３５は、各ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄに対応するセンサ５１ａ～５１ｄにより、各ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄの入力側の直流電力の電力値を検出する。これらの電力値によって、ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄに対して直流電源であるストリング１２ａ～１２ｄが接続されているか否かを判定できる。制御部３５は、その判定結果を、メモリ３６に格納する。つまり、パワーコンディショナ１１に対するストリング１２ａ～１２ｄの接続状態が、自動で設定される。これにより、施工時における設定ミスやストリングの接続を変更したときの設定変更ミスを防止することができる。
【0058】
図４は、パワーコンディショナ１１における制御部３５の動作状態を示す。制御部３５は、図４に示す「待機状態」「作動状態」「異常報知」「非監視状態」を取り得る。なお、制御部３５が取り得る状態は、上記以外を含んでいてもよい。
【0059】
パワーコンディショナ１１の制御部３５は、各種の条件に従って、各状態Ｓ１１～Ｓ１４を遷移することで、パワーコンディショナ１１を制御する。
［待機状態］
制御部３５は、電源回路４５から供給される制御電源により動作を開始した状態にある。また、たとえば図示しないコントローラから動作開始／停止信号により動作停止が指示されたとき、制御部３５は、待機状態Ｓ１１となる。動作開始／停止信号は、制御部３５に対してパワーコンディショナ１１を作動と停止を制御する、つまり発電の開始と停止を制御するための信号の一例である。
［待機状態］
制御部３５は、電源回路４５から供給される制御電源により動作を開始した状態にある。また、たとえば図示しないコントローラから動作開始／停止信号により動作停止が指示されたとき、制御部３５は、待機状態Ｓ１１となる。動作開始／停止信号は、制御部３５に対してパワーコンディショナ１１を作動と停止を制御する、つまり発電の開始と停止を制御するための信号の一例である。
【0060】
この状態において、制御部３５は、各ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄに対するストリングの接続状態を検出する。上記したように、制御部３５は、ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄの入力側のセンサ５１ａ～５１ｄにより検出した電圧値としきい値電圧とを比較する。そして、制御部３５は、検出した電圧値がしきい値電圧以上となったセンサ５１ａ～５１ｄが接続されたＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄについてストリング接続ありと判定する。そして、制御部３５は、ストリング１２ａ～１２ｄの接続情報をメモリ３６に記憶させる。そして、制御部３５は、動作開始／停止信号により動作開始が指示されたとき、作動状態Ｓ１２に遷移する。
【0061】
［作動状態］
制御部３５は、作動状態Ｓ１２において、センサ５３による検出結果に基づいて，連系運転モードまたは自立運転モードに設定し、各運転モードにおける制御を行う。センサ５３は、たとえば電力量計である。制御部３５は、商用電力系統１５からの商用交流電力の有無により、連系運転モードから自立運転モードへ、自立運転モードから連系運転モードへと変更する。制御部３５は、商用電力系統１５から商用交流電力が供給されているときに連系運転モードとし、停電等によって商用電力系統１５から商用交流電力が供給されていないときに自立運転モードとする。なお、商用電力系統１５と接続される電力線が単相３線式の場合、Ｗ相とＵ相との間の電圧により、商用電力系統１５からの商用交流電力の供給の有無を判定することもできる。
制御部３５は、作動状態Ｓ１２において、センサ５３による検出結果に基づいて，連系運転モードまたは自立運転モードに設定し、各運転モードにおける制御を行う。センサ５３は、たとえば電力量計である。制御部３５は、商用電力系統１５からの商用交流電力の有無により、連系運転モードから自立運転モードへ、自立運転モードから連系運転モードへと変更する。制御部３５は、商用電力系統１５から商用交流電力が供給されているときに連系運転モードとし、停電等によって商用電力系統１５から商用交流電力が供給されていないときに自立運転モードとする。なお、商用電力系統１５と接続される電力線が単相３線式の場合、Ｗ相とＵ相との間の電圧により、商用電力系統１５からの商用交流電力の供給の有無を判定することもできる。
【0062】
［非監視状態］
たとえば停電によって商用電力系統１５から商用交流電力が供給されないとき、制御部３５は、自立運転モードに変更する。このとき、特定条件を持たすため、制御部３５は、非監視状態Ｓ１３へと遷移する。これにより、制御部３５は、自立運転モードによるストリング１２ａ～１２ｃが異常であるか否かを判定しない。したがって、自立運転による誤検出を抑制できる。つまり、各ストリング１２ａ～１２ｃの異常検出の精度を向上できる。
たとえば停電によって商用電力系統１５から商用交流電力が供給されないとき、制御部３５は、自立運転モードに変更する。このとき、特定条件を持たすため、制御部３５は、非監視状態Ｓ１３へと遷移する。これにより、制御部３５は、自立運転モードによるストリング１２ａ～１２ｃが異常であるか否かを判定しない。したがって、自立運転による誤検出を抑制できる。つまり、各ストリング１２ａ～１２ｃの異常検出の精度を向上できる。
【0063】
商用電力系統１５から商用交流電力が供給されるようになると、制御部３５は、自立運転モードから連系運転モードに変更する。そして、制御部３５は、非監視状態Ｓ１３から作動状態Ｓ１２へと遷移する。
【0064】
［作動状態と非監視状態とにおける異常監視の継続と停止］
制御部３５は、非監視状態Ｓ１３において、異常監視のカウントを停止（中断）する。たとえば、図１に示すストリング１２ａについて、作動状態Ｓ１２において、異常監視している状態であるとする。制御部３５は、作動状態Ｓ１２において、ストリング１２ａの発電電力がしきい値電力よりも低くなったことを検知すると、図５に示すように、ストリング１２ａに対する異常検出の判定を開始する。そして、制御部３５は、所定間隔でストリング１２ａに対する判定処理を実施する。その判定処理において、ストリング１２ａの発電電力がしきい値電力よりも低い場合、異常判定した回数をカウントアップする。つまり、制御部３５は、カウントを継続する。
制御部３５は、非監視状態Ｓ１３において、異常監視のカウントを停止（中断）する。たとえば、図１に示すストリング１２ａについて、作動状態Ｓ１２において、異常監視している状態であるとする。制御部３５は、作動状態Ｓ１２において、ストリング１２ａの発電電力がしきい値電力よりも低くなったことを検知すると、図５に示すように、ストリング１２ａに対する異常検出の判定を開始する。そして、制御部３５は、所定間隔でストリング１２ａに対する判定処理を実施する。その判定処理において、ストリング１２ａの発電電力がしきい値電力よりも低い場合、異常判定した回数をカウントアップする。つまり、制御部３５は、カウントを継続する。
【0065】
連系運転モードから自立運転モードへと変更し、自立運転を開始すると、制御部３５は、ストリング１２ａに対するカウントを停止する。その後、自立運転モードから連系運転モードへと変更して自立運転終了すると、制御部３５は、ストリング１２ａに対するカウントを再開する。なお、制御部３５は、自立運転を終了した後、一定の期間経過後にカウントを再開するようにしてもよい。そして、制御部３５は、ストリング１２ａに対する判定処理を実施し、ストリング１２ａの発電電力がしきい値電力よりも低い場合にカウントを継続する。そして、自立運転の期間を除いてストリング１２ａの「異常あり」の状態が所定期間継続した場合、制御部３５は、ストリング１２ａが異常であると判定し、異常報知Ｓ１４へと遷移する。
【0066】
［異常報知］
異常報知Ｓ１４において、制御部３５は、ストリング１２ａの異常を報知する。このようにして、制御部３５は、ストリング１２ａの異常を確実に検知することができる。なお、ストリング１２ａについて説明したが、他のストリング１２ｂ，１２ｃについてもストリング１２ａと同様に異常の誤検知を抑制できるとともに、異常を確実に検知できる。また、ストリング１２ｄを接続した場合もストリング１２ａと同様に異常の誤検知を抑制できるとともに、異常を確実に検知できる。
異常報知Ｓ１４において、制御部３５は、ストリング１２ａの異常を報知する。このようにして、制御部３５は、ストリング１２ａの異常を確実に検知することができる。なお、ストリング１２ａについて説明したが、他のストリング１２ｂ，１２ｃについてもストリング１２ａと同様に異常の誤検知を抑制できるとともに、異常を確実に検知できる。また、ストリング１２ｄを接続した場合もストリング１２ａと同様に異常の誤検知を抑制できるとともに、異常を確実に検知できる。
【0067】
異常報知Ｓ１４において、たとえば作業者のメンテナンスによってパワーコンディショナ１１がリセットされると、制御部３５は待機状態Ｓ１１へと遷移する。制御部３５は、異常報知Ｓ１４から待機状態Ｓ１１へと遷移した場合、メモリ３６に記憶した異常判定のためのデータ、たとえばカウント値をクリアする。上記作動状態Ｓ１２において、図示しないコントローラから発電停止信号が入力されたとき、制御部３５は、待機状態Ｓ１１に遷移する。また、制御部３５は、制御電源の供給、発電開始信号、発電停止信号、によって待機状態Ｓ１１に遷移した場合、メモリ３６に記憶した異常判定のためのデータ、たとえば比較結果、カウント値をクリア（消去）する。
【0068】
たとえば、図示しないコントローラからの発電停止信号、発電開始信号は、施工終了やメンテナンス等によって入力される。これらの場合に、メモリ３６にデータが残っていると、誤判定の要因となる。たとえば、図１に示すＰＶコンバータ３１ａに対してメンテナンスによって、ストリング１２ａからストリング１２ｄへと接続を変更する。この場合、それまでとは異なるストリング１２ｄがＰＶコンバータ３１ａに接続されることとなる。ストリング１２ａについて異常検知によってカウントしているときに、ストリング１２ｄに対してカウントを継続すると、ストリング１２ｄの異常を誤検知するおそれがある。このため、メモリ３６のデータ（比較結果、カウント値、等）をクリア（リセット）することにより、誤検知を抑制できる。
【0069】
（効果）
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）パワーコンディショナ１１は、太陽電池１２からの直流電力を交流電力に変換するインバータ３２を備える。パワーコンディショナ１１は、インバータ３２と系統連系端子２１との間に接続された系統連系リレー３４ａと、インバータ３２と自立運転用出力端子２２との間に接続された自立運転リレー３４ｂとを有している。パワーコンディショナ１１は、ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄに入力される電力を検出するためのセンサ５１ａ～５１ｄを備える。
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）パワーコンディショナ１１は、太陽電池１２からの直流電力を交流電力に変換するインバータ３２を備える。パワーコンディショナ１１は、インバータ３２と系統連系端子２１との間に接続された系統連系リレー３４ａと、インバータ３２と自立運転用出力端子２２との間に接続された自立運転リレー３４ｂとを有している。パワーコンディショナ１１は、ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄに入力される電力を検出するためのセンサ５１ａ～５１ｄを備える。
【0070】
制御部３５は、連系運転モードのとき、系統連系リレー３４ａを閉状態にするとともに自立運転リレー３４ｂを開状態にしてインバータ３２の交流電力を系統連系端子２１に出力する。また、制御部３５は、自立運転モードのとき、系統連系リレー３４ａを開状態にするとともに自立運転リレー３４ｂを閉状態にしてインバータ３２の交流電力を自立運転用出力端子２２に出力する。制御部３５は、センサ５１ａ～５１ｄによって検出した電力値がしきい値よりも低い場合には異常と判定する異常監視を行う。そして制御部３５は、自立運転モードであることを含む特定条件に該当するときに異常監視を行う状態から異常監視を行わない状態に切り替える。
【0071】
特定条件に含まれる自立運転モードにおいて、負荷１７の状態に応じた交流電力を得るように、ストリング１２ａ～１２ｃの発電が抑えられる。このため、各ストリング１２ａ～１２ｃの発電電力がしきい値よりも低くなる場合があり、誤検出となる場合がある。したがって、自立運転モードにおいて、異常監視を行わないようにすることで、誤検出を抑制する。これにより、ストリング１２ａ～１２ｃに対する異常検出の精度を向上できる。
【0072】
（３）パワーコンディショナ１１は、インバータ３２から出力される交流電力を検出可能なセンサ５２を備える。制御部３５は、センサ５２によって検出した電力値よりもセンサ５１ａ～５１ｄによって検出した電力値が小さい状態のときには異常と判定する異常監視を行う。そして、制御部３５は、センサ５２によって検出した電力値よりもセンサ５１ａ～５１ｄによって検出した電力値が大きい状態（いわゆる過積載状態）を含む特定条件に該当するときには異常監視を行う状態から異常監視を行わない状態に切り替える。
【0073】
特定条件に含まれる過積載状態は、パワーコンディショナ１１が出力可能な電力量に対して、太陽電池１２の発電可能電力が大きい状態である。このような過積載状態のとき、制御部３５は、ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｃの制御により、パワーコンディショナ１１が出力可能な電力量まで各ストリング１２ａ～１２ｃの発電を抑制する。このため、各ストリング１２ａ～１２ｃの発電電力がしきい値よりも低くなることがあり、誤検出となる場合がある。したがって、過積載状態であるときに各ストリング１２ａ～１２ｃに対する異常監視を停止（中断）する。これにより、ストリング１２ａ～１２ｃに対する異常の誤検出を抑制することで、各ストリング１２ａ～１２ｃに対する異常検出の精度を向上できる。
【0074】
（３）制御部３５は、特定条件に該当しなくなったとき、異常監視を開始する。たとえば、商用電力系統１５が停電状態から復帰（復電）したとき、自立運転モードから連系運転モードへと変更する。そして、制御部３５は、各ストリング１２ａ～１２ｃに対する異常監視を再開する。これにより、各ストリング１２ａ～１２ｃの異常を検出することができる。
【0075】
（４）制御部３５は、特定条件に該当しなくなったとき、異常監視を開始する。たとえば、過積載状態ではなくなったとき、制御部３５は、各ストリング１２ａ～１２ｃに対する異常監視を再開する。これにより、各ストリング１２ａ～１２ｃの異常を検出することができる。
【0076】
（５）制御部３５は、各センサ５１ａ～５１ｄによる検出結果により、各ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｄに対するストリングの接続状態を検出する。そして、制御部３５は、検出した接続状態のデータをメモリ３６に記憶させる。このように、パワーコンディショナ１１に対するストリング１２ａ～１２ｄの接続状態が、自動で設定される。これにより、施工時における設定ミスやストリングの接続を変更したときの設定変更ミスを防止することができる。
【0077】
（６）制御部３５は、待機状態Ｓ１１に遷移したときに、メモリ３６に記憶した異常判定のためのデータ、たとえば比較結果、カウント値をクリアする。これにより、異常の誤検知を抑制できる。
【0078】
（変更例）
上記実施形態は例えば以下のように変更できる。上記実施形態と以下の各変更例は、技術的な矛盾が生じない限り、互いに組み合せることができる。なお、以下の変更例において、上記実施形態と共通する部分については、上記実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
上記実施形態は例えば以下のように変更できる。上記実施形態と以下の各変更例は、技術的な矛盾が生じない限り、互いに組み合せることができる。なお、以下の変更例において、上記実施形態と共通する部分については、上記実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
【0079】
・上記実施形態に対し、パワーコンディショナの構成を適宜変更してもよい。
図７は、変更例のパワーコンディショナ１０１を示す。このパワーコンディショナ１０１は、上記実施形態の構成に対して、バイパスリレー３４ｃが追加されている。
図７は、変更例のパワーコンディショナ１０１を示す。このパワーコンディショナ１０１は、上記実施形態の構成に対して、バイパスリレー３４ｃが追加されている。
【0080】
バイパスリレー３４ｃは、系統連系端子２１と自立運転用出力端子２２との間に接続されている。この変更例の制御部３５は、連系運転モードにおいてバイパスリレー３４ｃを閉状態（オン）とし、自立運転モードにおいてバイパスリレー３４ｃを開状態（オフ）とする。バイパスリレー３４ｃは、系統連系端子２１と自立運転用出力端子２２との間を接離する開閉器（スイッチ）の一例である。バイパスリレー３４ｃは、たとえば、半導体スイッチ、機械式リレースイッチ、等を用いることができる。
【0081】
系統連系端子２１は、商用電力系統１５に接続されている。したがって、連系運転モードにおいて、商用電力系統１５から供給される商用交流電力は、系統連系端子２１からバイパスリレー３４ｃを介して自立運転用出力端子２２に供給される。この自立運転用出力端子２２は、自立運転モードにおいて、パワーコンディショナ１０１が交流電力を出力する端子である。このため、自立運転モードにおいて使用する負荷１７を自立運転用出力端子２２に接続することで、連系運転モードにおいてもその負荷１７に商用交流電力が供給される。つまり、自立運転モードにおいて使用する予定の負荷１７を差替える手間がなくなる。
【0082】
図８、図９は、変更例のパワーコンディショナ２０１を示す。図９は、変更例のパワーコンディショナ２０１について、自立運転モードにおける接続状態を示す。このパワーコンディショナ２０１は、上記実施形態の構成に対して、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ（ＢＤＤ）３７と、蓄電池３８とが追加されている。
【0083】
双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ３７は、直流電圧バス４１に接続されている。蓄電池３８は、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ３７に接続されている。つまり、蓄電池３８は、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ３７を介して直流電圧バス４１に接続されている。
【0084】
蓄電池３８は、充放電可能とされた電池（二次電池）である。蓄電池３８は、たとえばリチウムイオン電池である。
双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ３７は、例えば昇降圧回路であり、直流電圧バス４１の直流電力を、蓄電池３８に充電する直流電力に変換する。また、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ３７は、蓄電池３８から放電される直流電力を、直流電圧バス４１に応じた電圧の著狂う電力に変換する。双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ３７は、スイッチング素子を含む。制御部３５は、スイッチング素子をオンオフ駆動する制御信号を出力するとともに、その制御信号のパルス幅を例えばＰＷＭ方式によって調整する。制御信号によりスイッチング素子がオンオフすることにより、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ３７は、直流電圧バス４１の直流電力を蓄電池３８の充電電力に変換する、または蓄電池３８から放電電力を直流電圧バス４１に対応する直流電力に変換する。
双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ３７は、例えば昇降圧回路であり、直流電圧バス４１の直流電力を、蓄電池３８に充電する直流電力に変換する。また、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ３７は、蓄電池３８から放電される直流電力を、直流電圧バス４１に応じた電圧の著狂う電力に変換する。双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ３７は、スイッチング素子を含む。制御部３５は、スイッチング素子をオンオフ駆動する制御信号を出力するとともに、その制御信号のパルス幅を例えばＰＷＭ方式によって調整する。制御信号によりスイッチング素子がオンオフすることにより、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ３７は、直流電圧バス４１の直流電力を蓄電池３８の充電電力に変換する、または蓄電池３８から放電電力を直流電圧バス４１に対応する直流電力に変換する。
【0085】
蓄電池３８は、バッテリ管理部（ＢＭＵ：バッテリマネジメントユニット）を有している。バッテリ管理部は、蓄電池３８の蓄電量を算出する。蓄電池３８の蓄電量は、蓄電池３８のＳＯＣ（State of Charge）で示される。なお、蓄電池３８の蓄電量は、例えば蓄電池３８の端子間電圧値で示されてもよい。バッテリ管理部は、蓄電量を含む検出信号を出力する。
【0086】
パワーコンディショナ２０１は、太陽電池１２にて発電した直流電力をインバータ３２で交流電力に変換して商用電力系統１５へ出力する。また、パワーコンディショナ１１は、蓄電池３８を備える。パワーコンディショナ１１は、直流電力により蓄電池３８を充電する。パワーコンディショナ１１は、蓄電池３８から出力される直流電力をインバータ３２で交流電力に変換して商用電力系統１５へ出力する。
【0087】
制御部３５は、太陽電池１２の発電電力と、系統電力線１４に接続された負荷１６，１７の消費電力との差である余剰電力により蓄電池３８を充電するように、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ３７、ＰＶコンバータ３１ａ～３１ｃ、インバータ３２を制御する。また、負荷１６，１７の消費電力が太陽電池１２の発電電力を上回るときに蓄電池３８の放電電力に基づく交流電力を系統電力線１４に出力するように、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ３７、インバータ３２を制御する。
【0088】
このパワーコンディショナ２０１は、負荷１６，１７における消費電力に対して太陽電池１２による発電電力が大きいときに、蓄電池３８を充電することにより、過積載状態である期間を低減できる。また、太陽電池１２によって蓄電池３８を充電することにより、太陽電池１２が発電できない期間に、蓄電池３８に蓄電された電力を交流電力に変換して出力することで、負荷１６，１７を利用することができる。
【0089】
・上記実施形態では、図１に示すように、１つのＰＶコンバータ３１ａに対して１つのストリング１２ａ（１２ｂ，１２ｃ）を接続した。これに対し、１つのＰＶコンバータ３１ａに対して複数のストリング、たとえば図１に示すストリング１２ａ，１２ｄを接続してもよい。この場合、各ストリング１２ａ，１２ｄは、それぞれブロッキングダイオードを介して１つのＰＶコンバータ３１ａに接続される。ブロッキングダイオードは、ストリング１２ａ，１２ｄに逆電圧が生じてストレスがかかることを防止する。ブロッキングダイオードは、半導体スイッチなどを用いることもできる。また、１つのＰＶコンバータ３１ａに対して３つ以上のストリングを接続してもよい。なお、図１に示すＰＶコンバータ３１ａに対する接続を説明したが、他のＰＶコンバータ３１ｂ～３１ｄに対して複数のストリングを接続してもよい。
【0090】
・上記実施形態に対し、パワーコンディショナに搭載されるＰＶコンバータの数を、１つ～３つ、５つ以上の適宜の数に変更してもよい。
・上記実施形態のパワーコンディショナ１１に接続される太陽電池１２に含まれるストリングの数は、１つ～３つ、５つ以上の適宜の数に変更してもよい。
・上記実施形態のパワーコンディショナ１１に接続される太陽電池１２に含まれるストリングの数は、１つ～３つ、５つ以上の適宜の数に変更してもよい。
【0091】
・上記実施形態では、停電を検知した制御部３５が自動で連系運転モードから自立運転モードへと変更するようにしたが、これに限らない。たとえば使用者が各種のインタフェースを通じて運転モードの変更を指示した場合に、制御部３５が動作モードの変更を行うようにしてもよい。各種のインタフェースとしては、たとえば、パワーコンディショナ１１に設けられたスイッチ、パワーコンディショナ１１に接続されたコントローラに設けられたスイッチ、携帯端末、等を用いることができる。
【0092】
・上記実施形態及び変更例では、自然エネルギーを利用した電源としての太陽電池１２に接続されたパワーコンディショナ１１，１０１，２０１について説明した。自然エネルギーを利用した電源としては、太陽光発電装置、太陽熱発電装置、風力発電装置、ガス発電装置、地熱発電装置、等の発電装置、またはこれらを組み合わせて用いることができる。
【0093】
以上の説明は単に例示である。本開示の技術を説明する目的のために列挙された構成要素および方法（製造プロセス）以外に、より多くの考えられる組み合わせおよび置換が可能であることを当業者は認識し得る。本開示は、特許請求の範囲を含む本開示の範囲内に含まれるすべての代替、変形、および変更を包含することが意図される。
【符号の説明】
【0094】
１１，１０１，２０１ パワーコンディショナ
１２ 太陽電池
１２ａ～１２ｄ 太陽電池ストリング（ストリング）
１３ 太陽光発電システム
１４ 系統電力線
１５ 商用電力系統
１６，１７ 負荷
２１ 系統連系端子
２２ 自立運転用出力端子
２３ａ～２３ｄ 接続端子
３１ａ～３１ｄ ＰＶコンバータ
３２ インバータ
３３ フィルタ
３４ａ 系統連系リレー
３４ｂ 自立運転リレー
３４ｃ バイパスリレー
３５ 制御部
３６ メモリ
３７ 双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ
３８ 蓄電池
４１ 直流電圧バス
４５ 電源回路
５１ａ～５１ｄ センサ
５２ センサ
５３ センサ
Ｓ１１ 待機状態
Ｓ１２ 作動状態
Ｓ１３ 非監視状態
Ｓ１４ 異常報知
１２ 太陽電池
１２ａ～１２ｄ 太陽電池ストリング（ストリング）
１３ 太陽光発電システム
１４ 系統電力線
１５ 商用電力系統
１６，１７ 負荷
２１ 系統連系端子
２２ 自立運転用出力端子
２３ａ～２３ｄ 接続端子
３１ａ～３１ｄ ＰＶコンバータ
３２ インバータ
３３ フィルタ
３４ａ 系統連系リレー
３４ｂ 自立運転リレー
３４ｃ バイパスリレー
３５ 制御部
３６ メモリ
３７ 双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ
３８ 蓄電池
４１ 直流電圧バス
４５ 電源回路
５１ａ～５１ｄ センサ
５２ センサ
５３ センサ
Ｓ１１ 待機状態
Ｓ１２ 作動状態
Ｓ１３ 非監視状態
Ｓ１４ 異常報知
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
