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(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】P2022190721
(43)【公開日】2022-12-27
(54)【発明の名称】監視装置、監視システムおよび監視方法
(51)【国際特許分類】
H02S 50/00 20140101AFI20221220BHJP
G01R 31/12 20200101ALI20221220BHJP
G01R 31/56 20200101ALI20221220BHJP
【ＦＩ】
H02S50/00
G01R31/12 A
G01R31/56
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021099103
(22)【出願日】2021-06-15
(71)【出願人】
【識別番号】000002130
【氏名又は名称】住友電気工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000682
【氏名又は名称】弁理士法人ワンディ－ＩＰパ－トナ－ズ
(72)【発明者】
【氏名】森下 裕樹
(72)【発明者】
【氏名】浅尾 芳久
【テーマコード（参考）】
2G014
2G015
5F151
【Ｆターム（参考）】
2G014AA15
2G014AA32
2G014AB08
2G014AB33
2G014AB61
2G014AC18
2G015AA13
2G015AA27
2G015BA04
2G015CA01
5F151KA08
(57)【要約】
【課題】太陽光発電システムの状態をより正確に判定する。
【解決手段】太陽光発電システムに用いられる監視装置であって、太陽電池パネルを含む発電部の出力電流の計測結果を取得する第１取得部と、前記発電部の出力電圧の計測結果を取得する第２取得部と、前記第１取得部によって一定期間において取得された出力電流の計測結果に基づいて、前記発電部の出力電流の特定の周波数成分を抽出する抽出部と、前記抽出部により抽出された前記特定の周波数成分と、前記第２取得部により取得された、前記一定期間における前記出力電圧の計測結果とを対応づけて保存する処理を行う処理部とを備える。
【選択図】図７
【解決手段】太陽光発電システムに用いられる監視装置であって、太陽電池パネルを含む発電部の出力電流の計測結果を取得する第１取得部と、前記発電部の出力電圧の計測結果を取得する第２取得部と、前記第１取得部によって一定期間において取得された出力電流の計測結果に基づいて、前記発電部の出力電流の特定の周波数成分を抽出する抽出部と、前記抽出部により抽出された前記特定の周波数成分と、前記第２取得部により取得された、前記一定期間における前記出力電圧の計測結果とを対応づけて保存する処理を行う処理部とを備える。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
太陽光発電システムに用いられる監視装置であって、
太陽電池パネルを含む発電部の出力電流の計測結果を取得する第１取得部と、
前記発電部の出力電圧の計測結果を取得する第２取得部と、
前記第１取得部によって一定期間において取得された出力電流の計測結果に基づいて、前記発電部の出力電流の特定の周波数成分を抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出された前記特定の周波数成分と、前記第２取得部により取得された、前記一定期間における前記出力電圧の計測結果とを対応づけて保存する処理を行う処理部とを備える、監視装置。
太陽電池パネルを含む発電部の出力電流の計測結果を取得する第１取得部と、
前記発電部の出力電圧の計測結果を取得する第２取得部と、
前記第１取得部によって一定期間において取得された出力電流の計測結果に基づいて、前記発電部の出力電流の特定の周波数成分を抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出された前記特定の周波数成分と、前記第２取得部により取得された、前記一定期間における前記出力電圧の計測結果とを対応づけて保存する処理を行う処理部とを備える、監視装置。
【請求項2】
前記監視装置は、さらに、
複数の前記一定期間を含む検出期間において取得された前記特定の周波数成分のうち、第１閾値以上のレベルを有する前記特定の周波数成分の数が第２閾値以上である場合、前記第１閾値以上のレベルを有する前記特定の周波数成分と、対応の前記出力電圧の計測結果とに基づいて、前記発電部の出力ラインにおけるアーク放電の検出を行う検出部を備える、請求項１に記載の監視装置。
複数の前記一定期間を含む検出期間において取得された前記特定の周波数成分のうち、第１閾値以上のレベルを有する前記特定の周波数成分の数が第２閾値以上である場合、前記第１閾値以上のレベルを有する前記特定の周波数成分と、対応の前記出力電圧の計測結果とに基づいて、前記発電部の出力ラインにおけるアーク放電の検出を行う検出部を備える、請求項１に記載の監視装置。
【請求項3】
前記検出部は、前記処理部により保存された前記特定の周波数成分と、対応の前記出力電圧の計測結果との相関に基づいて前記検出を行う、請求項２に記載の監視装置。
【請求項4】
前記処理部は、さらに、前記発電部の出力電流の前記一定期間における直流電流値を、前記特定の周波数成分に対応づけて保存する処理を行い、
前記検出部は、前記処理部により保存された前記出力電圧の計測結果および前記直流電流値、に基づく電力値と、対応する前記特定の周波数成分との相関に基づいて前記検出を行う、請求項２または請求項３に記載の監視装置。
前記検出部は、前記処理部により保存された前記出力電圧の計測結果および前記直流電流値、に基づく電力値と、対応する前記特定の周波数成分との相関に基づいて前記検出を行う、請求項２または請求項３に記載の監視装置。
【請求項5】
前記第１取得部は、前記発電部の出力電流を計測する複数の電流センサのうちのいずれか１つを選択し、選択した前記電流センサからの計測結果を取得する選択部を含む、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項6】
前記監視装置は、前記発電部の出力電圧を用いて動作する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項7】
太陽光発電システムに用いられる監視装置であって、
太陽電池パネルを含む発電部の出力電流の計測結果を取得する第１取得部と、
前記発電部の出力電圧の計測結果を取得する第２取得部と、
前記第１取得部によって一定期間において取得された出力電流の計測結果に基づいて、前記発電部の出力電流の特定の周波数成分を抽出する抽出部と、
前記第２取得部により取得された前記一定期間における前記出力電圧の計測結果、および前記発電部の出力電流の前記一定期間における直流電流値、に基づく電力値を算出し、算出した前記電力値と、前記抽出部により抽出された前記特定の周波数成分とを対応づけて保存する処理を行う処理部とを備える、監視装置。
太陽電池パネルを含む発電部の出力電流の計測結果を取得する第１取得部と、
前記発電部の出力電圧の計測結果を取得する第２取得部と、
前記第１取得部によって一定期間において取得された出力電流の計測結果に基づいて、前記発電部の出力電流の特定の周波数成分を抽出する抽出部と、
前記第２取得部により取得された前記一定期間における前記出力電圧の計測結果、および前記発電部の出力電流の前記一定期間における直流電流値、に基づく電力値を算出し、算出した前記電力値と、前記抽出部により抽出された前記特定の周波数成分とを対応づけて保存する処理を行う処理部とを備える、監視装置。
【請求項8】
太陽光発電システムに用いられる監視装置と、判定装置とを備える監視システムであって、
前記監視装置は、太陽電池パネルを含む発電部の出力電流および出力電圧の計測結果を取得し、取得した出力電流の一定期間における計測結果に基づいて、前記発電部の出力電流の特定の周波数成分を抽出し、抽出した前記特定の周波数成分と、前記一定期間における前記出力電圧の計測結果とを対応づけて、前記判定装置へ送信し、
前記判定装置は、前記監視装置から送信された前記特定の周波数成分および前記出力電圧の計測結果を受信し、前記特定の周波数成分と、対応の前記出力電圧の計測結果とに基づいて、前記発電部の出力ラインにおけるアーク放電の検出を行う、監視システム。
前記監視装置は、太陽電池パネルを含む発電部の出力電流および出力電圧の計測結果を取得し、取得した出力電流の一定期間における計測結果に基づいて、前記発電部の出力電流の特定の周波数成分を抽出し、抽出した前記特定の周波数成分と、前記一定期間における前記出力電圧の計測結果とを対応づけて、前記判定装置へ送信し、
前記判定装置は、前記監視装置から送信された前記特定の周波数成分および前記出力電圧の計測結果を受信し、前記特定の周波数成分と、対応の前記出力電圧の計測結果とに基づいて、前記発電部の出力ラインにおけるアーク放電の検出を行う、監視システム。
【請求項9】
太陽光発電システムにおける監視方法であって、
太陽電池パネルを含む発電部の出力電流および出力電圧の計測結果を取得するステップと、
取得した出力電流の一定期間における計測結果に基づいて、前記発電部の出力電流の特定の周波数成分を抽出するステップと、
抽出した前記特定の周波数成分と、前記一定期間における前記出力電圧の計測結果とを対応づけて保存するステップと、
保存した前記特定の周波数成分および対応の前記出力電圧の計測結果に基づいて、前記発電部の出力ラインにおけるアーク放電の検出を行うステップとを含む、監視方法。
太陽電池パネルを含む発電部の出力電流および出力電圧の計測結果を取得するステップと、
取得した出力電流の一定期間における計測結果に基づいて、前記発電部の出力電流の特定の周波数成分を抽出するステップと、
抽出した前記特定の周波数成分と、前記一定期間における前記出力電圧の計測結果とを対応づけて保存するステップと、
保存した前記特定の周波数成分および対応の前記出力電圧の計測結果に基づいて、前記発電部の出力ラインにおけるアーク放電の検出を行うステップとを含む、監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、監視装置、監視システムおよび監視方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、太陽光発電システムを監視して異常を判別するための技術が開発されている。たとえば、特開２０１２－２０５０７８号公報（特許文献１）には、以下のような太陽光発電用監視システムが開示されている。すなわち、太陽光発電用監視システムは、複数の太陽電池パネルからの出力を集約して電力変換装置に送り込む太陽光発電システムについて、前記太陽電池パネルの発電状況を監視する太陽光発電用監視システムであって、前記複数の太陽電池パネルからの出力電路が集約された場所に設けられ、各太陽電池パネルの発電量を計測する計測装置と、前記計測装置に接続され、前記計測装置による発電量の計測データを送信する機能を有する下位側通信装置と、前記下位側通信装置から送信される前記計測データを受信する機能を有する上位側通信装置と、前記上位側通信装置を介して前記太陽電池パネルごとの前記計測データを収集する機能を有する判定装置とを備える。前記判定装置は、前記各太陽電池パネルについての、同一時点における発電量の差に基づいて異常の有無を判定するか、または前記各太陽電池パネルについての、所定期間の発電量の最大値又は積算値に基づいて異常の有無を判定する。
【0003】
また、発電部の出力ライン等においてアーク放電が発生する場合、太陽光発電システムにおいて様々な支障が生じる可能性があるため、アーク放電を検出するための技術が開発されている。たとえば、特開２０１９－４５４２２号公報（特許文献２）には、以下のようなアーク検出装置が開示されている。すなわち、アーク検出装置は、太陽電池モジュールの各ストリングの出力ケーブル毎の電流波形からノイズレベルを計測する測定手段と、前記測定手段からのノイズレベルとアーク発生を示す第１閾値とを比較することによりアーク発生を判定する第１判定手段と、前記第１判定手段がアーク発生を検出したときに、前記各ストリングのノイズレベルの最大値と他のストリングのノイズレベルとの関係を識別するための第２閾値に基づいて、ノイズレベルが最大値となるストリングでアークが発生したものか、前記各ストリング以外の他の箇所でアークが発生したものかを判定する第２判定手段とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１２－２０５０７８号公報
【特許文献2】特開２０１９－４５４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献２に記載のアーク検出装置では、ストリングの出力電流の波形からノイズを検出することにより、アークの発生を検出している。
【0006】
しかしながら、ストリングの出力電流は、天候、時間および季節等に応じて刻々と変化する。また、発電電力の変化に伴い、電力変換装置において生じるインバータノイズも変化する。さらに、太陽光発電システムにおけるブレーカのオンおよびオフの切り替え等により突発的にノイズが生じることがある。このため、ストリングの出力電流の波形からノイズを検出するだけでは、当該ノイズがアーク放電によるものであるか否かを正確に判別することが難しい。太陽光発電システムの状態をより正確に判定することのできる技術が望まれる。
【0007】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、太陽光発電システムの状態をより正確に判定することができる監視装置、監視システムおよび監視方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示の監視装置は、太陽光発電システムに用いられる監視装置であって、太陽電池パネルを含む発電部の出力電流の計測結果を取得する第１取得部と、前記発電部の出力電圧の計測結果を取得する第２取得部と、前記第１取得部によって一定期間において取得された出力電流の計測結果に基づいて、前記発電部の出力電流の特定の周波数成分を抽出する抽出部と、前記抽出部により抽出された前記特定の周波数成分と、前記第２取得部により取得された、前記一定期間における前記出力電圧の計測結果とを対応づけて保存する処理を行う処理部とを備える。
【0009】
本開示の監視装置は、太陽光発電システムに用いられる監視装置であって、太陽電池パネルを含む発電部の出力電流の計測結果を取得する第１取得部と、前記発電部の出力電圧の計測結果を取得する第２取得部と、前記第１取得部によって一定期間において取得された出力電流の計測結果に基づいて、前記発電部の出力電流の特定の周波数成分を抽出する抽出部と、前記抽出部により抽出された前記特定の周波数成分と、前記第２取得部により取得された前記一定期間における前記出力電圧の計測結果、および前記発電部の出力電流の前記一定期間における直流電流値、に基づく電力値とを対応づけて保存する処理を行う処理部とを備える。
【0010】
本開示の監視システムは、太陽光発電システムに用いられる監視装置と、判定装置とを備える監視システムであって、前記監視装置は、太陽電池パネルを含む発電部の出力電流および出力電圧の計測結果を取得し、取得した出力電流の一定期間における計測結果に基づいて、前記発電部の出力電流の特定の周波数成分を抽出し、抽出した前記特定の周波数成分と、前記一定期間における前記出力電圧の計測結果とを対応づけて、前記判定装置へ送信し、前記判定装置は、前記監視装置から送信された前記特定の周波数成分および前記出力電圧の計測結果を受信し、前記特定の周波数成分と、対応の前記出力電圧の計測結果とに基づいて、前記発電部の出力ラインにおけるアーク放電の検出を行う。
【0011】
本開示の監視方法は、太陽光発電システムにおける監視方法であって、太陽電池パネルを含む発電部の出力電流および出力電圧の計測結果を取得するステップと、取得した出力電流の一定期間における計測結果に基づいて、前記発電部の出力電流の特定の周波数成分を抽出するステップと、抽出した前記特定の周波数成分と、前記一定期間における前記出力電圧の計測結果とを対応づけて保存するステップと、保存した前記特定の周波数成分および対応の前記出力電圧の計測結果に基づいて、前記発電部の出力ラインにおけるアーク放電の検出を行うステップとを含む。
【0012】
本開示は、このような特徴的な処理部を備える監視装置として実現され得るだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとする監視方法として実現され得たり、かかるステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現され得る。また、本開示は、監視装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得る。
【0013】
また、本開示は、このような特徴的な処理部を備える監視システムとして実現され得るだけでなく、かかる特徴的な処理をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現され得る。また、本開示は、監視システムの一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得る。
【発明の効果】
【0014】
本開示によれば、太陽光発電システムの状態をより正確に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【発明を実施するための形態】
【0016】
最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。
【0017】
（１）本開示の実施の形態に係る監視装置は、太陽光発電システムに用いられる監視装置であって、太陽電池パネルを含む発電部の出力電流の計測結果を取得する第１取得部と、前記発電部の出力電圧の計測結果を取得する第２取得部と、前記第１取得部によって一定期間において取得された出力電流の計測結果に基づいて、前記発電部の出力電流の特定の周波数成分を抽出する抽出部と、前記抽出部により抽出された前記特定の周波数成分と、前記第２取得部により取得された、前記一定期間における前記出力電圧の計測結果とを対応づけて保存する処理を行う処理部とを備える。
【0018】
このような構成により、アーク放電に起因する特定の周波数成分と出力電圧との関係に着目し、保存された特定の周波数成分および対応の出力電圧を用いてアーク放電の検出を行うことができるため、出力電流に含まれるノイズの影響を受けてアーク放電の検出を行う場合と比較して、インバータノイズ等に起因する誤判定を防ぎ、より正確な判定結果を得ることができる。したがって、太陽光発電システムの状態をより正確に判定することができる。
【0019】
（２）複数の前記一定期間を含む検出期間において取得された前記特定の周波数成分のうち、第１閾値以上のレベルを有する前記特定の周波数成分の数が第２閾値以上である場合、前記第１閾値以上のレベルを有する前記特定の周波数成分と、対応の前記出力電圧の計測結果とに基づいて、前記発電部の出力ラインにおけるアーク放電の検出を行う検出部を備えてもよい。
【0020】
電力変換装置において生じる高周波のインバータノイズ等は、監視装置に到達するまでに大きく減衰する可能性が高い。すなわち、上記のような構成により、処理部により保存される第１閾値以上のレベルの特定の周波数成分には、インバータノイズ等が含まれない可能性が高い。このため、上記のような構成により、インバータノイズ等に起因する誤判定、および一時的に生じた高周波ノイズに起因する誤判定等をより確実に防ぎ、一定期間において高周波電流が複数回生じる可能性の高いアーク放電を、より一層正確に検出することができる。
【0021】
（３）前記検出部は、前記処理部により保存された前記特定の周波数成分と、対応の前記出力電圧の計測結果との相関に基づいて前記検出を行ってもよい。
【0022】
このように、アーク放電による特定の周波数成分のレベルが出力電圧に依存することに着目し、このような特性を利用してアーク放電の検出を行う構成により、アーク放電の検出をより一層正確に行うことができる。
【0023】
（４）前記処理部は、さらに、前記発電部の出力電流の前記一定期間における直流電流値を、前記特定の周波数成分に対応づけて保存する処理を行い、前記検出部は、前記処理部により保存された前記出力電圧の計測結果および前記直流電流値、に基づく電力値と、対応する前記特定の周波数成分との相関に基づいて前記検出を行ってもよい。
【0024】
このような構成により、第１閾値以上のレベルの特定の周波数成分に対応する出力電力に加えて、さらに、当該特定の周波数成分に対応する直流電流値を用いてアーク放電の検出を行うことにより、より一層正確な判定結果を得ることができる。
【0025】
（５）前記第１取得部は、前記発電部の出力電流を計測する複数の電流センサのうちのいずれか１つを選択し、選択した前記電流センサからの計測結果を取得する選択部を含んでもよい。
【0026】
このような構成により、複数の電流センサの各々の計測結果を取得するための構成を電流センサごとに設ける必要がなく、複数の電流センサの計測結果を取得することのできる構成を簡単に実現することができる。
【0027】
（６）前記監視装置は、前記発電部の出力電圧を用いて動作してもよい。
【0028】
このような構成により、高電圧である発電部の出力電圧を用いて動作するとともに、当該出力電圧をアーク放電の検出にも用いることができる。
【0029】
（７）本開示の実施の形態に係る監視装置は、太陽光発電システムに用いられる監視装置であって、太陽電池パネルを含む発電部の出力電流の計測結果を取得する第１取得部と、前記発電部の出力電圧の計測結果を取得する第２取得部と、前記第１取得部によって一定期間において取得された出力電流の計測結果に基づいて、前記発電部の出力電流の特定の周波数成分を抽出する抽出部と、前記第２取得部により取得された前記一定期間における前記出力電圧の計測結果、および前記発電部の出力電流の前記一定期間における直流電流値、に基づく電力値を算出し、算出した前記電力値と、前記抽出部により抽出された前記特定の周波数成分とを対応づけて保存する処理を行う処理部とを備える。
【0030】
このような構成により、アーク放電に起因する特定の周波数成分と電力値との関係に着目し、保存された特定の周波数成分および対応の電力値を用いてアーク放電の検出を行うことができるため、出力電流に含まれるノイズの影響を受けてアーク放電の検出を行う場合と比較して、インバータノイズ等に起因する誤判定を防ぎ、より正確な判定結果を得ることができる。したがって、太陽光発電システムの状態をより正確に判定することができる。
【0031】
（８）本開示の実施の形態に係る監視システムは、太陽光発電システムに用いられる監視装置と、判定装置とを備える監視システムであって、前記監視装置は、太陽電池パネルを含む発電部の出力電流および出力電圧の計測結果を取得し、取得した出力電流の一定期間における計測結果に基づいて、前記発電部の出力電流の特定の周波数成分を抽出し、抽出した前記特定の周波数成分と、前記一定期間における前記出力電圧の計測結果とを対応づけて、前記判定装置へ送信し、前記判定装置は、前記監視装置から送信された前記特定の周波数成分および前記出力電圧の計測結果を受信し、前記特定の周波数成分と、対応の前記出力電圧の計測結果とに基づいて、前記発電部の出力ラインにおけるアーク放電の検出を行う。
【0032】
このような構成により、アーク放電に起因する特定の周波数成分と出力電圧との関係に着目し、保存された特定の周波数成分および対応の出力電圧を用いてアーク放電の検出を行うことにより、出力電流に含まれるノイズの影響を受けてアーク放電の検出を行う場合と比較して、インバータノイズ等に起因する誤判定を防ぎ、より正確な判定結果を得ることができる。したがって、太陽光発電システムの状態をより正確に判定することができる。
【0033】
（９）本開示の実施の形態に係る監視方法は、太陽光発電システムにおける監視方法であって、太陽電池パネルを含む発電部の出力電流および出力電圧の計測結果を取得するステップと、取得した出力電流の一定期間における計測結果に基づいて、前記発電部の出力電流の特定の周波数成分を抽出するステップと、抽出した前記特定の周波数成分と、前記一定期間における前記出力電圧の計測結果とを対応づけて保存するステップと、保存した前記特定の周波数成分および対応の前記出力電圧の計測結果に基づいて、前記発電部の出力ラインにおけるアーク放電の検出を行うステップとを含む。
【0034】
このような方法により、アーク放電に起因する特定の周波数成分と出力電圧との関係に着目し、保存された特定の周波数成分および対応の出力電圧を用いてアーク放電の検出を行うことにより、出力電流に含まれるノイズの影響を受けてアーク放電の検出を行う場合と比較して、インバータノイズ等に起因する誤判定を防ぎ、より正確な判定結果を得ることができる。したがって、太陽光発電システムの状態をより正確に判定することができる。
【0035】
以下、本開示の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【0036】
【0037】
図１を参照して、太陽光発電システム４０１は、４つのＰＣＳ（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）ユニット８０と、キュービクル６とを備える。キュービクル６は、銅バー７３と、変圧器１０とを含む。
【0038】
図１では、４つのＰＣＳユニット８０を代表的に示しているが、さらに多数または少数のＰＣＳユニット８０が設けられてもよい。
【0039】
図２は、本開示の実施の形態に係るＰＣＳユニットの構成を示す図である。
【0040】
図２を参照して、ＰＣＳユニット８０は、４つの集電ユニット６０と、ＰＣＳ（電力変換装置）８とを備える。ＰＣＳ８は、銅バー７と、電力変換部９と、収集部２１とを含む。
【0041】
図２では、４つの集電ユニット６０を代表的に示しているが、さらに多数または少数の集電ユニット６０が設けられてもよい。
【0042】
また、収集部２１は、ＰＣＳ８の内部に設けられる代わりに、ＰＣＳ８の外部の装置に設けられてもよい。収集部２１が設けられる外部の装置を収集装置とすると、収集装置は、たとえば、ＰＣＳ８の近傍に設けられ、ＰＣＳ８内の銅バー７を介して互いに接続された後述する各集約ライン５のいずれか１つに接続される。
【0043】
図３は、本開示の実施の形態に係る集電ユニットの構成を示す図である。
【0044】
図３を参照して、集電ユニット６０は、４つの太陽電池ユニット７４を有する。
【0045】
図３では、４つの太陽電池ユニット７４を代表的に示しているが、さらに多数または少数の太陽電池ユニット７４が設けられてもよい。
【0046】
図４は、本開示の実施の形態に係る太陽電池ユニットの構成を示す図である。
【0047】
図４を参照して、太陽電池ユニット７４は、４つの発電部７８Ａ，７８Ｂ，７８Ｃ，７８Ｄと、接続箱７６とを含む。以下、発電部７８Ａ，７８Ｂ，７８Ｃ，７８Ｄの各々を発電部７８とも称する。発電部７８は、太陽電池パネル７９を有する。接続箱７６は、銅バー７７を有する。
【0048】
図４では、４つの発電部７８を代表的に示しているが、さらに多数または少数の発電部７８が設けられてもよい。
【0049】
発電部７８は、この例では４つの太陽電池パネル７９が直列接続されたストリングである。
【0050】
図４では、４つの太陽電池パネル７９を代表的に示しているが、さらに多数または少数の太陽電池パネルが設けられてもよい。
【0051】
太陽光発電システム４０１の各ＰＣＳユニット８０では、図３に示す集電ユニット６０における太陽電池ユニット７４、に含まれる複数の発電部７８からの出力ラインおよび集約ラインすなわち電力線がそれぞれ、図２に示す電力変換部９に電気的に接続される。
【0052】
より詳細には、発電部７８の出力ライン１は、発電部７８に接続された第１端と、銅バー７７に接続された第２端とを有する。各出力ライン１は、銅バー７７を介して集約ライン５に集約される。銅バー７７は、たとえば接続箱７６の内部に設けられている。
【0053】
発電部７８は、太陽光を受けると、受けた太陽光のエネルギーを直流電力に変換し、変換した直流電力を出力ライン１へ出力する。
【0054】
【0055】
図２を参照して、ＰＣＳ８において、内部ライン３は、銅バー７に接続された第１端と、電力変換部９に接続された第２端とを有する。
【0056】
図１～図４を参照して、太陽光発電システム４０１では、上述のように複数の発電部７８からの各出力ライン１が集約ライン５に集約され、各集約ライン５が内部ライン３に集約され、電力変換部９に電気的に接続される。
【0057】
ＰＣＳ８において、電力変換部９は、たとえば、各発電部７８において発電された直流電力を出力ライン１、銅バー７７、集約ライン５、銅バー７および内部ライン３経由で受けると、受けた直流電力を交流電力に変換して集約ライン４へ出力する。
【0058】
集約ライン４は、電力変換部９に接続された第１端と、銅バー７３に接続された第２端とを有する。
【0059】
キュービクル６において、各ＰＣＳ８における電力変換部９から各集約ライン４へ出力された交流電力は、銅バー７３を介して変圧器１０へ出力される。そして、変圧器１０において電圧レベル等が変換された交流電力は、系統へ出力される。
【0060】
［監視システムの構成］
図５は、本開示の実施の形態に係る監視システムの構成を示す図である。図６は、本開示の実施の形態に係る監視システムにおける監視装置の構成を示す図である。図６では、図４に示す接続箱７６の内部がより詳細に示されている。
図５は、本開示の実施の形態に係る監視システムの構成を示す図である。図６は、本開示の実施の形態に係る監視システムにおける監視装置の構成を示す図である。図６では、図４に示す接続箱７６の内部がより詳細に示されている。
【0061】
【0062】
図５では、１つの集電ユニット６０に対応して設けられた４つの監視装置１１１を代表的に示しているが、さらに多数または少数の監視装置１１１が設けられてもよい。
【0063】
監視システム３０１では、監視装置１１１におけるセンサによる計測結果に基づく情報（以下、「計測情報」とも称する。）が、ＰＣＳ８における収集部２１へ定期的または不定期に伝送される。
【0064】
監視装置１１１は、たとえば集電ユニット６０において、図６に示す接続箱７６ごとに設けられている。より詳細には、各監視装置１１１は、たとえば、対応の出力ライン１および集約ライン５に電気的に接続されている。
【0065】
監視装置１１１は、対応の太陽電池ユニット７４における各出力ライン１の電流をセンサにより計測する。また、監視装置１１１は、対応の太陽電池ユニット７４における各出力ライン１の電圧をセンサにより計測する。
【0066】
ＰＣＳ８における収集部２１は、各監視装置１１１の計測結果を収集する。より詳細には、子局である監視装置１１１は、たとえば、集約ライン５を介して電力線通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を行うことにより、親局であるＰＣＳ８の収集部２１へ計測情報を送信する。そして、収集部２１は、各監視装置１１１から送信された複数の計測情報を判定装置１０１へ転送する。
【0067】
判定装置１０１は、複数のＰＣＳ８の各々の収集部２１に接続されている。ＰＣＳ８の収集部２１、および判定装置１０１は、たとえば、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を用いた通信を行うことにより、計測情報の送受信を行う。
【0068】
［監視装置の構成］
図６に示すように、接続箱７６は、集約部９１と、出力ライン１と、集約ライン５とを含む。
図６に示すように、接続箱７６は、集約部９１と、出力ライン１と、集約ライン５とを含む。
【0069】
出力ライン１の各々は、プラス側出力ライン１ｐと、マイナス側出力ライン１ｎとを含む。
【0070】
集約ライン５は、プラス側集約ライン５ｐと、マイナス側集約ライン５ｎとを含む。集約部９１は、銅バー７７を含み、複数の発電部７８からの出力ライン１を集約する。銅バー７７は、プラス側銅バー７７ｐと、マイナス側銅バー７７ｎとを有する。
【0071】
図示しないが、図５に示すＰＣＳ８における銅バー７は、プラス側集約ライン５ｐおよびマイナス側集約ライン５ｎにそれぞれ対応して、プラス側銅バー７ｐおよびマイナス側銅バー７ｎを含む。
【0072】
より詳細には、プラス側出力ライン１ｐは、対応の発電部７８に接続された第１端と、プラス側銅バー７７ｐに接続された第２端とを有する。
【0073】
マイナス側出力ライン１ｎは、対応の発電部７８に接続された第１端と、マイナス側銅バー７７ｎに接続された第２端とを有する。
【0074】
プラス側集約ライン５ｐは、プラス側銅バー７７ｐに接続された第１端と、ＰＣＳ８におけるプラス側銅バー７ｐに接続された第２端とを有する。マイナス側集約ライン５ｎは、マイナス側銅バー７７ｎに接続された第１端と、ＰＣＳ８におけるマイナス側銅バー７ｎに接続された第２端とを有する。
【0075】
監視装置１１１は、監視処理部１１と、電源部１２と、第１取得部１３と、通信部１４と、電圧センサ１７と、記憶部１８と、計測部１９とを備える。計測部１９は、４つの電流センサ１６を含む。なお、監視装置１１１は、出力ライン１の数に応じて、さらに多数または少数の電流センサ１６を備えてもよい。通信部１４は、たとえば通信用ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の通信回路により実現される。記憶部１８は、たとえば不揮発性メモリである。
【0076】
監視装置１１１は、たとえば、発電部７８の近傍に設けられている。具体的には、監視装置１１１は、たとえば、計測対象の出力ライン１が接続された銅バー７７が設けられた接続箱７６の内部に設けられている。なお、監視装置１１１は、接続箱７６の外部に設けられてもよい。
【0077】
監視装置１１１は、たとえば、プラス側集約ライン５ｐおよびマイナス側集約ライン５ｎとそれぞれプラス側電源線２６ｐおよびマイナス側電源線２６ｎを介して電気的に接続されている。以下、プラス側電源線２６ｐおよびマイナス側電源線２６ｎの各々を、電源線２６とも称する。
【0078】
電源部１２は、たとえば、プラス側集約ライン５ｐおよびマイナス側集約ライン５ｎから供給される出力電圧を取得する。監視装置１１１は、電源部１２により取得される出力電圧を電源電圧として用いて動作する。
【0079】
第１取得部１３は、発電部７８の電流の計測結果を取得する。より詳細には、第１取得部１３は、電流センサ１６により計測された出力ライン１の電流を示す計測結果を取得する。
【0080】
具体的には、電流センサ１６は、たとえば、巻線タイプまたはホール素子タイプの電流プローブである。電流センサ１６は、発電部７８とＰＣＳ８との間に接続され、たとえば電源部１２から受けた電力を用いて、対応のプラス側出力ライン１ｐを通して流れる電流を所定の計測周期で計測する。計測周期は、たとえば１秒である。
【0081】
そして、電流センサ１６は、たとえば、計測結果を示すアナログ信号を第１取得部１３へ出力する。なお、電流センサ１６は、マイナス側出力ライン１ｎを通して流れる電流を計測してもよい。
【0082】
電圧センサ１７は、たとえば所定の計測周期で出力ライン１の電圧を計測する。より詳細には、電圧センサ１７は、プラス側銅バー７７ｐおよびマイナス側銅バー７７ｎ間の電圧を計測する。そして、電圧センサ１７は、たとえば、計測結果を示すアナログ信号を監視処理部１１へ出力する。
【0083】
通信部１４は、集約ラインを介した電力線通信を、図５に示すＰＣＳ８の収集部２１と行うことが可能である。より詳細には、通信部１４は、電源線２６および集約ライン５を介してＰＣＳ８の収集部２１と電力線通信を行うことにより、情報の送受信を行うことができる。具体的には、通信部１４は、たとえば、後述するように記憶部１８に保存されている計測結果を示す計測情報を定期的または不定期に取得し、取得した計測情報をＰＣＳ８の収集部２１へ送信する。
【0084】
【0085】
図７を参照して、監視処理部１１は、第１ＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）４２と、第２ＡＤＣ４３と、第３ＡＤＣ４４と、処理部４５と、第１増幅器４７と、フィルタ（抽出部）４８と、第２増幅器４９と、第２取得部５０とを含む。第１取得部１３は、選択部４０を含む。処理部４５および第２取得部５０は、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）およびＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のプロセッサにより実現される。
【0086】
選択部４０は、たとえば、マルチプレクサであり、２０ｍｓなどの所定時間ごとに、複数の電流センサ１６のうちのいずれか１つの電流センサ１６を選択し、選択した電流センサ１６からのアナログ信号を取得して第１増幅器４７およびフィルタ４８へ出力する。
【0087】
第１増幅器４７は、選択部４０から受けたアナログ信号を増幅して第１ＡＤＣ４２へ出力する。
【0088】
第１ＡＤＣ４２は、第１増幅器４７から受けた、発電部７８の出力電流の計測結果を示すアナログ信号をデジタル信号に変換して処理部４５へ出力する。
【0089】
フィルタ４８は、たとえば、特定の周波数成分を抽出するＢＰＦ（バンドパスフィルタ）である。特定の周波数成分は、高周波成分、たとえば、２０ｋＨｚ～１００ｋＨｚの周波数帯域に含まれる成分である。
【0090】
フィルタ４８は、選択部４０によって取得された出力電流の計測結果に基づいて、発電部７８の出力電流の特定の周波数成分を抽出する。具体的には、フィルタ４８は、選択部４０から受けたアナログ信号のうち、特定の周波数成分を通過させて第２増幅器４９へ出力する。なお、フィルタ４８は、ＢＰＦに限らず、たとえば、所定の周波数以上の周波数成分を抽出するＨＰＦ（ハイパスフィルタ）であってもよい。
【0091】
第２増幅器４９は、フィルタ４８から受けたアナログ信号を増幅して第２ＡＤＣ４３へ出力する。
【0092】
第２ＡＤＣ４３は、第２増幅器４９から受けた、上記特定の周波数成分のレベルを示すアナログ信号をデジタル信号に変換し、変換後のデジタル信号を処理部４５へ出力する。
【0093】
第３ＡＤＣ４４は、電圧センサ１７から受けた、発電部７８の出力電圧の計測結果を示すアナログ信号をデジタル信号に変換し、変換後のデジタル信号を第２取得部５０へ出力する。第２取得部５０は、たとえば、第３ＡＤＣ４４からのデジタル信号を取得し、当該デジタル信号および電圧センサ１７のＩＤを処理部４５へ出力する。
【0094】
（電流センサの計測結果および電圧センサの計測結果の保存）
処理部４５は、電流センサ１６の計測結果である電流値、および電圧センサ１７の計測結果である電圧値を、記憶部１８に保存する。
処理部４５は、電流センサ１６の計測結果である電流値、および電圧センサ１７の計測結果である電圧値を、記憶部１８に保存する。
【0095】
図８は、本開示の実施の形態に係る監視装置における記憶部に保存されている各計測結果の一例を示す図である。
【0096】
図８を参照して、記憶部１８には、接続箱７６に設けられた電流センサ１６および電圧センサ１７の計測結果を登録するための計測結果ログＴ１が保存されている。
【0097】
計測結果ログＴ１は、たとえば、接続箱７６に、ＩＤがそれぞれ「Ｉ１」，「Ｉ２」，「Ｉ３」，「Ｉ４」の４つの電流センサ１６、ならびにＩＤが「Ｖ１」の電圧センサ１７が設けられていることを示す。
【0098】
処理部４５は、第１ＡＤＣ４２から受けたデジタル信号、および第２取得部５０から受けたデジタル信号に基づいて、各電流センサ１６の計測結果である直流電流値、および電圧センサ１７の計測結果である電圧値を時系列に並べて計測結果ログＴ１に登録する。
【0099】
たとえば、処理部４５は、第１ＡＤＣ４２からのデジタル信号の示す値の、時刻ｔ１を中央とする一定期間Ｐｄにおける平均値を、時刻ｔ１の直流電流値として算出する。そして、処理部４５は、たとえば、算出した直流電流値を、計測結果ログＴ１における時刻ｔ１に対応する欄であり、かつ出力電流の計測元である電流センサ１６のＩＤに対応する欄に登録する。処理部４５は、時刻ｔ１以降、期間Ｐｄが経過するタイミングごとの時刻ｔ２，ｔ３，・・・についても同様に、直流電流値を計測結果ログＴ１に登録する。
【0100】
期間Ｐｄは、たとえば、選択部４０が電流センサ１６の選択を切り替える間隔である２０ｍｓに、電流センサ１６の数を乗じた長さである。
【0101】
また、処理部４５は、第２取得部５０からのデジタル信号の示す値の、時刻ｔ１を中央とする期間Ｐｄにおける平均値を、時刻ｔ１の電圧値として算出する。そして、処理部４５は、たとえば、算出した電圧値を、計測結果ログＴ１における時刻ｔ１に対応する欄であり、かつ出力電圧の計測元である電圧センサ１７のＩＤに対応する欄に登録する。処理部４５は、時刻ｔ１以降、期間Ｐｄが経過するタイミングごとの時刻ｔ２，ｔ３，・・・についても同様に、電圧値を計測結果ログＴ１に登録する。
【0102】
具体的には、計測時刻ｔ１に対応する、４つの電流センサ１６による計測結果である直流電流値がそれぞれ「５．０Ａ」，「５．３Ａ」，「５．１Ａ」，「５．２Ａ」であり、電圧センサ１７による計測結果である電圧値が「５００Ｖ」であるとする。この場合、処理部４５は、計測結果ログＴ１における対応箇所に、各電流センサ１６の計測結果「５．０Ａ」，「５．３Ａ」，「５．１Ａ」，「５．２Ａ」、および電圧センサ１７の計測結果「５００Ｖ」を書き込む。
【0103】
処理部４５は、次の計測時刻ｔ２以降についても同様に、計測結果ログＴ１における対応箇所に、各電流センサ１６による計測結果、および電圧センサ１７による計測結果を書き込む。
【0104】
通信部１４は、たとえば、定期的または不定期に、記憶部１８に保存されている計測結果ログＴ１を参照して、電流値および電圧値を示す計測情報が新たに追加されている場合、新たに追加された計測情報をＰＣＳ８の収集部２１へ送信する。そして、収集部２１は、通信部１４から受信した計測情報を判定装置１０１へ送信する。判定装置１０１は、収集部２１から受信した計測情報に基づいて、後述するように、各発電部７８の発電状況が正常であるか否かを判定する。
【0105】
（特定の周波数成分および対応する出力電圧の保存）
処理部４５は、フィルタ４８により抽出された特定の周波数成分のレベルが所定の閾値Ｔｈ１以上である場合、当該特定の周波数成分と、対応する出力電圧とを記憶部１８に保存する処理を行う。
処理部４５は、フィルタ４８により抽出された特定の周波数成分のレベルが所定の閾値Ｔｈ１以上である場合、当該特定の周波数成分と、対応する出力電圧とを記憶部１８に保存する処理を行う。
【0106】
より詳細には、処理部４５は、たとえば、第２ＡＤＣ４３から受けたデジタル信号の示す高周波の出力電流値の、時刻ｔを中央とする期間Ｐｄにおける平均値が閾値Ｔｈ１以上である場合、計測結果ログＴ１を参照して、当該平均値と、当該時刻ｔに対応する電圧値とを記憶部１８に保存する処理を行う。
【0107】
ここで、ＰＣＳ８が監視装置１１１から離れた箇所に設置されている場合、当該ＰＣＳ８において生じる高周波のインバータノイズは、監視装置１１１に到達するまでに大きく減衰する可能性が高い。このため、閾値Ｔｈ１以上のレベルを有する周波数成分、すなわち高周波のインバータノイズ以外の高周波電流を抽出して保存する構成により、後述するアーク放電の検出において、より正確な判定結果を得ることができる。
【0108】
具体的には、処理部４５は、期間Ｐｄにおける電流センサ１６による計測結果を用いて、閾値Ｔｈ１以上のレベルを有する周波数成分を検出したとする。この場合、処理部４５は、たとえば、計測結果ログＴ１を参照して、当該期間Ｐｄの中央の時刻ｔに対応する電圧値を、高周波電流に対応する出力電圧として特定する。そして、処理部４５は、特定した対応の出力電圧と、検出した上記周波数成分のレベル（以下、「高周波電流のレベル」と称する。）と、当該期間Ｐｄの中央の時刻ｔとを記憶部１８に保存する処理を行う。
【0109】
そして、通信部１４は、たとえば、記憶部１８に保存されている、期間Ｐｄにおいて検出された高周波電流のレベル、および対応の出力電圧を示す高周波電流情報、ならびに時刻ｔを示す時刻情報を、定期的または不定期にＰＣＳ８の収集部２１へ送信する。
【0110】
なお、処理部４５は、第２ＡＤＣ４３から受けたデジタル信号に対してＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）演算を行うことにより、期間Ｐｄに計測された高周波電流から、ノイズが生じる可能性の高い特定帯域の高周波成分を除去してもよい。
【0111】
たとえば、処理部４５は、時刻ｔを中央とする期間Ｐｄに計測された高周波の出力電流値の平均値が閾値Ｔｈ１以上である場合、ＦＦＴ演算処理を行い、特定帯域の高周波成分を除去したスペクトルの総和を算出する。そして、処理部４５は、算出した総和が閾値Ｔｈ３以上である場合、算出した総和と、時刻ｔに対応する出力電圧とを記憶部１８に保存する処理を行う。これにより、後述するアーク放電の検出において、フィルタ４８により除去されない帯域外のノイズに起因する誤判定を防ぐことができる。
【0112】
また、処理部４５は、時刻ｔを中央とする期間Ｐｄに計測された高周波の出力電流値の平均値が閾値Ｔｈ１以上であるか否かの確認を行うことなく、特定帯域の高周波成分を除去したスペクトルの総和を算出し、算出した総和が閾値Ｔｈ３以上である場合、当該総和と、時刻ｔに対応する出力電圧とを記憶部１８に保存する処理を行う構成であってもよい。
【0113】
また、上述した監視装置１１１では、選択部４０が、複数の電流センサ１６のうちのいずれか１つの電流センサ１６を選択し、選択した電流センサ１６からのアナログ信号を取得して第１増幅器４７およびフィルタ４８へ出力する構成であるとしたが、監視装置１１１は選択部４０を含まない構成であってもよい。
【0114】
この場合、たとえば、監視装置１１１は、電流センサ１６ごとに第１増幅器４７および第１ＡＤＣ４２を含み、電流センサ１６からの計測結果は、対応する第１増幅器４７および第１ＡＤＣ４２を介して処理部４５へ出力される。また、たとえば、監視装置１１１は、電流センサ１６ごとにフィルタ４８、第２増幅器４９および第２ＡＤＣ４３を含み、電流センサ１６からの計測結果は、対応するフィルタ４８、第２増幅器４９および第２ＡＤＣ４３を介して処理部４５へ出力される。
【0115】
また、監視装置１１１は、電源部１２により取得される、発電部７８からの出力電圧を電源電圧として用いて動作する構成に限らず、たとえば、他の電源供給装置からの電源電圧を用いて動作する構成であってもよい。
【0116】
［判定装置の構成］
【0117】
図９は、本開示の実施の形態に係る監視システムにおける判定装置の構成を示す図である。
【0118】
図９を参照して、判定装置１０１は、取得部３１と、記憶部３２と、判定部３３と、通信部３４と、検出部３５とを備える。判定部３３および検出部３５は、たとえば、ＣＰＵおよびＤＳＰ等のプロセッサにより実現される。通信部３４は、たとえば通信用ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の通信回路により実現される。記憶部３２は、たとえば不揮発性メモリである。
【0119】
（発電状況の判定）
取得部３１は、各発電部７８の出力電流の計測結果である電流値、および出力電圧の計測結果である電圧値を示す計測情報を取得する。より詳細には、取得部３１は、各接続箱７６における監視装置１１１から送信された計測情報をＰＣＳ８の収集部２１経由で受信する。そして、取得部３１は、受信した計測情報の示す電流値および電圧値を記憶部３２に保存する。
取得部３１は、各発電部７８の出力電流の計測結果である電流値、および出力電圧の計測結果である電圧値を示す計測情報を取得する。より詳細には、取得部３１は、各接続箱７６における監視装置１１１から送信された計測情報をＰＣＳ８の収集部２１経由で受信する。そして、取得部３１は、受信した計測情報の示す電流値および電圧値を記憶部３２に保存する。
【0120】
判定部３３は、記憶部３２に保存されている各計測結果を参照して、たとえば、各発電部７８の発電状況が正常であるか否かを判定し、発電状況の判定結果を通信部３４に通知する。
【0121】
（アーク放電の検出）
取得部３１は、監視装置１１１から送信された高周波電流情報および時刻情報をＰＣＳ８の収集部２１経由で受信する。そして、取得部３１は、受信した高周波電流情報の示す高周波電流のレベルおよび対応の出力電圧、ならびに時刻情報の示す時刻ｔを、記憶部３２に保存する。
取得部３１は、監視装置１１１から送信された高周波電流情報および時刻情報をＰＣＳ８の収集部２１経由で受信する。そして、取得部３１は、受信した高周波電流情報の示す高周波電流のレベルおよび対応の出力電圧、ならびに時刻情報の示す時刻ｔを、記憶部３２に保存する。
【0122】
検出部３５は、記憶部３２に保存されている高周波電流情報の示す、高周波電流のレベルおよび対応の出力電圧に基づいて、発電部７８からの出力ライン１および集約ライン５等におけるアーク放電を検出する。
【0123】
たとえば、検出部３５は、複数の期間Ｐｄを含む検出期間において保存された閾値Ｔｈ１以上のレベルを有する高周波電流の数が所定の閾値Ｔｈ２以上である場合、高周波電流のレベルと対応の出力電圧とに基づいて、アーク放電の検出を行う。閾値Ｔｈ２は、２以上の自然数であり、たとえば５である。
【0124】
より詳細には、本願発明者らは、鋭意検討することにより、アーク放電が発生している場合、発電部７８の出力電圧が高くなるほど、アーク放電による高周波電流のレベルが高くなるという知見を得た。すなわち、本願発明者らは、アーク放電による高周波電流のレベルと、対応の出力電圧との間には、正の相関があるという知見を得た。このため、検出部３５は、監視装置１１１により検出された高周波電流のレベルと、対応の出力電圧との相関を求め、当該相関に基づいて、アーク放電の検出を行う。
【0125】
図１０および図１１は、本開示の実施の形態に係る判定装置における検出部により求められる、高周波電流のレベルと出力電圧との相関を説明するための図である。図１０および図１１において、縦軸は高周波電流のレベルを示し、横軸は出力電圧を示す。
【0126】
図１０および図１１を参照して、検出部３５は、たとえば、出力電圧をＸ軸とし、高周波電流のレベルをＹ軸とする座標系において、複数の高周波電流をそれぞれ示す複数の点Ｐをプロットし、これら複数の点Ｐの位置に基づいて、高周波電流のレベルと出力電圧との相関の有無を判定する。
【0127】
具体的には、検出部３５は、図１０に示すように、プロットした複数の点Ｐの位置に基づいて、傾きが所定の閾値Ａ以上である近似直線Ｌを算出することができた場合、高周波電流のレベルと出力電圧との間に正の相関があると判定する。この場合、検出部３５は、対応する接続箱７６に接続されている発電部７８からの出力ライン１および集約ライン５等においてアーク放電が生じていると判定し、アーク放電の判定結果を通信部３４へ出力する。
【0128】
一方、図１１に示すように、複数の点Ｐの位置を用いて、傾きが所定の閾値Ａ以上である近似直線Ｌを算出することができないとする。この場合、検出部３５は、高周波電流のレベルと出力電圧との間に正の相関はなく、閾値Ｔｈ１以上の高周波電流はブレーカのオンおよびオフの切り替え等により突発的に生じたノイズであり、アーク放電は生じていないと判定する。そして、検出部３５は、たとえば、通信部３４へのアーク放電の判定結果の出力を行わない。
【0129】
なお、検出部３５は、検出期間において保存された閾値Ｔｈ１以上のレベルを有する高周波電流の数が所定の閾値Ｔｈ２以上であるか否かに関わらず、高周波電流のレベルと対応の出力電圧との相関を求めて、当該相関に基づいてアーク放電の検出を行う構成であってもよい。
【0130】
また、検出部３５は、接続箱７６単位でアーク放電の検出を行ってもよいし、発電部７８単位でアーク放電の検出を行ってもよい。
【0131】
検出部３５によるアーク放電の検出が接続箱７６単位で行われる場合、監視装置１１１における処理部４５は、たとえば、各電流センサ１６から得られた複数の計測結果をまとめて用いることにより、閾値Ｔｈ１以上のレベルを有する高周波電流を検出する。また、検出部３５によるアーク放電の検出が発電部７８単位で行われる場合、監視装置１１１における処理部４５は、たとえば、電流センサ１６ごとに、閾値Ｔｈ１以上のレベルを有する高周波電流を検出する。
【0132】
（アーク放電の検出の変形例１）
監視装置１１１における処理部４５は、閾値Ｔｈ１以上のレベルを有する高周波電流および対応の出力電圧を記憶部１８に保存するだけでなく、閾値Ｔｈ１未満のレベルを有する高周波電流および対応の出力電圧を記憶部１８に保存してもよい。
監視装置１１１における処理部４５は、閾値Ｔｈ１以上のレベルを有する高周波電流および対応の出力電圧を記憶部１８に保存するだけでなく、閾値Ｔｈ１未満のレベルを有する高周波電流および対応の出力電圧を記憶部１８に保存してもよい。
【0133】
この場合、判定装置１０１における検出部３５は、たとえば、取得部３１により記憶部３２に保存された高周波電流のうち、閾値Ｔｈ１未満のレベルを有する高周波電流および対応する出力電圧を記憶部３２から削除する。
【0134】
図１２は、本開示の実施の形態に係る判定装置における検出部により求められると仮定した、高周波電流のレベルと出力電圧との相関を説明するための図である。図１２において、縦軸は高周波電流のレベルを示し、横軸は出力電圧を示す。
【0135】
図１２を参照して、検出部３５が、閾値Ｔｈ１未満のレベルを有する高周波電流および対応する出力電圧を記憶部３２から削除せずに、記憶部３２に保存されているすべての高周波電流および対応の出力電圧に基づいて、高周波電流のレベルと出力電圧との相関を求めると仮定する。
【0136】
一例として、ＰＣＳ８において生じる高周波のインバータノイズが計測された場合について説明する。図１２に示すように、ＰＣＳ８において生じる高周波のインバータノイズは監視装置１１１に到達するまでに大きく減衰する可能性が高く、ここでは、検出期間に保存された高周波電流のうち、閾値Ｔｈ１以上のレベルを有する高周波電流の数がゼロであったとする。また、閾値Ｔｈ１未満のレベルを有する複数の高周波電流をそれぞれ示す複数の点Ｐの位置に基づいて、傾きが閾値Ａ以上である近似直線Ｌを算出することができたとする。このような場合、高周波電流のレベルと出力電圧との間に正の相関があるため、検出部３５は、計測された高周波電流はＰＣＳ８において生じるインバータノイズに起因するものであるにもかかわらず、アーク放電が生じていると誤判定してしまう。
【0137】
これに対して、上述のように、検出部３５は、記憶部３２に保存された高周波電流のうち、閾値Ｔｈ１未満のレベルを有する高周波電流および対応する出力電圧を記憶部３２から削除する。これにより、検出部３５が、記憶部３２に保存されている高周波電流を示す点Ｐをプロットしても、図１２に示すようなグラフが作成されることはなく、アーク放電の有無の誤判定を防ぐことができる。
【0138】
（アーク放電の検出の変形例２）
検出部３５は、高周波電流のレベルと電力値との相関の有無の判定を行わない構成であってもよい。
検出部３５は、高周波電流のレベルと電力値との相関の有無の判定を行わない構成であってもよい。
【0139】
上述のとおり、ＰＣＳ８において生じる高周波のインバータノイズは、監視装置１１１に到達するまでに大きく減衰する可能性が高い。このため、検出部３５は、たとえば、検出期間に保存された閾値Ｔｈ１以上のレベルを有する高周波電流の数が閾値Ｔｈ２以上であり、かつ各高周波電流に対応する電圧値がいずれも所定値以上である等の所定条件を満たす場合、発電部７８からの出力ライン１および集約ライン５等においてアーク放電が生じていると判定する。
【0140】
（アーク放電の検出の変形例３）
判定装置１０１における検出部３５は、高周波電流に対応する出力電圧の代わりに、当該高周波電流に対応する出力電力を用いて、アーク放電の検出を行う構成であってもよい。
判定装置１０１における検出部３５は、高周波電流に対応する出力電圧の代わりに、当該高周波電流に対応する出力電力を用いて、アーク放電の検出を行う構成であってもよい。
【0141】
より詳細には、監視装置１１１における処理部４５は、たとえば、時刻ｔを中央とする期間Ｐｄにおいて取得された出力電流の計測結果から閾値Ｔｈ１以上のレベルを有する高周波電流を検出した場合、当該高周波電流のレベルと、時刻ｔの直流電流値と、時刻ｔの電圧値とを対応づけて記憶部１８に保存する。
【0142】
通信部１４は、記憶部１８に保存されている高周波電流のレベル、対応の直流電流値、および対応の電圧値を示す高周波電流情報、ならびに時刻ｔを示す時刻情報をＰＣＳ８の収集部２１へ送信する。
【0143】
判定装置１０１における取得部３１は、監視装置１１１から送信された高周波電流情報および時刻情報をＰＣＳ８の収集部２１経由で受信し、受信した高周波電流情報および時刻情報を記憶部３２に保存する。
【0144】
検出部３５は、記憶部３２に保存されている高周波電流情報に基づいて、アーク放電の検出を行う。たとえば、検出部３５は、検出期間に保存された閾値Ｔｈ１以上のレベルを有する高周波電流の数が閾値Ｔｈ２以上である場合、高周波電流情報の示す直流電流値および電圧値に基づいて、高周波電流に対応する電力値を算出する。そして、検出部３５は、高周波電流のレベルと、算出した対応の電力値との相関の有無を判定し、たとえば、高周波電流のレベルと電力値との間に正の相関があると判定した場合、アーク放電が生じていると判定する。
【0145】
なお、監視装置１１１における処理部４５は、直流電流値および電圧値を記憶部１８に保存する代わりに、直流電流値および電圧値に基づく電力値を算出し、算出した電力値を記憶部１８に保存する構成であってもよい。この場合、監視装置１１１における通信部１４は、記憶部１８に保存されている高周波電流のレベル、および対応の電力値を示す高周波電流情報、ならびに時刻ｔを示す時刻情報をＰＣＳ８の収集部２１へ送信する。そして、判定装置１０１における検出部３５は、監視装置１１１からの高周波電流情報の示す高周波電流のレベルおよび対応の電力値に基づいて、アーク放電の検出を行う。
【0146】
（アーク放電の検出の変形例４）
判定装置１０１の代わりに、監視装置１１１がアーク放電の検出を行ってもよい。
判定装置１０１の代わりに、監視装置１１１がアーク放電の検出を行ってもよい。
【0147】
図１３は、本開示の実施の形態の変形例に係る監視装置における監視処理部および第１取得部の構成を示す図である。
【0148】
図１３を参照して、変形例に係る監視装置１１１における監視処理部１１は、図７に示す監視処理部１１と比較して、さらに、検出部５１を有する。検出部５１は、上述した判定装置１０１における検出部３５と同様に、記憶部１８に保存されている高周波電流のレベルと、対応の出力電圧とに基づいて、アーク放電の判定を行い、判定結果を記憶部１８に保存する。通信部１４は、たとえば、定期的または不定期に記憶部１８を確認し、アーク放電が生じている旨の新たな判定結果が記憶部１８に保存されている場合、当該判定結果をＰＣＳ８の収集部２１経由で判定装置１０１へ送信する。この場合、通信部１４は、高周波電流情報および時刻情報の判定装置１０１への送信を行わなくてもよい。また、判定装置１０１は、検出部３５を備えなくてもよい。
【0149】
［通知方法］
（発電状況の判定結果の通知）
通信部３４は、判定部３３から通知された発電状況の判定結果に基づいて、たとえば、発電状況が通常時とは異なる１または複数の発電部７８を管理者等に通知する。
（発電状況の判定結果の通知）
通信部３４は、判定部３３から通知された発電状況の判定結果に基づいて、たとえば、発電状況が通常時とは異なる１または複数の発電部７８を管理者等に通知する。
【0150】
具体的には、通信部３４は、発電状況が通常時とは異なる発電部７８のＩＤ等を、モニタに表示したり、メールで送信したりする。また、通信部３４は、たとえば、複数の発電部７８の配置を示す画面において、発電状況が通常時とは異なる発電部７８のＩＤ等を明るく表示するなど、他の発電部７８とは異なる表示態様で表示してもよい。
【0151】
（アーク放電の判定結果の通知）
また、通信部３４は、アーク放電が生じている旨の判定結果を検出部３５から受けた場合、または図１３に示す監視装置１１１の検出部５１によるアーク放電の判定結果を、監視装置１１１の通信部１４およびＰＣＳ８の収集部２１経由で受信した場合、たとえば、判定対象である接続箱７６または発電部７８を管理者等に通知する出力処理を行う。
また、通信部３４は、アーク放電が生じている旨の判定結果を検出部３５から受けた場合、または図１３に示す監視装置１１１の検出部５１によるアーク放電の判定結果を、監視装置１１１の通信部１４およびＰＣＳ８の収集部２１経由で受信した場合、たとえば、判定対象である接続箱７６または発電部７８を管理者等に通知する出力処理を行う。
【0152】
具体的には、通信部３４は、当該接続箱７６または当該発電部７８のＩＤ等を、モニタに表示したり、メールで送信したりする。また、通信部３４は、たとえば、複数の接続箱７６または発電部７８の配置を示す画面において、当該接続箱７６または当該発電部７８のＩＤ等を明るく表示するなど、他の接続箱７６または他の発電部７８とは異なる表示態様で表示してもよい。
【0153】
これにより、管理者は、各発電部７８の発電状況だけでなく、さらに、アーク放電の発生の有無の両方を把握することができる。
【0154】
＜動作の流れ＞
次に、監視システム３０１においてアーク放電の検出が行われる際の動作手順について図面を用いて説明する。
次に、監視システム３０１においてアーク放電の検出が行われる際の動作手順について図面を用いて説明する。
【0155】
監視システム３０１における各装置は、メモリを含むコンピュータを備え、当該コンピュータにおけるＣＰＵ等の演算処理部は、以下のシーケンスの各ステップの一部または全部を含むプログラムを当該メモリから読み出して実行する。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、外部からインストールすることができる。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、記録媒体に格納された状態でまたは通信回線を介して流通する。
【0156】
図１４は、本開示の実施の形態に係る監視システムにおいてアーク放電の検出が行われる際の動作手順を定めたシーケンスである。
【0157】
図１４を参照して、まず、監視装置１１１は、各電流センサ１６および電圧センサ１７からの計測結果を取得し、取得した計測結果を計測結果ログＴ１に登録する（ステップＳ１１）。
【0158】
次に、監視装置１１１は、各電流センサ１６からの計測結果に基づいて、発電部７８の出力電流の特定の周波数成分を抽出する（ステップＳ１２）。
【0159】
次に、監視装置１１１は、抽出した特定の周波数成分のうち、閾値Ｔｈ１以上のレベルを有する高周波電流を検出し、検出した高周波電流のレベルと、対応する出力電圧と、検出対象の期間Ｐｄの中央の時刻ｔとを保存する（ステップＳ１３）。
【0160】
次に、監視装置１１１は、保存した高周波電流のレベルおよび対応の出力電圧を示す高周波電流情報、ならびに時刻ｔを示す時刻情報を、判定装置１０１へ送信する（ステップＳ１４）。
【0161】
次に、判定装置１０１は、監視装置１１１から送信された高周波電流情報および時刻情報を受信し、当該高周波電流情報および当該時刻情報に基づいて、検出期間に保存された閾値Ｔｈ１以上のレベルを有する高周波電流の数が閾値Ｔｈ２以上であるか否かを確認する（ステップＳ１５）。
【0162】
次に、判定装置１０１は、検出期間に保存された閾値Ｔｈ１以上のレベルを有する高周波電流の数が閾値Ｔｈ２以上である場合（ステップＳ１５において「ＹＥＳ」）、高周波電流のレベルと出力電圧との相関の有無を判定する（ステップＳ１６）。
【0163】
次に、判定装置１０１は、たとえば、高周波電流のレベルと出力電圧との間に正の相関があると判定した場合（ステップＳ１６において「ＹＥＳ」）、対応する接続箱７６に接続されている発電部７８からの出力ライン１または集約ライン５等においてアーク放電が生じていると判定する（ステップＳ１７）。そして、判定装置１０１は、アーク放電の判定結果を管理者等に通知する（ステップＳ１８）。
【0164】
一方、検出期間に保存された閾値Ｔｈ１以上のレベルを有する高周波電流の数が閾値Ｔｈ２未満である場合（ステップＳ１５において「ＮＯ」）、または、検出期間に保存された閾値Ｔｈ１以上のレベルを有する高周波電流の数が閾値Ｔｈ２以上であり（ステップＳ１５において「ＹＥＳ」）、かつ高周波電流のレベルと出力電圧との間に正の相関がない場合（ステップＳ１６において「ＮＯ」）、判定装置１０１は、アーク放電が生じていないと判定し、管理者等への通知を行わない。
【0165】
ところで、特許文献２に記載のアーク検出装置では、ストリングの出力電流の波形からノイズを検出することにより、アークの発生を検出している。
【0166】
しかしながら、ストリングの出力電流は、天候、時間および季節等に応じて刻々と変化する。また、発電電力の変化に伴い、電力変換装置において生じるインバータノイズも変化する。さらに、太陽光発電システムにおけるブレーカのオンおよびオフの切り替え等により突発的にノイズが生じることがある。このため、ストリングの出力電流の波形からノイズを検出するだけでは、当該ノイズがアーク放電によるものであるか否かを正確に判別することが難しい。太陽光発電システムの状態をより正確に判定することのできる技術が望まれる。
【0167】
これに対して、本開示の実施の形態に係る監視装置１１１では、第１取得部１３が、太陽電池パネル７９を含む発電部７８の出力電流の計測結果を取得する。第２取得部５０が、発電部７８の出力電圧の計測結果を取得する。フィルタ４８が、第１取得部１３によって一定期間において取得された出力電流の計測結果に基づいて、発電部７８の出力電流の特定の周波数成分を抽出する。そして、処理部４５が、フィルタ４８により抽出された特定の周波数成分のレベルが閾値Ｔｈ１以上である場合、当該特定の周波数成分と、第２取得部５０により取得された、上記一定期間における出力電圧の計測結果とを対応づけて保存する処理を行う。
【0168】
このような構成により、アーク放電に起因する特定の周波数成分と出力電圧との関係に着目し、保存された特定の周波数成分および対応の出力電圧を用いてアーク放電の検出を行うことができるため、出力電流に含まれるノイズの影響を受けてアーク放電の検出を行う場合と比較して、インバータノイズ等に起因する誤判定を防ぎ、より正確な判定結果を得ることができる。
【0169】
したがって、本開示の実施の形態に係る監視装置１１１、監視システム３０１および監視方法では、太陽光発電システムの状態をより正確に判定することができる。
【0170】
なお、本開示の実施の形態に係る判定装置１０１の機能の一部または全部が、クラウドコンピューティングによって提供されてもよい。すなわち、本開示の実施の形態に係る判定装置１０１が、複数のクラウドサーバ等によって構成されてもよい。
【0171】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0172】
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
［付記１］
太陽光発電システムに用いられる監視装置であって、
太陽電池パネルを含む発電部の出力電流の計測結果を取得する第１取得部と、
前記発電部の出力電圧の計測結果を取得する第２取得部と、
前記第１取得部によって一定期間において取得された出力電流の計測結果に基づいて、前記発電部の出力電流の特定の周波数成分を抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出された前記特定の周波数成分と、前記第２取得部により取得された、前記一定期間における前記出力電圧の計測結果とを対応づけて保存する処理を行う処理部とを備え、
さらに、
複数の前記一定期間を含む検出期間において前記処理部により保存された前記特定の周波数成分のうち、第１閾値以上のレベルを有する前記特定の周波数成分の数が第２閾値以上である場合、前記第１閾値以上のレベルを有する前記特定の周波数成分のレベルと前記出力電圧との間に正の相関があるか否かを判定し、前記正の相関があると判定した場合、前記発電部の出力ラインにおいてアーク放電が生じていると判定する検出部とを備える、監視装置。
［付記１］
太陽光発電システムに用いられる監視装置であって、
太陽電池パネルを含む発電部の出力電流の計測結果を取得する第１取得部と、
前記発電部の出力電圧の計測結果を取得する第２取得部と、
前記第１取得部によって一定期間において取得された出力電流の計測結果に基づいて、前記発電部の出力電流の特定の周波数成分を抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出された前記特定の周波数成分と、前記第２取得部により取得された、前記一定期間における前記出力電圧の計測結果とを対応づけて保存する処理を行う処理部とを備え、
さらに、
複数の前記一定期間を含む検出期間において前記処理部により保存された前記特定の周波数成分のうち、第１閾値以上のレベルを有する前記特定の周波数成分の数が第２閾値以上である場合、前記第１閾値以上のレベルを有する前記特定の周波数成分のレベルと前記出力電圧との間に正の相関があるか否かを判定し、前記正の相関があると判定した場合、前記発電部の出力ラインにおいてアーク放電が生じていると判定する検出部とを備える、監視装置。
【0173】
［付記２］
太陽光発電システムに用いられる監視装置と、判定装置とを備える監視システムであって、
前記監視装置は、太陽電池パネルを含む発電部の出力電流および出力電圧の計測結果を取得し、取得した出力電流の一定期間における計測結果に基づいて、前記発電部の出力電流の特定の周波数成分を抽出し、抽出した前記特定の周波数成分と、前記一定期間における前記出力電圧の計測結果とを対応づけて、前記判定装置へ送信し、
前記判定装置は、前記監視装置から送信された前記特定の周波数成分および前記出力電圧の計測結果を受信し、前記特定の周波数成分と、対応の前記出力電圧の計測結果とに基づいて、前記発電部の出力ラインにおけるアーク放電の検出を行い、
前記判定装置は、前記特定の周波数成分と、対応の前記出力電圧との間に正の相関があるか否かを判定し、前記正の相関があると判定した場合、前記発電部の出力ラインにおいてアーク放電が生じていると判定し、
前記監視装置は、さらに、前記発電部の出力電流の計測結果、および前記出力電圧の計測結果を示す計測情報を前記判定装置へ送信し、
前記判定装置は、さらに、前記監視装置から受信した前記計測情報に基づいて、前記発電部の発電状況を判定する判定部を備える、監視システム。
太陽光発電システムに用いられる監視装置と、判定装置とを備える監視システムであって、
前記監視装置は、太陽電池パネルを含む発電部の出力電流および出力電圧の計測結果を取得し、取得した出力電流の一定期間における計測結果に基づいて、前記発電部の出力電流の特定の周波数成分を抽出し、抽出した前記特定の周波数成分と、前記一定期間における前記出力電圧の計測結果とを対応づけて、前記判定装置へ送信し、
前記判定装置は、前記監視装置から送信された前記特定の周波数成分および前記出力電圧の計測結果を受信し、前記特定の周波数成分と、対応の前記出力電圧の計測結果とに基づいて、前記発電部の出力ラインにおけるアーク放電の検出を行い、
前記判定装置は、前記特定の周波数成分と、対応の前記出力電圧との間に正の相関があるか否かを判定し、前記正の相関があると判定した場合、前記発電部の出力ラインにおいてアーク放電が生じていると判定し、
前記監視装置は、さらに、前記発電部の出力電流の計測結果、および前記出力電圧の計測結果を示す計測情報を前記判定装置へ送信し、
前記判定装置は、さらに、前記監視装置から受信した前記計測情報に基づいて、前記発電部の発電状況を判定する判定部を備える、監視システム。
【符号の説明】
【0174】
１ 出力ライン
４，５ 集約ライン
３ 内部ライン
６ キュービクル
７ 銅バー
８ ＰＣＳ（電力変換装置）
９ 電力変換部
１０ 変圧器
１１ 監視処理部
１２ 電源部
１３ 第１取得部
１４ 通信部
１６ 電流センサ
１７ 電圧センサ
１８ 記憶部
１９ 計測部
２１ 収集部
２６ 電源線
３１ 取得部
３２ 記憶部
３３ 判定部
３４ 通信部
３５，５１ 検出部
４０ 選択部
４２ 第１ＡＤＣ
４３ 第２ＡＤＣ
４４ 第３ＡＤＣ
４５ 処理部
４７ 第１増幅器
４８ フィルタ（抽出部）
４９ 第２増幅器
５０ 第２取得部
６０ 集電ユニット
７３，７７ 銅バー
７４ 太陽電池ユニット
７６ 接続箱
７８，７８Ａ，７８Ｂ，７８Ｃ，７８Ｄ 発電部
７９ 太陽電池パネル
８０ ＰＣＳユニット
９１ 集約部
１０１ 判定装置
１１１ 監視装置
３０１ 監視システム
４０１ 太陽光発電システム
４，５ 集約ライン
３ 内部ライン
６ キュービクル
７ 銅バー
８ ＰＣＳ（電力変換装置）
９ 電力変換部
１０ 変圧器
１１ 監視処理部
１２ 電源部
１３ 第１取得部
１４ 通信部
１６ 電流センサ
１７ 電圧センサ
１８ 記憶部
１９ 計測部
２１ 収集部
２６ 電源線
３１ 取得部
３２ 記憶部
３３ 判定部
３４ 通信部
３５，５１ 検出部
４０ 選択部
４２ 第１ＡＤＣ
４３ 第２ＡＤＣ
４４ 第３ＡＤＣ
４５ 処理部
４７ 第１増幅器
４８ フィルタ（抽出部）
４９ 第２増幅器
５０ 第２取得部
６０ 集電ユニット
７３，７７ 銅バー
７４ 太陽電池ユニット
７６ 接続箱
７８，７８Ａ，７８Ｂ，７８Ｃ，７８Ｄ 発電部
７９ 太陽電池パネル
８０ ＰＣＳユニット
９１ 集約部
１０１ 判定装置
１１１ 監視装置
３０１ 監視システム
４０１ 太陽光発電システム
【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】