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(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】
(24)【登録日】2022-12-19
(45)【発行日】2022-12-27
(54)【発明の名称】監視装置および監視方法
(51)【国際特許分類】
H02S 50/00 20140101AFI20221220BHJP
【ＦＩ】
H02S50/00
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2020518163
(86)(22)【出願日】2019-03-07
(86)【国際出願番号】 JP2019009184
(87)【国際公開番号】W WO2019216013
(87)【国際公開日】2019-11-14
【審査請求日】2021-09-21
(31)【優先権主張番号】P 2018092169
(32)【優先日】2018-05-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２９年度、経済産業省、「新エネルギー等の保安規制高度化事業（電気施設保安技術高度化の評価・検証事業）」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
(73)【特許権者】
【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】池上 洋行
(72)【発明者】
【氏名】下口 剛史
【審査官】吉岡 一也
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－０７１３４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１２８３３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】韓国公開特許第１０－２０１１－０１０１３３６（ＫＲ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｓ ５０／００－５０／１５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
各々が１または複数の太陽電池パネルを含む複数の発電部と、前記発電部からの出力ラインを集約する集約部と、前記集約部によって集約された前記出力ラインが電気的に接続される電力変換装置とを備える太陽光発電システムに用いられる監視装置であって、前記電力変換装置の停止状態における、前記発電部および前記集約部間の電流の第１の計測結果、ならびに前記停止状態における、前記集約部および前記電力変換装置間の電流の第２の計測結果の少なくともいずれか一方を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された計測結果に基づいて、前記太陽光発電システムの異常を判定する判定処理を行う判定部とを備え、
前記判定部は、前記第１の計測結果が前記発電部および前記集約部間の正側ラインにおける前記発電部への電流を示す場合、前記第１の計測結果に基づいて前記判定処理を行う、監視装置。
【請求項2】
各々が１または複数の太陽電池パネルを含む複数の発電部と、前記発電部からの出力ラインを集約する集約部と、前記集約部によって集約された前記出力ラインが電気的に接続される電力変換装置とを備える太陽光発電システムに用いられる監視装置であって、
前記電力変換装置の停止状態における、前記発電部および前記集約部間の電流の第１の計測結果、ならびに前記停止状態における、前記集約部および前記電力変換装置間の電流の第２の計測結果の少なくともいずれか一方を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された計測結果に基づいて、前記太陽光発電システムの異常を判定する判定処理を行う判定部とを備え、
前記判定部は、前記第１の計測結果が前記発電部および前記集約部間の負側ラインにおける前記集約部への電流を示す場合、前記第１の計測結果に基づいて前記判定処理を行う、監視装置。
【請求項3】
各々が１または複数の太陽電池パネルを含む複数の発電部と、前記発電部からの出力ラインを集約する集約部と、前記集約部によって集約された前記出力ラインが電気的に接続される電力変換装置とを備える太陽光発電システムに用いられる監視装置であって、
前記電力変換装置の停止状態における、前記集約部および前記電力変換装置間の電流の第２の計測結果を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された前記第２の計測結果に基づいて、前記太陽光発電システムの異常を判定する判定処理を行う判定部とを備える、監視装置。
【請求項4】
前記判定部は、前記第２の計測結果が前記集約部および前記電力変換装置間の正側ラインにおける前記電力変換装置への電流を示す場合、前記第２の計測結果に基づいて前記判定処理を行う、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5】
前記判定部は、前記第２の計測結果が前記集約部および前記電力変換装置間の負側ラインにおける前記電力変換装置への電流を示す場合、前記第２の計測結果に基づいて前記判定処理を行う、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項6】
各々が１または複数の太陽電池パネルを含む複数の発電部と、前記発電部からの出力ラインを集約する集約部と、前記集約部によって集約された前記出力ラインが電気的に接続される電力変換装置とを備える太陽光発電システムに用いられる監視装置における監視方法であって、前記電力変換装置の停止状態における、前記発電部および前記集約部間の電流の第１の計測結果、ならびに前記停止状態における、前記集約部および前記電力変換装置間の電流の第２の計測結果の少なくともいずれか一方を取得するステップと、
取得した計測結果に基づいて、前記太陽光発電システムの異常を判定する判定処理を行うステップとを含み、
前記判定処理を行うステップにおいては、前記第１の計測結果が前記発電部および前記集約部間の正側ラインにおける前記発電部への電流を示す場合、前記第１の計測結果に基づいて前記判定処理を行う、監視方法。
【請求項7】
各々が１または複数の太陽電池パネルを含む複数の発電部と、前記発電部からの出力ラインを集約する集約部と、前記集約部によって集約された前記出力ラインが電気的に接続される電力変換装置とを備える太陽光発電システムに用いられる監視装置における監視方法であって、
前記電力変換装置の停止状態における、前記発電部および前記集約部間の電流の第１の計測結果、ならびに前記停止状態における、前記集約部および前記電力変換装置間の電流の第２の計測結果の少なくともいずれか一方を取得するステップと、
取得した計測結果に基づいて、前記太陽光発電システムの異常を判定する判定処理を行うステップとを含み、
前記判定処理を行うステップにおいては、前記第１の計測結果が前記発電部および前記集約部間の負側ラインにおける前記集約部への電流を示す場合、前記第１の計測結果に基づいて前記判定処理を行う、監視方法。
【請求項8】
各々が１または複数の太陽電池パネルを含む複数の発電部と、前記発電部からの出力ラインを集約する集約部と、前記集約部によって集約された前記出力ラインが電気的に接続される電力変換装置とを備える太陽光発電システムに用いられる監視装置における監視方法であって、
前記電力変換装置の停止状態における、前記集約部および前記電力変換装置間の電流の第２の計測結果を取得するステップと、
取得した前記第２の計測結果に基づいて、前記太陽光発電システムの異常を判定する判定処理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】
本発明は、監視装置および監視方法に関する。
この出願は、２０１８年５月１１日に出願された日本出願特願２０１８－９２１６９号を基礎とする優先権を主張し、その開示のすべてをここに取り込む。
この出願は、２０１８年５月１１日に出願された日本出願特願２０１８－９２１６９号を基礎とする優先権を主張し、その開示のすべてをここに取り込む。
【背景技術】
【0002】
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管理装置とを備える。前記管理装置は、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１２－２０５０７８号公報
【文献】特許第６１８５２０６号公報
【文献】特開２０１４－１６５２７７号公報
【0004】
【文献】Ｙｅ Ｚｈａｏ、外３名、“Ｆａｕｌｔ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｉｎ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ａｒｒａｙ Ｄｕｒｉｎｇ Ｎｉｇｈｔ－ｔｏ－Ｄａｙ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ”、２０１０ ＩＥＥＥ １２ｔｈ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｆｏｒ Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ （ＣＯＭＰＥＬ）、２０１０年７月
【発明の概要】
【0005】
（１）本開示の監視装置は、各々が１または複数の太陽電池パネルを含む複数の発電部と、前記発電部からの出力ラインを集約する集約部と、前記集約部によって集約された前記出力ラインが電気的に接続される電力変換装置とを備える太陽光発電システムに用いられる監視装置であって、前記電力変換装置の停止状態における、前記発電部および前記集約部間の電流の第１の計測結果、ならびに前記停止状態における、前記集約部および前記電力変換装置間の電流の第２の計測結果の少なくともいずれか一方を取得する取得部と、前記取得部によって取得された計測結果に基づいて、前記太陽光発電システムの異常を判定する判定処理を行う判定部とを備える。
【0006】
（６）本開示の監視方法は、各々が１または複数の太陽電池パネルを含む複数の発電部と、前記発電部からの出力ラインを集約する集約部と、前記集約部によって集約された前記出力ラインが電気的に接続される電力変換装置とを備える太陽光発電システムに用いられる監視装置における監視方法であって、前記電力変換装置の停止状態における、前記発電部および前記集約部間の電流の第１の計測結果、ならびに前記停止状態における、前記集約部および前記電力変換装置間の電流の第２の計測結果の少なくともいずれか一方を取得するステップと、取得した計測結果に基づいて、前記太陽光発電システムの異常を判定する判定処理を行うステップとを含む。
【0007】
本開示の一態様は、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の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、本開示の一態様は、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たり、監視装置を含むシステムとして実現され得る。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
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。
【0010】
［本開示が解決しようとする課題］
このような特許文献１に記載の技術を超えて、太陽光発電システムの異常判定を向上させることが可能な技術が望まれる。
このような特許文献１に記載の技術を超えて、太陽光発電システムの異常判定を向上させることが可能な技術が望まれる。
【0011】
本開示は、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異常判定を向上させることが可能な監視装置および監視方法を提供することである。
【0012】
［本開示の効果］
本開示によれば、太陽光発電システムの異常判定を向上させることができる。
本開示によれば、太陽光発電システムの異常判定を向上させることができる。
【0013】
［本願発明の実施形態の説明］
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
【0014】
（１）本発明の実施の形態に係る監視装置は、各々が１または複数の太陽電池パネルを含む複数の発電部と、前記発電部からの出力ラインを集約する集約部と、前記集約部によって集約された前記出力ラインが電気的に接続される電力変換装置とを備える太陽光発電システムに用いられる監視装置であって、前記電力変換装置の停止状態における、前記発電部および前記集約部間の電流の第１の計測結果、ならびに前記停止状態における、前記集約部および前記電力変換装置間の電流の第２の計測結果の少なくともいずれか一方を取得する取得部と、前記取得部によって取得された計測結果に基づいて、前記太陽光発電システムの異常を判定する判定処理を行う判定部とを備える。
【0015】
このように、電力変換装置の停止状態において太陽光発電システムの回路を流れる電流に着目し、異常時に起こる現象を解析する構成により、太陽光発電システムにおいて短絡等の状態を強制的に発生させることなく、太陽光発電システムの異常をより確実に検出することができる。したがって、太陽光発電システムの異常判定を向上させることができる。
【0016】
（２）好ましくは、前記判定部は、前記第１の計測結果が前記発電部への電流を示す場合、前記第１の計測結果に基づいて前記判定処理を行う。
【0017】
このような構成により、複数の太陽電池パネルのうちの一部の出力電圧が低下した場合、および太陽電池ユニットにおいて地絡した場合等に流れる、通常と逆向きの電流を検出し、異常をより確実に検出することができる。
【0018】
（３）好ましくは、前記判定部は、前記第１の計測結果が前記発電部および前記集約部間の負側ラインにおける前記集約部への電流を示す場合、前記第１の計測結果に基づいて前記判定処理を行う。
【0019】
このような構成により、たとえば、太陽電池パネルの絶縁不良等による地絡が発生した場合に流れる、通常と逆向きの電流を検出し、異常をより確実に検出することができる。
【0020】
（４）好ましくは、前記判定部は、前記第２の計測結果が前記集約部および前記電力変換装置間の正側ラインにおける前記電力変換装置への電流を示す場合、前記第２の計測結果に基づいて前記判定処理を行う。
【0021】
このような構成により、たとえば、発電部および電力変換装置間の回路において、地絡等の異常の発生箇所が電流の測定箇所より発電部側であるかまたは電力変換装置側であるかを特定することができる。
【0022】
（５）好ましくは、前記判定部は、前記第２の計測結果が前記集約部および前記電力変換装置間の負側ラインにおける前記電力変換装置への電流を示す場合、前記第２の計測結果に基づいて前記判定処理を行う。
【0023】
このような構成により、たとえば、他の接続箱との地絡電流を検出し、より広い範囲で異常を検出することができる。
【0024】
（６）本発明の実施の形態に係る監視方法は、各々が１または複数の太陽電池パネルを含む複数の発電部と、前記発電部からの出力ラインを集約する集約部と、前記集約部によって集約された前記出力ラインが電気的に接続される電力変換装置とを備える太陽光発電システムに用いられる監視装置における監視方法であって、前記電力変換装置の停止状態における、前記発電部および前記集約部間の電流の第１の計測結果、ならびに前記停止状態における、前記集約部および前記電力変換装置間の電流の第２の計測結果の少なくともいずれか一方を取得するステップと、取得した計測結果に基づいて、前記太陽光発電システムの異常を判定する判定処理を行うステップとを含む。
【0025】
このように、電力変換装置の停止状態において太陽光発電システムの回路を流れる電流に着目し、異常時に起こる現象を解析する構成により、太陽光発電システムにおいて短絡等の状態を強制的に発生させることなく、太陽光発電システムの異常をより確実に検出することができる。したがって、太陽光発電システムの異常判定を向上させることができる。
【0026】
以下、本発明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の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【0027】
［太陽光発電システムの構成］
図１は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電システムの構成を示す図である。
図１は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電システムの構成を示す図である。
【0028】
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を含む。
【0029】
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。
【0030】
図２は、本発明の実施の形態に係るＰＣＳユニットの構成を示す図である。
【0031】
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とを含む。
【0032】
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。
【0033】
図３は、本発明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。
【0034】
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と、集電箱７１とを含む。集電箱７１は、銅バー７２を有する。
【0035】
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。
【0036】
図４は、本発明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。
【0037】
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、１または複数の太陽電池パネル７９を有する。接続箱７６は、銅バー７７を有する。
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
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７９が設けられてもよい。
【0041】
太陽光発電システム４０１では、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キュービクル６に電気的に接続される。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
図３および図４を参照して、集約ライン５は、対応の太陽電池ユニット７４における銅バー７７に接続された第１端と、銅バー７２に接続された第２端とを有する。各集約ライン５は、銅バー７２を介して集約ライン２に集約される。銅バー７２は、たとえば集電箱７１の内部に設けられている。
【0045】
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が集約ライン２に集約され、各集約ライン２が集約ライン４に集約され、各集約ライン４がキュービクル６に電気的に接続される。
【0046】
より詳細には、各集約ライン２は、対応の集電ユニット６０における銅バー７２に接続された第１端と、銅バー７に接続された第２端とを有する。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。
【0047】
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７２、集約ライン２、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。
【0048】
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。
【0049】
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を介して系統へ出力される。
【0050】
［監視システム３０１の構成］
図５は、本発明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５は、本発明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。
【0051】
図５を参照して、太陽光発電システム４０１は、監視システム３０１を備える。監視システム３０１は、管理装置１０１と、複数の監視装置１１１と、収集装置１５１とを含む。
【0052】
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。また、監視システム３０１は、１つの収集装置１５１を備えているが、複数の収集装置１５１を備えてもよい。
【0053】
監視システム３０１では、子機である監視装置１１１におけるセンサの情報が、収集装置１５１へ定期的または不定期に伝送される。
【0054】
監視装置１１１は、たとえば集電ユニット６０に設けられている。より詳細には、監視装置１１１は、４つの太陽電池ユニット７４にそれぞれ対応して４つ設けられている。各監視装置１１１は、たとえば、対応の太陽電池ユニット７４における出力ライン１、および対応の集約ライン５に電気的に接続されている。
【0055】
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。
【0056】
収集装置１５１は、たとえばＰＣＳ８の近傍に設けられている。より詳細には、収集装置１５１は、ＰＣＳ８に対応して設けられ、信号線４６を介して銅バー７に電気的に接続されている。
【0057】
監視装置１１１および収集装置１５１は、集約ライン２，５を介して電力線通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を行うことにより情報の送受信を行う。
【0058】
より詳細には、各監視装置１１１は、対応の出力ラインの電流および電圧の計測結果を示す監視情報を送信する。収集装置１５１は、各監視装置１１１の計測結果を収集する。
【0059】
また、収集装置１５１は、ネットワークを介して、管理装置１０１等の他の装置と情報の送受信を行う。
【0060】
［課題］
太陽光発電システムにおいて、過去の平均値または太陽電池パネルの発電量の予想に基づいた単純な閾値を設定し、異常を判定する方法では、発電量が時間または天候等の影響により大きく変動するため、たとえば国際規格において正常とされる範囲は、予測される発電量の６０％以上で良く、誤検出することが多くなる。
太陽光発電システムにおいて、過去の平均値または太陽電池パネルの発電量の予想に基づいた単純な閾値を設定し、異常を判定する方法では、発電量が時間または天候等の影響により大きく変動するため、たとえば国際規格において正常とされる範囲は、予測される発電量の６０％以上で良く、誤検出することが多くなる。
【0061】
また、特許第６１８５２０６号公報（特許文献２）には、機械学習を用いることにより、異常検出の精度を高める方法が記載されている。しかしながら、この方法では、異常となる現象を捉えている訳ではなく確実性が低い。
【0062】
また、特開２０１４－１６５２７７号（特許文献３）には、太陽電池パネル等を作為的に短絡させることにより流れる電流を用いることにより異常検出を行う方法が記載されている。この方法では、異常検出のための短絡を、他の監視システム等が異常と判断する可能性がある。また、太陽電池パネル等を短絡させる行為が太陽光発電システムに悪影響を及ぼすおそれがある。
【0063】
これに対して、本発明の実施の形態に係る監視装置では、以下のような構成および動作により、上記課題を解決する。
【0064】
【0065】
図６を参照して、接続箱７６は、集約部９１と、開閉器９３Ａ，９３Ｂ，９３Ｃ，９３Ｄ，９３Ｅと、出力ライン１と、集約ライン５とを含む。出力ライン１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。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。
【0066】
以下、開閉器９３Ａ，９３Ｂ，９３Ｃ，９３Ｄ，９３Ｅの各々を、開閉器９３とも称する。ここで、図６ならびに後述の図７および図８は開閉器９３の開状態を示しているが、監視装置１１１による後述の判定処理を含む通常状態において、開閉器９３は閉状態である。
【0067】
プラス側出力ライン１ｐは、プラス側出力ライン１ｐａ，１ｐｂを含む。マイナス側出力ライン１ｎは、マイナス側出力ライン１ｎａ，１ｎｂを含む。
【0068】
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。
【0069】
プラス側集約ライン５ｐは、プラス側集約ライン５ｐａ，５ｐｂを含む。マイナス側集約ライン５ｎは、マイナス側集約ライン５ｎａ，５ｎｂを含む。
【0070】
図示しないが、図３に示す集電箱７１における銅バー７２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７２ｐおよびマイナス側銅バー７２ｎを含む。
【0071】
プラス側集約ライン５ｐおよびマイナス側集約ライン５ｎは、プラス側銅バー７２ｐおよびマイナス側銅バー７２ｎにおいて、それぞれ、他の太陽電池ユニット７４からのプラス側集約ライン５ｐおよびマイナス側集約ライン５ｎとともに図示しないプラス側集約ライン２ｐおよびマイナス側集約ライン２ｎに集約される。
【0072】
集約されたプラス側集約ライン２ｐおよびマイナス側集約ライン２ｎは、ＰＣＳ８における図示しないプラス側銅バー７ｐおよびマイナス側銅バー７ｎに電気的に接続される。
【0073】
プラス側出力ライン１ｐａは、対応の発電部７８に接続された第１端と、対応の開閉器９３に接続された第２端とを有する。プラス側出力ライン１ｐｂは、対応の開閉器９３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。
【0074】
マイナス側出力ライン１ｎａは、対応の発電部７８に接続された第１端と、対応の開閉器９３に接続された第２端とを有する。マイナス側出力ライン１ｎｂは、対応の開閉器９３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。
【0075】
プラス側集約ライン５ｐａは、プラス側銅バー７７ｐに接続された第１端と、開閉器９３Ｅに接続された第２端とを有する。プラス側集約ライン５ｐｂは、開閉器９３Ｅに接続された第１端と、集電箱７１におけるプラス側銅バー７２ｐに接続された第２端とを有する。マイナス側集約ライン５ｎａは、マイナス側銅バー７７ｎに接続された第１端と、開閉器９３Ｅに接続された第２端を有する。マイナス側集約ライン５ｎｂは、開閉器９３Ｅに接続された第１端と、集電箱７１におけるマイナス側銅バー７２ｎに接続された第２端とを有する。
【0076】
監視装置１１１は、検出処理部１１と、取得部１３と、通信部１４と、判定部１５と、４つの電流センサ１６Ａと、４つの電流センサ１６Ｂと、電流センサ１６Ｃと、電流センサ１６Ｄと、電圧センサ１７とを備える。以下、電流センサ１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄの各々を、電流センサ１６とも称する。
【0077】
電流センサ１６Ａおよび電流センサ１６Ｂは、それぞれ、プラス側出力ライン１ｐおよびマイナス側出力ライン１ｎにおいて１つ設けられる。監視装置１１１は、プラス側出力ライン１ｐおよびマイナス側出力ライン１ｎの数に応じて、さらに多数または少数の電流センサ１６Ａおよび電流センサ１６Ｂを備えてもよい。
【0078】
電流センサ１６Ｃおよび電流センサ１６Ｄは、それぞれ、プラス側集約ライン５ｐおよびマイナス側集約ライン５ｎにおいて１つ設けられる。監視装置１１１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の数に応じて、さらに多数または少数の電流センサ１６Ｃおよび電流センサ１６Ｄを備えてもよい。
【0079】
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。
【0080】
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。
【0081】
各監視装置１１１は、対応の発電部７８に関する計測結果を示す監視情報を、自己および収集装置１５１に接続される電力線を介して送信する。
【0082】
詳細には、監視装置１１１における通信部１４は、集約ラインを介した電力線通信を、複数の監視装置１１１の計測結果を収集する収集装置１５１と行うことが可能である。より詳細には、通信部１４は、集約ライン２，５経由で情報を送受信することが可能である。具体的には、通信部１４は、電源線２６および集約ライン２，５を介して収集装置１５１と電力線通信を行う。
【0083】
検出処理部１１は、たとえば、対応の出力ライン１または対応の集約ライン５における電流の計測結果、および出力ライン１の電圧の計測結果を示す監視情報を所定時間ごとに作成するように設定されている。
【0084】
より詳細には、電流センサ１６は、出力ライン１または集約ライン５における電流を計測する。電流センサ１６は、たとえば、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、監視装置１１１の図示しない電源回路から受けた電力を用いて、対応の出力ライン１または対応の集約ライン５を通して流れる電流を計測し、計測結果を示す計測信号を検出処理部１１へ出力する。
【0085】
より詳細には、電流センサ１６Ａは、対応のプラス側出力ライン１ｐｂを通して流れる電流を計測する。電流センサ１６Ａは、発電部７８から集約部９１への方向の電流をプラスの電流値として示す信号を検出処理部１１へ出力する。
【0086】
電流センサ１６Ｂは、対応のマイナス側出力ライン１ｎｂを通して流れる電流を計測する。電流センサ１６Ｂは、集約部９１から発電部７８への方向の電流をプラスの電流値として示す信号を検出処理部１１へ出力する。
【0087】
電流センサ１６Ｃは、対応のプラス側集約ライン５ｐを通して流れる電流を計測する。電流センサ１６Ｃは、集約部９１からＰＣＳ８への方向のプラスの電流値として示す信号を検出処理部１１へ出力する。
【0088】
電流センサ１６Ｄは、対応のマイナス側集約ライン５ｎを通して流れる電流を計測する。電流センサ１６Ｄは、ＰＣＳ８から集約部９１への方向の電流をプラスの電流値として示す信号を検出処理部１１へ出力する。
【0089】
電圧センサ１７は、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間の電圧を計測し、計測結果を示す計測信号を検出処理部１１へ出力する。
【0090】
検出処理部１１は、たとえば、所定時間ごとに、各電流センサ１６から受けた各計測信号に対して平均化およびフィルタリング等の信号処理を行った信号をデジタル信号に変換する。そして、検出処理部１１は、電流センサ１６ごとに、変換したデジタル信号に当該電流センサ１６固有のＩＤ（以下、電流センサＩＤとも称する。）を対応づける。
【0091】
また、検出処理部１１は、たとえば、所定時間ごとに、電圧センサ１７からから受けた計測信号に対して平均化およびフィルタリング等の信号処理を行った信号をデジタル信号に変換する。そして、検出処理部１１は、変換したデジタル信号に電圧センサ１７固有のＩＤ（以下、電圧センサＩＤとも称する。）を対応づける。
【0092】
検出処理部１１は、変換した各デジタル信号の示す計測値、計測結果を示す信号を受けた時刻（以下、計測時刻とも称する。）、電流センサＩＤ、電圧センサ１７のＩＤ（以下、電圧センサＩＤとも称する。）、および自己の監視装置１１１のＩＤ（以下、監視装置ＩＤとも称する。）を含む監視情報を作成する。
【0093】
検出処理部１１は、ＰＣＳ８が電力変換を行っている状態（以下、稼働状態とも称する。）において、作成した監視情報を通信部１４へ出力する。
【0094】
通信部１４は、検出処理部１１から受けた監視情報がデータ部分であり、送信元ＩＤが自己の監視装置ＩＤであり、送信先ＩＤが収集装置１５１のＩＤである監視情報パケットを作成する。なお、通信部１４は、監視情報パケットにシーケンス番号を含めてもよい。そして、通信部１４は、集約ライン２，５を介して、作成した監視情報パケットを収集装置１５１へ送信する。
【0095】
ここで、ＰＣＳ８は、たとえば、発電部７８が発電した電力により動作する。ＰＣＳ８は、たとえば、朝方または夕方等において動作可能な電力が発電部７８から供給されない場合、発電部７８がＰＣＳ８の変換容量を超える電力を発電している場合、または系統への出力を抑制されている場合、電力変換を停止する。
【0096】
監視装置１１１は、ＰＣＳ８が電力変換を停止している状態（以下、停止状態とも称する。）において、異常検出を行う。
【0097】
より詳細には、監視装置１１１は、管理装置１０１から送信された、ＰＣＳ８が停止状態に移行した旨のＰＣＳ停止情報を受信する。
【0098】
具体的には、監視装置１１１における通信部１４は、管理装置１０１から送信されたＰＣＳ停止情報を収集装置１５１および集約ライン２，５を介して受信し、受信したＰＣＳ停止情報を検出処理部１１へ出力する。
【0099】
検出処理部１１は、通信部１４からＰＣＳ停止情報を受けた場合、作成した監視情報を通信部１４の代わりに取得部１３へ出力する。
【0100】
取得部１３は、ＰＣＳ８の停止状態における発電部７８および集約部９１間の電流の第１の計測結果を取得する。
【0101】
たとえば、取得部１３は、さらに、ＰＣＳ８の停止状態における集約部９１およびＰＣＳ８間の電流の第２の計測結果を取得する。
【0102】
より詳細には、取得部１３は、検出処理部１１から受けた監視情報のうち、第１の計測結果すなわち電流センサ１６Ａの計測結果および電流センサ１６Ｂの計測結果を含む監視情報を判定部１５へ出力する。
【0103】
取得部１３は、検出処理部１１から受けた監視情報のうち、第２の計測結果すなわち電流センサ１６Ｃの計測結果および電流センサ１６Ｄの計測結果を含む監視情報を判定部１５へ出力する。
【0104】
判定部１５は、太陽光発電システム４０１における異常を判定し、判定結果に応じた監視情報を通信部１４へ出力する。
【0105】
通信部１４は、判定部１５から受けた監視情報がデータ部分であり、送信元ＩＤが自己の監視装置ＩＤであり、送信先ＩＤが収集装置１５１のＩＤである監視情報パケットを作成する。
【0106】
通信部１４は、集約ライン２，５を介して、作成した監視情報パケットを収集装置１５１へ送信する。
【0107】
収集装置１５１は、監視装置１１１から送信された監視情報を受信し、受信した監視情報をネットワーク経由で管理装置１０１へ送信する。
【0108】
ここで、ＰＣＳ８が再び稼働状態に移行した場合、監視装置１１１は、管理装置１０１から送信された、ＰＣＳ８が稼働状態に移行した旨のＰＣＳ稼働情報を受信する。
【0109】
具体的には、監視装置１１１における通信部１４は、管理装置１０１から送信されたＰＣＳ稼働情報を収集装置１５１および集約ライン２，５を介して受信し、受信したＰＣＳ稼働情報を検出処理部１１へ出力する。
【0110】
検出処理部１１は、通信部１４からＰＣＳ稼働情報を受けて、ＰＣＳ８が稼働状態に移行したと判断する。
【0111】
判定部１５は、取得部１３によって取得された第１の計測結果に基づいて、太陽光発電システム４０１の異常を判定する判定処理を行う。
【0112】
［異常検出１］
より詳細には、判定部１５は、たとえば、取得部１３によって取得された第１の計測結果である計測結果Ｋ１に基づいて、太陽光発電システム４０１の異常を判定する判定処理を行う。計測結果Ｋ１は、発電部７８および集約部９１間の正側ラインにおける電流を示す。
より詳細には、判定部１５は、たとえば、取得部１３によって取得された第１の計測結果である計測結果Ｋ１に基づいて、太陽光発電システム４０１の異常を判定する判定処理を行う。計測結果Ｋ１は、発電部７８および集約部９１間の正側ラインにおける電流を示す。
【0113】
より詳細には、ＰＣＳ８は、停止状態において高インピーダンスとなる。このため、ＰＣＳ８に電気的に接続されている出力ライン１を通して電流は流れない。
【0114】
しかしながら、たとえば、発電部７８Ａの出力電圧が、影、汚れ、並列アーク、地絡および初期不良等の要因により低下した場合、他の３つの発電部７８Ｂ，７８Ｃ，７８Ｄの出力電流がプラス側出力ライン１ｐを通して発電部７８Ａへ流れ込む。
【0115】
このとき、発電部７８Ａに対応する電流センサ１６Ａにおいて、マイナスの電流値すなわち発電部７８Ａへの電流が計測される。
【0116】
判定部１５は、ＰＣＳ８の停止状態において、プラス側出力ライン１ｐを通して発電部７８Ａへの電流が流れる場合、発電部７８Ａに対応する回路を異常であると判定する。
【0117】
より詳細には、判定部１５は、たとえば、発電部７８Ａに対応する電流センサ１６Ａの計測結果Ｋ１である計測結果Ｋ１Ａが発電部７８Ａへの電流を示す場合、計測結果Ｋ１Ａに基づいて判定処理を行う。
【0118】
具体的には、判定部１５は、取得部１３から受けた監視情報の示す電流センサ１６Ａの計測結果Ｋ１Ａがたとえば負の閾値Ｔｈ１未満である場合、当該電流センサ１６Ａに対応する発電部７８Ａに対応する回路を異常であると判定する。なお、閾値Ｔｈ１は、ゼロであってもよい。
【0119】
そして、判定部１５は、当該回路の異常を示す異常情報を、取得部１３から受けた監視情報に含めて通信部１４へ出力する。
【0120】
一方、判定部１５は、当該回路を正常であると判定した場合、取得部１３から受けた監視情報を通信部１４へ出力する。
【0121】
［異常検出２］
図７は、本発明の実施の形態に係る太陽電池ユニットにおいて地絡した状態の一例を示す図である。
図７は、本発明の実施の形態に係る太陽電池ユニットにおいて地絡した状態の一例を示す図である。
【0122】
図７を参照して、発電部７８Ａに対応するプラス側出力ライン１ｐａにおいて地絡し、かつ発電部７８Ｄに対応するマイナス側出力ライン１ｎａにおいて地絡した場合、ＰＣＳ８の停止状態において、当該プラス側出力ライン１ｐａにおける地絡箇所から、グランド、当該マイナス側出力ライン１ｎａにおける地絡箇所、当該マイナス側出力ライン１ｎａ、発電部７８Ｄ、発電部７８Ｄに対応するプラス側出力ライン１、プラス側銅バー７７ｐ、発電部７８Ａに対応するプラス側出力ライン１ｐｂ、および当該プラス側出力ライン１ｐａの順に地絡電流Ｉ２が流れる。
【0123】
地絡電流Ｉ２は、ＰＣＳ８の稼働状態においてはＰＣＳ８の方が地絡による短絡抵抗と比べてインピーダンスが低いためほぼ流れず、ＰＣＳ８の停止状態において流れる。
【0124】
ＰＣＳ８の停止状態において上記地絡が発生した場合、たとえば、発電部７８Ａからのプラス側出力ライン１ｐａに対応する電流センサ１６Ａにおいてマイナスの電流値すなわち発電部７８Ａへの電流が計測される。
【0125】
判定部１５は、計測結果Ｋ１に基づいて、太陽光発電システム４０１の異常を判定する判定処理を行う。上述のように、計測結果Ｋ１は、発電部７８および集約部９１間の正側ラインにおける電流を示す。
【0126】
より詳細には、判定部１５は、たとえば、ＰＣＳ８の停止状態において、プラス側出力ライン１ｐを通して発電部７８Ａへの電流が流れる場合、発電部７８Ａに対応する回路を異常であると判定する。
【0127】
すなわち、判定部１５は、たとえば、計測結果Ｋ１Ａが発電部７８Ａへの電流を示す場合、計測結果Ｋ１Ａに基づいて判定処理を行う。
【0128】
具体的には、判定部１５は、ＰＣＳ停止情報の示す時間帯において、取得部１３から受けた監視情報の示す電流センサ１６Ａの計測結果Ｋ１Ａがたとえば負の閾値Ｔｈ１未満である場合、当該電流センサ１６Ａに対応する発電部７８Ａに対応する回路を異常であると判定する。なお、閾値Ｔｈ１は、ゼロであってもよい。
【0129】
そして、判定部１５は、当該回路の異常を示す異常情報を、取得部１３から受けた監視情報に含めて通信部１４へ出力する。
【0130】
一方、判定部１５は、当該回路を正常であると判定した場合、取得部１３から受けた監視情報を通信部１４へ出力する。
【0131】
［異常検出３］
図８は、本発明の実施の形態に係る太陽電池ユニットにおいて地絡した状態の他の例を示す図である。
図８は、本発明の実施の形態に係る太陽電池ユニットにおいて地絡した状態の他の例を示す図である。
【0132】
図８を参照して、発電部７８Ａにおいて地絡し、かつ発電部７８Ｄに対応するマイナス側出力ライン１ｎａにおいて地絡した場合、ＰＣＳ８の停止状態において、発電部７８Ａにおける地絡箇所から、グランド、当該マイナス側出力ライン１ｎａにおける地絡箇所、発電部７８Ｄに対応するマイナス側出力ライン１ｎａ、当該マイナス側出力ライン１ｎｂ、マイナス側銅バー７７ｎ、発電部７８Ａに対応するマイナス側出力ライン１ｎ、発電部７８Ａ、および発電部７８Ａにおける地絡箇所の順に地絡電流Ｉ３が流れる。
【0133】
地絡電流Ｉ３は、ＰＣＳ８の稼働状態においてはＰＣＳ８の方が地絡による短絡抵抗と比べてインピーダンスが低いためほぼ流れず、ＰＣＳ８の停止状態において流れる。
【0134】
ＰＣＳ８の停止状態において上記地絡が発生した場合、たとえば、発電部７８Ｄからのマイナス側出力ライン１ｎａに対応する電流センサ１６Ｂにおいてマイナスの電流値すなわち発電部７８Ｄから集約部９１への電流が計測される。
【0135】
判定部１５は、たとえば、第１の計測結果である計測結果Ｋ２に基づいて判定処理を行う。計測結果Ｋ２は、発電部７８および集約部９１間の負側ラインにおける電流を示す。
【0136】
より詳細には、判定部１５は、たとえば、ＰＣＳ８の停止状態において、マイナス側出力ライン１ｎを通して発電部７８Ｄから集約部９１への電流が流れる場合、発電部７８Ｄに対応する回路を異常であると判定する。
【0137】
すなわち、判定部１５は、たとえば、発電部７８Ｄに対応する電流センサ１６Ｂの計測結果Ｋ２である計測結果Ｋ２Ｄが集約部９１への電流を示す場合、計測結果Ｋ２Ｄに基づいて判定処理を行う。
【0138】
具体的には、判定部１５は、ＰＣＳ停止情報の示す時間帯において、取得部１３から受けた監視情報の示す電流センサ１６Ｂの計測結果Ｋ２Ｄがたとえば負の閾値Ｔｈ２未満である場合、当該電流センサ１６Ｂに対応する発電部７８Ｄに対応する回路を異常であると判定する。なお、閾値Ｔｈ２は、ゼロであってもよい。
【0139】
そして、判定部１５は、当該回路の異常を示す異常情報を、取得部１３から受けた監視情報に含めて通信部１４へ出力する。
【0140】
一方、判定部１５は、当該回路を正常であると判定した場合、取得部１３から受けた監視情報を通信部１４へ出力する。
【0141】
［異常検出４］
判定部１５は、たとえば、取得部１３によって取得された計測結果Ｋ１が集約部９１への電流を示す場合、計測結果Ｋ１に基づいて判定処理を行ってもよい。
判定部１５は、たとえば、取得部１３によって取得された計測結果Ｋ１が集約部９１への電流を示す場合、計測結果Ｋ１に基づいて判定処理を行ってもよい。
【0142】
図９は、本発明の実施の形態に係る集電ユニットにおける集約ラインにおいて地絡した状態の一例を示す図である。
【0143】
図９を参照して、集約部９１およびＰＣＳ８間におけるプラス側集約ライン５ｐにおいて地絡した場合、ＰＣＳ８の停止状態において、各発電部７８から地絡箇所へ地絡電流Ｉ４が流れる。
【0144】
地絡電流Ｉ４は、ＰＣＳ８の稼働状態においてはＰＣＳ８の方が地絡による短絡抵抗と比べてインピーダンスが低いためほぼ流れず、ＰＣＳ８の停止状態において流れる。
【0145】
ＰＣＳ８の停止状態において上記地絡が発生した場合、たとえば、集約部９１に集約される各プラス側出力ライン１ｐａに対応する各電流センサ１６Ａにおいてプラスの電流値すなわち集約部９１への電流が計測される。
【0146】
判定部１５は、第１の計測結果である計測結果Ｋ１に基づいて、太陽光発電システム４０１の異常を判定する判定処理を行う。
【0147】
判定部１５は、たとえば、ＰＣＳ８の停止状態において、プラス側出力ライン１ｐを通して集約部９１への電流が流れる場合、当該プラス側出力ライン１ｐに対応する各発電部７８に対応する回路を異常であると判定する。
【0148】
より詳細には、判定部１５は、発電部７８Ａ，７８Ｂ，７８Ｃ，７８Ｄに対応する電流センサ１６Ａの計測結果Ｋ１がそれぞれ集約部９１への電流を示す場合、各計測結果Ｋ１に基づいて判定処理を行う。
【0149】
具体的には、判定部１５は、たとえば、取得部１３から受けた監視情報の示す各電流センサ１６Ａの計測結果Ｋ１が正の閾値Ｔｈ３以上である場合、当該各電流センサ１６Ａに対応する発電部７８Ａ，７８Ｂ，７８Ｃ，７８Ｄに対応する回路を異常であると判定する。
【0150】
そして、判定部１５は、当該回路の異常を示す異常情報を、取得部１３から受けた監視情報に含めて通信部１４へ出力する。
【0151】
一方、判定部１５は、当該回路を正常であると判定した場合、取得部１３から受けた監視情報を通信部１４へ出力する。
【0152】
なお、判定部１５は、発電部７８Ａ，７８Ｂ，７８Ｃ，７８Ｄのうちの少なくともいずれか１つの発電部７８に対応する電流センサ１６Ａの計測結果Ｋ１が集約部９１への電流を示す場合、対応の計測結果Ｋ１に基づいて判定処理を行ってもよい。
【0153】
［異常検出５］
判定部１５は、たとえば、第２の計測結果である計測結果Ｋ４に基づいて、太陽光発電システム４０１の異常を判定する判定処理を行う。計測結果Ｋ４は、集約部９１およびＰＣＳ８間の正側ラインにおける電流を示す。
判定部１５は、たとえば、第２の計測結果である計測結果Ｋ４に基づいて、太陽光発電システム４０１の異常を判定する判定処理を行う。計測結果Ｋ４は、集約部９１およびＰＣＳ８間の正側ラインにおける電流を示す。
【0154】
図９に示すような地絡が発生した場合、電流センサ１６Ｃにおいてプラスの電流値すなわちＰＣＳ８への電流が計測される。
【0155】
判定部１５は、たとえば、プラス側集約ライン５ｐを通して集約部９１からＰＣＳ８へ電流が流れる場合、電流センサ１６ＣおよびＰＣＳ８間の当該プラス側集約ライン５ｐにおける回路を異常であると判定する。
【0156】
より詳細には、判定部１５は、計測結果Ｋ４がＰＣＳ８への電流を示す場合、計測結果Ｋ４に基づいて判定処理を行う。
【0157】
具体的には、判定部１５は、取得部１３から受けた監視情報の示す電流センサ１６Ｃの計測結果Ｋ４が正の閾値Ｔｈ４以上である場合、当該回路を異常であると判定する。
【0158】
そして、判定部１５は、当該回路の異常を示す異常情報を、取得部１３から受けた監視情報に含めて通信部１４へ出力する。
【0159】
一方、判定部１５は、当該回路を正常であると判定した場合、取得部１３から受けた監視情報を通信部１４へ出力する。
【0160】
［異常検出６］
図１０は、本発明の実施の形態に係る太陽電池ユニットにおいて地絡した状態の他の例を示す図である。
図１０は、本発明の実施の形態に係る太陽電池ユニットにおいて地絡した状態の他の例を示す図である。
【0161】
図１０を参照して、他の接続箱７６における発電部７８Ａにおいて地絡し、かつ発電部７８Ｄに対応するマイナス側出力ライン１ｎにおいて地絡した場合、ＰＣＳ８の停止状態において、他の接続箱７６における地絡箇所から当該マイナス側出力ライン１ｎへ地絡電流Ｉ５が流れる。
【0162】
地絡電流Ｉ５は、ＰＣＳ８の稼働状態においてはＰＣＳ８の方が地絡による短絡抵抗と比べてインピーダンスが低いためほぼ流れず、ＰＣＳ８の停止状態において流れる。
【0163】
ＰＣＳ８の停止状態において上記地絡が発生した場合、マイナス側集約ライン５ｎに対応する電流センサ１６Ｄにおいてマイナスの電流値すなわちＰＣＳ８への電流が計測される。
【0164】
判定部１５は、たとえば、第２の計測結果である計測結果Ｋ５に基づいて判定処理を行う。計測結果Ｋ５は、集約部９１およびＰＣＳ８間の負側ラインにおける電流を示す。
【0165】
判定部１５は、マイナス側集約ライン５ｎを通して集約部９１からＰＣＳ８へ電流が流れる場合、当該マイナス側集約ライン５ｎに対応する回路を異常であると判定する。
【0166】
より詳細には、判定部１５は、計測結果Ｋ５がＰＣＳ８への電流を示す場合、計測結果Ｋ５に基づいて判定処理を行う。
【0167】
具体的には、判定部１５は、取得部１３から受けた監視情報の示す電流センサ１６Ｄの計測結果Ｋ５がたとえば負の閾値Ｔｈ５未満である場合、当該マイナス側集約ライン５ｎにおける回路を異常であると判定する。なお、上記閾値は、ゼロであってもよい。
【0168】
そして、判定部１５は、回路の異常を示す異常情報を、取得部１３から受けた監視情報に含めて通信部１４へ出力する。
【0169】
一方、判定部１５は、当該回路を正常であると判定した場合、取得部１３から受けた監視情報を通信部１４へ出力する。
【0170】
［動作の流れ］
監視システム３０１における各装置は、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、以下のフローチャートの各ステップの一部または全部を含むプログラムを図示しないメモリからそれぞれ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流通する。
監視システム３０１における各装置は、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、以下のフローチャートの各ステップの一部または全部を含むプログラムを図示しないメモリからそれぞれ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流通する。
【0171】
図１１は、本発明の実施の形態に係る監視システムにおける監視装置が判定処理を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。
【0172】
図１１を参照して、まず、監視装置１１１は、収集装置１５１から送信されたＰＣＳ停止情報を受信する（ステップＳ１０１）。
【0173】
次に、監視装置１１１は、電流センサ１６Ａの計測結果を用いて判定処理を行う（ステップＳ１０２）。
【0174】
次に、監視装置１１１は、電流センサ１６Ｂの計測結果を用いて判定処理を行う（ステップＳ１０３）。
【0175】
次に、監視装置１１１は、電流センサ１６Ｃの計測結果を用いて判定処理を行う（ステップＳ１０４）。
【0176】
次に、監視装置１１１は、電流センサ１６Ｄの計測結果を用いて判定処理を行う（ステップＳ１０５）。
【0177】
次に、監視装置１１１は、収集装置１５１から送信されたＰＣＳ稼働情報を受信した場合（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、判定処理を終了し、新たなＰＣＳ停止情報を受信するまで待機する。
【0178】
一方、監視装置１１１は、収集装置１５１からのＰＣＳ稼働情報を受信しない間（ステップＳ１０６でＮＯ）、判定処理を継続する（ステップＳ１０２）。
【0179】
なお、ステップＳ１０２～ステップＳ１０５の順番は、上記に限らず、順番を入れ替えてもよい。
【0180】
図１２は、本発明の実施の形態に係る監視システムにおける監視装置が、電流センサ１６Ａの計測結果を用いて判定処理を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。
【0181】
図１２を参照して、まず、監視装置１１１は、ある電流センサ１６Ａの監視情報において、計測値が閾値Ｔｈ１未満である場合（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、当該電流センサ１６Ａに対応する発電部７８を異常であると判定し（ステップＳ２０２）、異常情報を監視情報に含める（ステップＳ２０３）。そして、監視装置１１１は、監視情報を収集装置１５１へ送信する（ステップＳ２０４）。
【0182】
一方、監視装置１１１は、計測値が閾値Ｔｈ１以上であり（ステップＳ２０１でＮＯ）、かつ閾値Ｔｈ３以上である場合（ステップＳ２０５でＹＥＳ）、当該電流センサ１６Ａに対応する回路を異常であると判定し（ステップＳ２０２）、異常情報を監視情報に含める（ステップＳ２０３）。そして、監視装置１１１は、監視情報を収集装置１５１へ送信する（ステップＳ２０４）。
【0183】
一方、監視装置１１１は、計測値が閾値Ｔｈ１以上であり（ステップＳ２０１でＮＯ）、かつ閾値Ｔｈ３未満である場合（ステップＳ２０５でＮＯ）、当該電流センサ１６Ａに対応する回路を正常であると判定する（ステップＳ２０６）。そして、監視装置１１１は、監視情報を収集装置１５１へ送信する（ステップＳ２０４）。
【0184】
次に、監視装置１１１は、他の電流センサ１６Ａの監視情報について判定処理を行っていない場合（ステップＳ２０７でＮＯ）、他の電流センサ１６Ａの監視情報について異常判定を行う（ステップＳ２０１）。
【0185】
一方、監視装置１１１は、すべての電流センサ１６Ａの監視情報について判定処理を行った場合（ステップＳ２０７でＹＥＳ）、判定処理を終了する。
【0186】
図１３は、本発明の実施の形態に係る監視システムにおける監視装置が、電流センサ１６Ｂの計測結果を用いて判定処理を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。
【0187】
図１３を参照して、まず、監視装置１１１は、ある電流センサ１６Ｂの監視情報において、計測値が閾値Ｔｈ２未満である場合（ステップＳ３０１でＹＥＳ）、当該電流センサ１６Ｂに対応する回路を異常であると判定し（ステップＳ３０２）、異常情報を監視情報に含める（ステップＳ３０３）。そして、監視装置１１１は、監視情報を収集装置１５１へ送信する（ステップＳ３０４）。
【0188】
一方、監視装置１１１は、計測値が閾値Ｔｈ２以上である場合（ステップＳ３０１でＮＯ）、当該電流センサ１６Ｂに対応する回路を正常であると判定する（ステップＳ３０５）。そして監視装置１１１は、監視情報を収集装置１５１へ送信する（ステップＳ３０４）。
【0189】
次に、監視装置１１１は、他の電流センサ１６Ｂの監視情報について判定処理を行っていない場合（ステップＳ３０６でＮＯ）、他の電流センサ１６Ｂの監視情報について異常判定を行う（ステップＳ３０１）。
【0190】
一方、監視装置１１１は、すべての電流センサ１６Ｂの監視情報について判定処理を行った場合（ステップＳ３０６でＹＥＳ）、判定処理を終了する。
【0191】
図１４は、本発明の実施の形態に係る監視システムにおける監視装置が、電流センサ１６Ｃの計測結果を用いて判定処理を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。
【0192】
図１４を参照して、まず、監視装置１１１は、ある電流センサ１６Ｃの監視情報において、計測値が閾値Ｔｈ４以上である場合（ステップＳ４０１でＹＥＳ）、当該電流センサ１６Ｃに対応する回路を異常であると判定し（ステップＳ４０２）、異常情報を監視情報に含める（ステップＳ４０３）。そして監視装置１１１は、監視情報を収集装置１５１へ送信する（ステップＳ４０４）。
【0193】
一方、監視装置１１１は、計測値が閾値Ｔｈ４未満である場合（ステップＳ４０１でＮＯ）、当該電流センサ１６Ｃに対応する回路を正常であると判定する（ステップＳ４０５）。そして、監視装置１１１は、監視情報を収集装置１５１へ送信する（ステップＳ３０４）。
【0194】
次に、監視装置１１１は、他の電流センサ１６Ｃの監視情報について判定処理を行っていない場合（ステップＳ４０６でＮＯ）、他の電流センサ１６Ｃの監視情報について異常判定を行う（ステップＳ４０１）。
【0195】
一方、監視装置１１１は、すべての電流センサ１６Ｃの監視情報について判定処理を行った場合（ステップＳ４０６でＹＥＳ）、判定処理を終了する。
【0196】
図１５は、本発明の実施の形態に係る監視システムにおける監視装置が、電流センサ１６Ｄの計測結果を用いて判定処理を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。
【0197】
図１５を参照して、まず、監視装置１１１は、ある電流センサ１６Ｄの監視情報において、計測値が閾値Ｔｈ５未満である場合（ステップＳ５０１でＹＥＳ）、当該電流センサ１６Ｄに対応する回路を異常であると判定し（ステップＳ５０２）、異常情報を監視情報に含める（ステップＳ５０３）。そして、監視装置１１１は、監視情報を収集装置１５１へ送信する（ステップＳ５０４）。
【0198】
一方、監視装置１１１は、計測値が閾値Ｔｈ５以上である場合（ステップＳ５０１でＮＯ）、当該電流センサ１６Ｄに対応する回路を正常であると判定する（ステップＳ５０５）。そして、監視装置１１１は、監視情報を収集装置１５１へ送信する（ステップＳ５０４）。
【0199】
次に、監視装置１１１は、他の電流センサ１６Ｄの監視情報について判定処理を行っていない場合（ステップＳ５０６でＮＯ）、他の電流センサ１６Ｄの監視情報について異常判定を行う（ステップＳ５０１）。
【0200】
一方、監視装置１１１は、すべての電流センサ１６Ｄの監視情報について判定処理を行った場合（ステップＳ５０６でＹＥＳ）、判定処理を終了する。
【0201】
なお、本発明の実施の形態に係る監視装置１１１は、判定処理として異常検出１～６を行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。監視装置１１１は、異常検出１のみを行う構成であってもよい。この場合、監視装置１１１は、電流センサ１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄを備えなくてもよい。
【0202】
また、本発明の実施の形態に係る監視装置１１１は、判定処理として異常検出１～６を行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。監視装置１１１は、異常検出２のみを行う構成であってもよい。この場合、監視装置１１１は、電流センサ１６Ｃ，１６Ｄを備えなくてもよい。
【0203】
また、本発明の実施の形態に係る監視装置１１１は、判定処理として異常検出１～６を行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。監視装置１１１は、異常検出３のみを行う構成であってもよい。この場合、監視装置１１１は、電流センサ１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄを備えなくてもよい。
【0204】
また、本発明の実施の形態に係る監視装置１１１は、判定処理として異常検出１～６を行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。監視装置１１１は、異常検出４のみを行う構成であってもよい。この場合、監視装置１１１は、電流センサ１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄを備えなくてもよい。
【0205】
また、本発明の実施の形態に係る監視装置１１１は、判定処理として異常検出１～６を行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。監視装置１１１は、異常検出５のみを行う構成であってもよい。この場合、監視装置１１１は、電流センサ１６Ｄを備えなくてもよい。
【0206】
また、本発明の実施の形態に係る監視装置１１１は、判定処理として異常検出１～６を行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。監視装置１１１は、異常検出６のみを行う構成であってもよい。この場合、監視装置１１１は、電流センサ１６Ｃを備えなくてもよい。
【0207】
また、本発明の実施の形態に係る監視システムでは、監視装置１１１が判定処理を行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。監視装置１１１が、監視情報を収集装置１５１または管理装置１０１へ送信し、収集装置１５１または管理装置１０１が、監視装置１１１から送信された各計測結果に基づいて、判定処理を行う構成であってもよい。この場合、管理装置１０１は、監視装置１１１から送信された計測結果を取得する取得部と、取得部によって取得された計測結果に基づいて判定処理を行う判定部とを備える。
【0208】
ところで、特許文献１に記載の技術を超えて、太陽光発電システムの異常判定を向上させることが可能な技術が望まれる。
【0209】
本発明の実施の形態に係る監視装置では、取得部１３は、ＰＣＳ８の停止状態における発電部７８および集約部９１間の電流の第１の計測結果、ならびに当該停止状態における、集約部９１およびＰＣＳ８間の電流の第２の計測結果の少なくともいずれか一方を取得する。判定部１５は、取得部１３によって取得された計測結果に基づいて、太陽光発電システム４０１の異常を判定する判定処理を行う。
【0210】
このように、ＰＣＳ８の停止状態において太陽光発電システム４０１の回路を流れる電流に着目し、異常時に起こる現象を解析する構成により、太陽光発電システム４０１において短絡等の状態を強制的に発生させることなく、太陽光発電システム４０１の異常をより確実に検出することができる。
【0211】
したがって、本発明の実施の形態に係る監視装置では、太陽光発電システム４０１の異常判定を向上させることができる。
【0212】
また、本発明の実施の形態に係る監視装置では、判定部１５は、第１の計測結果が発電部７８への電流を示す場合、第１の計測結果に基づいて判定処理を行う。
【0213】
このような構成により、複数の太陽電池パネル７９のうちの一部の出力電圧が低下した場合、および太陽電池ユニットにおいて地絡した場合等に流れる、通常と逆向きの電流を検出し、異常をより確実に検出することができる。
【0214】
また、本発明の実施の形態に係る監視装置では、判定部１５は、第１の計測結果が発電部７８および集約部９１間の負側ラインにおける集約部９１への電流を示す場合、当該第１の計測結果に基づいて判定処理を行う。
【0215】
このような構成により、たとえば、太陽電池パネル７９の絶縁不良等による地絡が発生した場合に流れる、通常と逆向きの電流を検出し、異常をより確実に検出することが可能となり、たとえば火事の予防にも有用である。
【0216】
また、本発明の実施の形態に係る監視装置では、判定部１５は、第２の計測結果が集約部９１およびＰＣＳ８間の正側ラインにおけるＰＣＳ８への電流を示す場合、当該第２の計測結果に基づいて判定処理を行う。
【0217】
このような構成により、たとえば、発電部７８およびＰＣＳ８間の回路において、地絡等の異常の発生箇所が電流の測定箇所より発電部７８側であるかまたはＰＣＳ８側であるかを特定することができる。
【0218】
また、本発明の実施の形態に係る監視装置では、判定部１５は、第２の計測結果が集約部９１およびＰＣＳ８間の負側ラインにおけるＰＣＳ８への電流を示す場合、当該第２の計測結果に基づいて判定処理を行う。
【0219】
このような構成により、たとえば、他の接続箱７６との地絡電流を検出し、より広い範囲で異常を検出することができる。
【0220】
また、本発明の実施の形態に係る監視方法では、まず、ＰＣＳ８の停止状態における発電部７８および集約部９１間の電流の第１の計測結果ＰＣＳ８の停止状態における発電部７８および集約部９１間の電流の第１の計測結果、ならびに当該停止状態における、集約部９１およびＰＣＳ８間の電流の第２の計測結果の少なくともいずれか一方を取得する。次に、取得した計測結果に基づいて、太陽光発電システム４０１の異常を判定する。
【0221】
このように、ＰＣＳ８の停止状態において太陽光発電システム４０１の回路を流れる電流に着目し、異常時に起こる現象を解析する構成により、太陽光発電システム４０１において短絡等の状態を強制的に発生させることなく、太陽光発電システム４０１の異常をより確実に検出することができる。
【0222】
したがって、本発明の実施の形態に係る監視方法では、太陽光発電システム４０１の異常判定を向上させることができる。
【0223】
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。本発明の範囲は、上記説明ではなく請求の範囲によって示され、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。
【0224】
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
［付記１］
各々が１または複数の太陽電池パネルを含む複数の発電部と、前記発電部からの出力ラインを集約する集約部と、前記集約部によって集約された前記出力ラインが電気的に接続される電力変換装置とを備える太陽光発電システムに用いられる監視装置であって、
前記電力変換装置の停止状態における、前記発電部および前記集約部間の電流の第１の計測結果、ならびに前記停止状態における、前記集約部および前記電力変換装置間の電流の第２の計測結果の少なくともいずれか一方を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された計測結果に基づいて、前記太陽光発電システムの異常を判定する判定処理を行う判定部を備え、
前記発電部は、複数の太陽電池パネルが直列接続されたストリングであり、
前記監視装置は、さらに、
前記電力変換装置から前記電力変換装置が停止状態である旨の情報を取得する検出処理部を備える、監視装置。
［付記１］
各々が１または複数の太陽電池パネルを含む複数の発電部と、前記発電部からの出力ラインを集約する集約部と、前記集約部によって集約された前記出力ラインが電気的に接続される電力変換装置とを備える太陽光発電システムに用いられる監視装置であって、
前記電力変換装置の停止状態における、前記発電部および前記集約部間の電流の第１の計測結果、ならびに前記停止状態における、前記集約部および前記電力変換装置間の電流の第２の計測結果の少なくともいずれか一方を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された計測結果に基づいて、前記太陽光発電システムの異常を判定する判定処理を行う判定部を備え、
前記発電部は、複数の太陽電池パネルが直列接続されたストリングであり、
前記監視装置は、さらに、
前記電力変換装置から前記電力変換装置が停止状態である旨の情報を取得する検出処理部を備える、監視装置。
【符号の説明】
【0225】
１ 出力ライン
２，４，５ 集約ライン
３ 内部ライン
６ キュービクル
７ 銅バー
８ ＰＣＳ
９ 電力変換部
１１ 検出処理部
１３ 取得部
１４ 通信部
１５ 判定部
１６，１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ 電流センサ
１７ 電圧センサ
２６ 電源線
４６ 信号線
６０ 集電ユニット
７１ 集電箱
７２，７３，７７ 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
９３，９３Ａ，９３Ｂ，９３Ｃ，９３Ｄ，９３Ｅ 開閉器
１０１ 管理装置
１１１ 監視装置
１５１ 収集装置
３０１ 監視システム
４０１ 太陽光発電システム
２，４，５ 集約ライン
３ 内部ライン
６ キュービクル
７ 銅バー
８ ＰＣＳ
９ 電力変換部
１１ 検出処理部
１３ 取得部
１４ 通信部
１５ 判定部
１６，１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ 電流センサ
１７ 電圧センサ
２６ 電源線
４６ 信号線
６０ 集電ユニット
７１ 集電箱
７２，７３，７７ 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
９３，９３Ａ，９３Ｂ，９３Ｃ，９３Ｄ，９３Ｅ 開閉器
１０１ 管理装置
１１１ 監視装置
１５１ 収集装置
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】
【図15】