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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】2023-12-11
(45)【発行日】2023-12-19
(54)【発明の名称】判定装置および判定方法
(51)【国際特許分類】
G01R 31/00 20060101AFI20231212BHJP
H02S 50/00 20140101ALI20231212BHJP
H02J 13/00 20060101ALI20231212BHJP
H02J 3/38 20060101ALI20231212BHJP
【ＦＩ】
G01R31/00
H02S50/00
H02J13/00 301A
H02J3/38 130
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2020096177
(22)【出願日】2020-06-02
(65)【公開番号】P2021189083
(43)【公開日】2021-12-13
【審査請求日】2022-11-21
(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】浅尾 芳久
(72)【発明者】
【氏名】松下 友久
(72)【発明者】
【氏名】中川 和三
(72)【発明者】
【氏名】谷村 晃太郎
【審査官】越川 康弘
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１９／１５０７７７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１７／１６９４７３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２００８／０９６７７１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開平０５－２３６６６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－１０５５５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０４４０６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－２３５６５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０９１１７０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－２０７５９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１９／１６３５６２（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｒ ３１／００
Ｈ０２Ｓ ５０／００
Ｈ０２Ｊ １３／００
Ｈ０２Ｊ ３／３８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の電力変換装置を備える太陽光発電システムに用いられる判定装置であって、前記複数の電力変換装置の各々に、太陽電池パネルを含む複数の発電部が電気的に接続され、
前記電力変換装置ごとの、各前記発電部の電圧の計測結果および計測時刻を含む計測情報を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された複数の前記計測情報に基づいて、前記複数の電力変換装置のうちの少なくともいずれか１つの前記電力変換装置の動作状態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、前記判定処理において、前記複数の電力変換装置のうちの少なくともいずれか２つについて、前記電力変換装置ごとに、同一時刻における、前記電力変換装置に接続される各前記発電部の電圧の計測結果の代表値を特定し、特定した各前記電力変換装置の前記代表値に基づいて、稼働状態の前記電力変換装置である稼働中装置を決定し、各前記電力変換装置の前記代表値と前記稼働中装置の前記代表値とを比較し、比較結果に基づいて、前記代表値を特定した前記電力変換装置の動作状態を判定する、判定装置。
【請求項2】
前記判定部は、前記判定処理において、特定した各前記代表値のうち、各前記代表値の最小値と他の前記代表値との比較結果に基づいて、前記他の代表値に対応する前記電力変換装置の動作状態を判定する、請求項１に記載の判定装置。
【請求項3】
複数の電力変換装置を備える太陽光発電システムに用いられる判定装置であって、前記複数の電力変換装置の各々に、太陽電池パネルを含む複数の発電部が電気的に接続され、
前記電力変換装置ごとの、各前記発電部の電流の計測結果および計測時刻を含む計測情報を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された複数の前記計測情報に基づいて、前記複数の電力変換装置のうちの少なくともいずれか１つの前記電力変換装置の動作状態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、前記複数の電力変換装置のうちの少なくともいずれか２つの前記電力変換装置について、前記電力変換装置ごとに、同一時刻における、前記電力変換装置に接続される各前記発電部の電流の計測結果の代表値を特定し、特定した各前記電力変換装置の前記代表値に基づいて前記判定処理を行う、判定装置。
【請求項4】
前記判定部は、前記電力変換装置ごとに、各前記発電部の電流の計測結果の平均値および中央値に基づいて前記判定処理を行う、請求項３に記載の判定装置。
【請求項5】
複数の電力変換装置を備える太陽光発電システムに用いられる判定装置における判定方法であって、前記複数の電力変換装置の各々に、太陽電池パネルを含む複数の発電部が電気的に接続され、
前記電力変換装置ごとの、各前記発電部の電圧の計測結果および計測時刻を含む計測情報を取得するステップと、
取得した複数の前記計測情報に基づいて、前記複数の電力変換装置のうちの少なくともいずれか１つの前記電力変換装置の動作状態を判定するステップとを含み、
前記動作状態を判定するステップにおいては、前記複数の電力変換装置のうちの少なくともいずれか２つについて、前記電力変換装置ごとに、同一時刻における、前記電力変換装置に接続される各前記発電部の電圧の計測結果の代表値を特定し、特定した各前記電力変換装置の前記代表値に基づいて、稼働状態の前記電力変換装置である稼働中装置を決定し、各前記電力変換装置の前記代表値と前記稼働中装置の前記代表値とを比較し、比較結果に基づいて、前記代表値を特定した前記電力変換装置の動作状態を判定する、判定方法。
【請求項6】
複数の電力変換装置を備える太陽光発電システムに用いられる判定装置における判定方法であって、前記複数の電力変換装置の各々に、太陽電池パネルを含む複数の発電部が電気的に接続され、
前記電力変換装置ごとの、各前記発電部の電流の計測結果および計測時刻を含む計測情報を取得するステップと、
取得した複数の前記計測情報に基づいて、前記複数の電力変換装置のうちの少なくともいずれか１つの前記電力変換装置の動作状態を判定する判定処理を行うステップとを含み、
前記動作状態を判定するステップにおいては、前記複数の電力変換装置のうちの少なくともいずれか２つの前記電力変換装置について、前記電力変換装置ごとに、同一時刻における、前記電力変換装置に接続される各前記発電部の電流の計測結果の代表値を特定し、特定した各前記電力変換装置の前記代表値に基づいて前記判定処理を行う、判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、判定装置および判定方法に関する。
【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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１２－２０５０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
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状態を判定可能なシステムにおいて、より優れた機能を実現することが可能な技術が望まれる。
【0005】
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判定可能なシステムにおいて、より優れた機能を実現することが可能な判定装置および判定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の判定装置は、複数の電力変換装置を備える太陽光発電システムに用いられる判定装置であって、太陽電池パネルを含む複数の発電部が前記電力変換装置に電気的に接続され、各前記発電部の電流の計測結果および電圧の計測結果の少なくともいずれか一方を含む計測情報を取得する取得部と、前記取得部によって取得された複数の前記計測情報に基づいて、前記複数の電力変換装置のうちの少なくともいずれか１つの前記電力変換装置の動作状態を判定する判定処理を行う判定部とを備える。
【0007】
本開示の判定方法は、複数の電力変換装置を備える太陽光発電システムに用いられる判定装置における判定方法であって、太陽電池パネルを含む複数の発電部が前記電力変換装置に電気的に接続され、各前記発電部の電流の計測結果および電圧の計測結果の少なくともいずれか一方を含む計測情報を取得するステップと、取得した複数の前記計測情報に基づいて、前記複数の電力変換装置のうちの少なくともいずれか１つの前記電力変換装置の動作状態を判定するステップとを含む。
【0008】
本開示は、このような特徴的な処理部を備える判定装置として実現できるだけでなく、判定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、判定装置を含む判定システムとして実現され得る。また、本開示は、判定方法における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。
【発明の効果】
【0009】
本開示によれば、太陽光発電システムの状態を判定可能なシステムにおいて、より優れた機能を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。
【0012】
（１）本開示の実施の形態に係る判定装置は、複数の電力変換装置を備える太陽光発電システムに用いられる判定装置であって、太陽電池パネルを含む複数の発電部が前記電力変換装置に電気的に接続され、各前記発電部の電流の計測結果および電圧の計測結果の少なくともいずれか一方を含む計測情報を取得する取得部と、前記取得部によって取得された複数の前記計測情報に基づいて、前記複数の電力変換装置のうちの少なくともいずれか１つの前記電力変換装置の動作状態を判定する判定処理を行う判定部とを備える。
【0013】
ここで、大規模な発電所等において、系統へ出力される電力の売電量の遠隔監視が行われる一方で、電力変換装置単体での動作状態の遠隔監視は行われないことがある。このような発電所等において、たとえば売電量がゼロではないが少ない場合、電力変換装置の動作不良が原因であるのか、または天候等が原因であるのかを判別することが困難である。
【0014】
これに対して、上記のような構成により、電力変換装置の動作状態を判定することができるため、たとえば売電量がゼロではないが少ない場合において、電力変換装置が原因であるか否かを判別することができる。また、電力変換装置単体での動作状態を判定することにより、たとえば、停止状態である電力変換装置を特定することができる。したがって、太陽光発電システムの状態を判定可能なシステムにおいて、より優れた機能を実現することができる。
【0015】
（２）好ましくは、前記判定部は、前記判定処理において、前記複数の電力変換装置のうちの少なくともいずれか２つについて、前記電力変換装置に接続される各前記発電部の電圧の計測結果の代表値を特定し、特定した各前記電力変換装置の前記代表値同士を比較し、比較結果に基づいて、前記代表値を特定した前記電力変換装置の動作状態を判定する。
【0016】
たとえば、日中の時間帯において電力変換装置が稼働状態である場合、当該電力変換装置に接続された発電部の電圧の計測結果は、太陽電池パネルの発電量が最大となる最適動作電圧付近の値で推移する。これに対して、電力変換装置が稼働状態から停止状態に切り替わると、当該電力変換装置に接続された発電部の電圧の計測結果は、最適動作電圧よりも高い開放電圧まで上昇する。
【0017】
このため、上記のように、各電力変換装置に対応する電圧同士を比較する構成により、たとえば、他の電力変換装置よりも高い電圧が計測された電力変換装置の動作状態を停止状態と判定するなど、複雑な判定処理を行うことなく各電力変換装置の動作状態を判定することができる。
【0018】
（３）好ましくは、前記判定部は、前記複数の電力変換装置のうちの少なくともいずれか１つの前記電力変換装置に接続される各前記発電部の電流の計測結果に基づいて前記判定処理を行う。
【0019】
たとえば、日中の時間帯において電力変換装置が稼働状態から停止状態に切り替わると、当該電力変換装置に接続された発電部の電流の計測結果は、ゼロ付近の値となる。
【0020】
このため、上記のような構成により、たとえば、ゼロ付近の電流が計測された電力変換装置の動作状態を停止状態と判定するなど、複雑な判定処理を行うことなく各電力変換装置の動作状態を判定することができる。
【0021】
（４）より好ましくは、前記判定部は、各前記発電部の電流の計測結果の平均値および中央値に基づいて前記判定処理を行う。
【0022】
たとえば、同一の電力変換装置の配下に設けられた複数の発電部のうちの一部が影の影響を受けて極めて低い発電状態となることにより、各発電部の電流の計測結果が２極化したとする。このような場合であって、影の影響を受けた発電部の電流の計測結果が、電流の計測結果の中央値として特定された場合、精度の高い判定結果を得ることができない。
【0023】
また、たとえば、同一の電力変換装置の配下に設けられた複数の発電部のうちの少なくともいずれか１つにおいて、他の電流センサとのオフセットのずれ、または出力電流の逆流等の不具合が生じることがある。このような場合、各発電部の電流の計測結果の平均値は、不具合が生じている発電部の電流の計測結果が反映されるため、精度の高い判定結果を得ることができない。
【0024】
これに対して、上記のように、各発電部の電流の計測結果の平均値および中央値の両方に基づいて判定処理を行う構成により、電力変換装置の動作状態の判定をより高い精度で行うことができる。
【0025】
（５）好ましくは、前記取得部は、各前記発電部の電流の計測結果および電圧の計測結果の両方を含む前記計測情報を取得し、前記判定部は、前記複数の電力変換装置のうちの少なくともいずれか１つの前記電力変換装置に接続される各前記発電部の電流の計測結果および電圧の計測結果の両方に基づいて前記判定処理を行う。
【0026】
このように、判定処理において、各発電部の電圧の計測結果および電流の計測結果の両方を用いる構成により、電力変換装置の動作状態の判定をより一層高い精度で行うことができる。
【0027】
（６）本開示の実施の形態に係る判定方法は、複数の電力変換装置を備える太陽光発電システムに用いられる判定装置における判定方法であって、太陽電池パネルを含む複数の発電部が前記電力変換装置に電気的に接続され、各前記発電部の電流の計測結果および電圧の計測結果の少なくともいずれか一方を含む計測情報を取得するステップと、取得した複数の前記計測情報に基づいて、前記複数の電力変換装置のうちの少なくともいずれか１つの前記電力変換装置の動作状態を判定するステップとを含む。
【0028】
ここで、大規模な発電所等において、系統へ出力される電力の売電量の遠隔監視が行われる一方で、電力変換装置単体での動作状態の遠隔監視は行われないことがある。このような発電所等において、たとえば売電量がゼロではないが少ない場合、電力変換装置の動作不良が原因であるのか、または天候等が原因であるのかを判別することが困難である。
【0029】
これに対して、上記のような方法により、電力変換装置の動作状態を判定することができるため、たとえば売電量がゼロではないが少ない場合において、電力変換装置が原因であるか否かを判別することができる。また、電力変換装置単体での動作状態を判定することにより、たとえば、停止状態である電力変換装置を特定することができる。したがって、太陽光発電システムの状態を判定可能なシステムにおいて、より優れた機能を実現することができる。
【0030】
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。
【0031】
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
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。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。以下、発電部７８Ａ，７８Ｂ，７８Ｃ，７８Ｄの各々を発電部７８とも称する。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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、図１に示すキュービクル６に電気的に接続される。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
【0050】
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。
【0051】
より詳細には、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。
【0052】
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。
【0053】
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。
【0054】
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において電圧の高さが変換された交流電力は、系統へ出力される。
【0055】
［判定システムの構成］
図５は、本開示の実施の形態に係る判定システムの構成を示す図である。
図５は、本開示の実施の形態に係る判定システムの構成を示す図である。
【0056】
図５を参照して、太陽光発電システム４０１は、判定システム３０１を備える。判定システム３０１は、判定装置１０１と、複数の監視装置１１１とを含む。
【0057】
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。
【0058】
判定システム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。
【0059】
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。
【0060】
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。
【0061】
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、収集部２１は、たとえば、各監視装置１１１から送信された複数の計測情報を一括して判定装置１０１へ送信する。
【0062】
判定装置１０１は、たとえばＰＣＳ８の近傍に設けられ、ＰＣＳ８に電気的に接続されている。
【0063】
監視装置１１１およびＰＣＳ８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、計測情報の送受信を行う。ＰＣＳ８および判定装置１０１は、たとえば、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ 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。
【0064】
【0065】
図６を参照して、接続箱７６は、集約部９１と、出力ライン１と、集約ライン５と、銅バー７７とを含む。
【0066】
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。
【0067】
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。
【0068】
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。
【0069】
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。
【0070】
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。
【0071】
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。
【0072】
監視装置１１１は、取得部１１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。
【0073】
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。
【0074】
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。
【0075】
取得部１１は、発電部７８の電流の計測結果を取得する。より詳細には、取得部１１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。
【0076】
具体的には、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、発電部７８とＰＣＳ８との間に接続され、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、対応のプラス側出力ライン１ｐを通して流れる電流を、たとえば所定時間ごとに計測し、計測結果を示す信号を取得部１１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。
【0077】
電圧センサ１７は、たとえば所定時間ごとに出力ライン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、計測結果を示す信号を取得部１１へ出力する。
【0078】
取得部１１は、たとえば、電流センサ１６および電圧センサ１７から受けた各々の信号に含まれる計測結果、対応の電流センサ１６のＩＤおよび電圧センサ１７のＩＤ、ならびに計測結果を取得した時刻を含む計測情報を記憶部１８に保存する。
【0079】
なお、計測情報は、電流センサ１６の計測結果および電圧センサ１７の計測結果の両方を含む情報に限らず、電流センサ１６の計測結果および電圧センサ１７の計測結果いずれか一方を含まない情報であってもよい。
【0080】
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。
【0081】
具体的には、通信部１４は、たとえば、記憶部１８に保存されている最新の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へ送信する。
【0082】
［判定システムの判定対象］
図７は、本開示の実施の形態に係る判定システムの判定対象を全体的に示す図である。
図７は、本開示の実施の形態に係る判定システムの判定対象を全体的に示す図である。
【0083】
図７を参照して、太陽光発電システム４０１は、判定装置１０１と、親機である複数のＰＣＳ８と、子機である複数の接続箱７６と、複数の発電部７８とを備える。
【0084】
各ＰＣＳ８には、太陽電池パネル７９を含む複数の発電部７８が電気的に接続されている。より詳細には、各ＰＣＳ８には、１または複数の接続箱７６が接続されている。各接続箱７６には、１または複数の発電部７８が接続されている。発電部７８の各々は、複数の太陽電池パネル７９を有する。また、図６に示すように、接続箱７６の各々に監視装置１１１が設けられている。
【0085】
図８は、本開示の実施の形態に係る判定装置の構成を示す図である。
【0086】
図８を参照して、判定装置１０１は、計測情報取得部３１と、記憶部３２と、判定部３３と、通信部３４とを備える。判定部３３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。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。
【0087】
図９は、本開示の実施の形態に係る判定装置における記憶部に保存されている対応テーブルの一例を示す図である。
【0088】
図９を参照して、記憶部３２には、太陽光発電システム４０１に設けられたＰＣＳ８と、各ＰＣＳ８に接続された接続箱７６と、各接続箱７６に設けられた電流センサ１６および電圧センサ１７との対応関係を示す対応テーブルＴ１が保存されている。
【0089】
ここでは、ＰＣＳ８として、３つのＰＣＳ８ａ，ＰＣＳ８ｂ，ＰＣＳ８ｃについて代表的に説明する。ＰＣＳ８ａの配下に、接続箱７６として、接続箱７６ａ１，７６ａ２，７６ａ３が設けられている。また、ＰＣＳ８ｂの配下に、接続箱７６として、接続箱７６ｂ１，７６ｂ２，７６ｂ３が設けられている。また、ＰＣＳ８ｃの配下に、接続箱７６として、接続箱７６ｃ１，７６ｃ２，７６ｃ３が設けられている。
【0090】
対応テーブルＴ１は、接続箱７６ａ１に、ＩＤがそれぞれ「Ｉａ１１」，「Ｉａ１２」，「Ｉａ１３」の３つの電流センサ１６、ならびにＩＤが「Ｖａ１」の電圧センサ１７が設けられていることを示す。同様に、対応テーブルＴ１は、他の各接続箱７６に設けられている複数の電流センサ１６および電圧センサ１７の各々のＩＤを示す。
【0091】
再び図８を参照して、計測情報取得部３１は、各発電部７８の電流の計測結果および電圧の計測結果の少なくともいずれか一方を含む計測情報を取得する。各発電部７８の電流および電圧は、たとえば、図６に示すように、対応する接続箱７６において計測される。
【0092】
より詳細には、計測情報取得部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、対応するＰＣＳ８経由で受信する。そして、計測情報取得部３１は、受信した計測情報の示す電流センサ１６の計測結果および電圧センサ１７の計測結果を記憶部３２に保存する。
【0093】
以下、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、「接続箱７６からの計測情報」とも称する。
【0094】
図１０は、本開示の実施の形態に係る判定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。
【0095】
図１０を参照して、記憶部３２には、電流センサ１６の計測結果および電圧センサ１７の計測結果の一覧である計測結果ログＴ２が保存されている。
【0096】
計測情報取得部３１は、受信した計測情報および図８に示す対応テーブルＴ１を参照して、たとえば、各電流センサ１６の計測結果および各電圧センサ１７の計測結果を時系列に並べて計測結果ログＴ２に登録する。
【0097】
具体的には、時刻ｔ１を含む計測情報であって、接続箱７６ａ１からの計測情報の示す３つの電流センサ１６の計測結果がそれぞれ「５．０Ａ」，「５．３Ａ」，「５．１Ａ」であり、電圧センサ１７の計測結果が「５００Ｖ」であるとする。この場合、計測情報取得部３１は、計測結果ログＴ２における対応箇所に、電流センサ１６の計測結果「５．０Ａ」，「５．３Ａ」，「５．１Ａ」、および電圧センサ１７の計測結果「５００Ｖ」を書き込む。
【0098】
また、次の時刻ｔ２を含む計測情報であって、接続箱７６ａ１からの計測情報の示す３つの電流センサ１６の計測結果がそれぞれ「５．１Ａ」，「５．２Ａ」，「５．２Ａ」であり、電圧センサ１７の計測結果が「５００Ｖ」であるとする。この場合、計測情報取得部３１は、計測結果ログＴ２における対応箇所に、電流センサ１６の計測結果「５．１Ａ」，「５．２Ａ」，「５．２Ａ」、および電圧センサ１７の計測結果「５００Ｖ」を書き込む。
【0099】
次の時刻ｔ３以降についても同様に、計測情報取得部３１は、計測結果ログＴ２における対応箇所に、電流センサ１６の計測結果および電圧センサ１７の計測結果を書き込む。
【0100】
また、計測情報取得部３１は、他の接続箱７６ａ２，７６ａ３，７６ｂ１，７６ｂ２，７６ｂ３，７６ｃ１，７６ｃ２，７６ｃ３についても同様に、計測結果ログＴ２における対応箇所に、電流センサ１６の計測結果および電圧センサ１７の計測結果を書き込む。
【0101】
（ＰＣＳの状態と、電流の計測結果および電圧の計測結果との関係）
（ａ）ＰＣＳが日中に稼働している場合
図１１は、本開示の実施の形態に係る太陽光発電システムにおける電流センサの計測結果の一例を示す図である。図１１において、横軸は時間を示し、縦軸は電流センサ１６の計測結果すなわち電流値を示す。
（ａ）ＰＣＳが日中に稼働している場合
図１１は、本開示の実施の形態に係る太陽光発電システムにおける電流センサの計測結果の一例を示す図である。図１１において、横軸は時間を示し、縦軸は電流センサ１６の計測結果すなわち電流値を示す。
【0102】
図１１を参照して、ここでは、ある出力ライン１において、朝方の時刻ｔａまで電流が流れず、時刻ｔａから夕方の時刻ｔｂまでは対応の発電部７８における発電電力に応じた電流が流れ、時刻ｔｂ以降は電流が流れないとする。
【0103】
この場合、グラフＧｉ１に示すように、電流値は、時刻ｔａまではゼロであり、時刻ｔａ以降、徐々に上昇して昼間の時間帯において最大値となる。その後、電流値は、徐々に下がり夕方の時刻ｔｂにおいてゼロ付近の値となる。
【0104】
【0105】
図１２を参照して、図１１と同様の状況である場合、グラフＧｖ１に示すように、電圧値は、時刻ｔａまではＰＣＳ起動開始電圧Ｖｍまで徐々に上昇する。その後、時刻ｔａにおいてＰＣＳ８の起動により出力ライン１に電流が流れると、電圧値は、ＰＣＳ起動開始電圧Ｖｍよりも下がり、太陽電池パネル７９の発電量が最大となる最適動作電圧付近の値で推移する。
【0106】
より詳細には、ＰＣＳ８稼働中の電圧値を動作電圧Ｖｐとすると、動作電圧Ｖｐは、時刻ｔａ以降徐々に上昇して昼間の時間帯において最大値となり、その後徐々に下がる。そして、動作電圧Ｖｐが所定値まで下がるとＰＣＳ８が停止する。
【0107】
また、電圧値は、時刻ｔｂにおいてＰＣＳ８が停止すると、開放電圧Ｖｏ１まで再び上昇し、その後徐々に下がる。夕方の時刻ｔｂにおける開放電圧Ｖｏ１は、一般的に、朝方の時刻ｔａにおける開放電圧、すなわちＰＣＳ起動開始電圧Ｖｍよりも低い。
【0108】
（ｂ）ＰＣＳが日中に停止した場合
図１３は、本開示の実施の形態に係る太陽光発電システムにおける電流センサの計測結果の他の例を示す図である。図１３において、横軸は時間を示し、縦軸は電流センサ１６の計測結果すなわち電流値を示す。
図１３は、本開示の実施の形態に係る太陽光発電システムにおける電流センサの計測結果の他の例を示す図である。図１３において、横軸は時間を示し、縦軸は電流センサ１６の計測結果すなわち電流値を示す。
【0109】
図１３を参照してたとえば、時刻ｔａから時刻ｔｂまでの間の時刻ｔｃにおいて、あるＰＣＳ８が停止したとする。この場合、グラフＧｉ２に示すように、当該ＰＣＳ８に接続された接続箱７６における電流値は、時刻ｔａ以降において徐々に上昇した後、時刻ｔｃにおいてゼロ付近の値となる。
【0110】
【0111】
【0112】
昼間の時刻ｔｃにおける開放電圧Ｖｏ２は、時刻ｔｃにおける日射等に応じた値となるため、一般的に、図１２に示す夕方の時刻ｔｂにおける開放電圧Ｖｏ１よりも高い。以下、開放電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２の各々を、開放電圧Ｖｏとも称する。
【0113】
図１１～図１４に示すように、判定装置１０１は、電流センサ１６の計測結果および電圧センサ１７の計測結果の少なくともいずれか一方に基づいて、ＰＣＳ８の動作状態を判定することができる。ＰＣＳ８の動作状態とは、たとえば稼働状態または停止状態である。
【0114】
（ＰＣＳ判定処理）
再び図８および図１０を参照して、判定装置１０１における判定部３３は、記憶部３２に保存されている計測結果ログＴ２を参照して、計測情報取得部３１によって取得された複数の計測情報に基づいて、複数のＰＣＳ８のうちの少なくともいずれか１つのＰＣＳ８の動作状態を判定するＰＣＳ判定処理を行う。
再び図８および図１０を参照して、判定装置１０１における判定部３３は、記憶部３２に保存されている計測結果ログＴ２を参照して、計測情報取得部３１によって取得された複数の計測情報に基づいて、複数のＰＣＳ８のうちの少なくともいずれか１つのＰＣＳ８の動作状態を判定するＰＣＳ判定処理を行う。
【0115】
より詳細には、判定部３３は、ＰＣＳ８に接続される各発電部７８の電流の計測結果および電圧の計測結果の両方に基づいて、ＰＣＳ８ごとに動作状態を判定する。
【0116】
（ａ）電圧判定処理の具体例
判定部３３は、ＰＣＳ８に接続される各接続箱７６における電圧センサ１７の計測結果に基づいて、ＰＣＳ８ごとに動作状態を判定する電圧判定処理を行う。以下、電圧判定処理の具体例について説明する。
判定部３３は、ＰＣＳ８に接続される各接続箱７６における電圧センサ１７の計測結果に基づいて、ＰＣＳ８ごとに動作状態を判定する電圧判定処理を行う。以下、電圧判定処理の具体例について説明する。
【0117】
（ａ－１）代表電圧値の特定
判定部３３は、計測結果ログＴ２を参照して、ＰＣＳ８に接続される各発電部７８の電圧の計測結果の中央値を、ＰＣＳ８ごとに特定する。以下、特定された中央値を、「代表電圧値」とも称する。
判定部３３は、計測結果ログＴ２を参照して、ＰＣＳ８に接続される各発電部７８の電圧の計測結果の中央値を、ＰＣＳ８ごとに特定する。以下、特定された中央値を、「代表電圧値」とも称する。
【0118】
具体的には、判定部３３は、時刻ｔ１に対応する電圧値であって、接続箱７６ａ１の電圧値「５００Ｖ」、接続箱７６ａ２の電圧値「５０５Ｖ」、および接続箱７６ａ３の電圧値「５０３Ｖ」の中央値である「５０３Ｖ」を、ＰＣＳ８ａの時刻ｔ１における代表電圧値として特定する。
【0119】
また、判定部３３は、時刻ｔ１に対応する電圧値であって、接続箱７６ｂ１の電圧値「５０２Ｖ」、接続箱７６ｂ２の電圧値「５０１Ｖ」、および接続箱７６ｂ３の電圧値「５０４Ｖ」の中央値である「５０２Ｖ」を、ＰＣＳ８ｂの時刻ｔ１における代表電圧値として特定する。
【0120】
また、判定部３３は、時刻ｔ１に対応する電圧値であって、接続箱７６ｃ１の電圧値「５０１Ｖ」、接続箱７６ｃ２の電圧値「５０５Ｖ」、および接続箱７６ｃ３の電圧値「５０４Ｖ」の中央値である「５０４Ｖ」を、ＰＣＳ８ｃの時刻ｔ１における代表電圧値として特定する。
【0121】
（ａ－２）稼働状態であるＰＣＳの決定
判定部３３は、同一の時刻における各ＰＣＳ８の代表電圧値のうちの最小値（以下、「最小電圧値」とも称する。）を特定する。そして、判定部３３は、特定した最小電圧値に対応するＰＣＳ８を、当該時刻において稼働状態であるＰＣＳ８として決定する。
判定部３３は、同一の時刻における各ＰＣＳ８の代表電圧値のうちの最小値（以下、「最小電圧値」とも称する。）を特定する。そして、判定部３３は、特定した最小電圧値に対応するＰＣＳ８を、当該時刻において稼働状態であるＰＣＳ８として決定する。
【0122】
具体的には、図１０に示す例では、判定部３３は、時刻ｔ１における最小電圧値として、ＰＣＳ８ｂの代表電圧値「５０２Ｖ」を特定する。この場合、判定部３３は、時刻ｔ１において稼働状態であるＰＣＳ８として、ＰＣＳ８ｂを決定する。
【0123】
（ａ－３）代表電圧値の比較
判定部３３は、特定した各ＰＣＳ８の代表電圧値同士を比較し、比較結果に基づいて、複数のＰＣＳ８の動作状態を判定する。
判定部３３は、特定した各ＰＣＳ８の代表電圧値同士を比較し、比較結果に基づいて、複数のＰＣＳ８の動作状態を判定する。
【0124】
【0125】
このため、判定部３３は、たとえば、同一の時刻における各ＰＣＳ８の代表電圧値と最小電圧値との差を算出し、算出した差が電圧閾値Ｔｈｖ以上であるか否かを確認することにより、各ＰＣＳ８が停止状態であるか否かを判定することができる。電圧閾値Ｔｈｖは、たとえば４０Ｖであり、月単位で設定可能である。
【0126】
具体的には、判定部３３は、判定期間において、計測結果ログＴ２を参照して、各接続箱７６における最新の電圧値を用いて、上述のような各ＰＣＳ８の代表電圧値の特定、稼働状態であるＰＣＳ８の決定、および各ＰＣＳ８の代表電圧値と最小電圧値との比較を所定の時間間隔で行う。
【0127】
所定の時間間隔は、たとえば１分である。判定期間は、たとえば、日の出時刻の６０分後から、日の入り時刻の６０分前までの期間である。日の出時刻および日の入り時刻は、たとえば、月単位で設定可能であり、それぞれ、６時および１８時などと設定される。
【0128】
判定部３３は、たとえば、代表電圧値と最小電圧値との差が電圧閾値Ｔｈｖ以上である状態が所定時間以上継続する場合、当該代表電圧値に対応するＰＣＳ８が停止状態であると判定する。所定時間は、たとえば１０分である。
【0129】
具体的には、図１０に示す例では、時刻ｔ１における、ＰＣＳ８ａの代表電圧値「５０３Ｖ」と、ＰＣＳ８ｂの代表電圧値である最小電圧値「５０２Ｖ」との差「１Ｖ」は、電圧閾値Ｔｈｖ未満である。
【0130】
また、時刻ｔ１における、ＰＣＳ８ｃの代表電圧値「５０４Ｖ」と、ＰＣＳ８ｂの代表電圧値である最小電圧値「５０２Ｖ」との差「２Ｖ」は、電圧閾値Ｔｈｖ未満である。
【0131】
この場合、判定部３３は、時刻ｔ１においてＰＣＳ８ａ，８ｂ，８ｃはいずれも稼働状態であると判定する。
【0132】
また、時刻ｔ２において、ＰＣＳ８ａの代表電圧値は「５０３Ｖ」であり、ＰＣＳ８ｂの代表電圧値は「５６２Ｖ」であり、ＰＣＳ８ｃの代表電圧値は「５０４Ｖ」である。この場合、判定部３３は、時刻ｔ２において稼働状態であるＰＣＳ８として、ＰＣＳ８ａを決定する。
【0133】
時刻ｔ２における、ＰＣＳ８ｃの代表電圧値「５０４Ｖ」とＰＣＳ８ａの代表電圧値である最小電圧値「５０３Ｖ」との差は「１Ｖ」であり、電圧閾値Ｔｈｖ未満である。このため、判定部３３は、時刻ｔ２においてＰＣＳ８ａ，８ｃは稼働状態であると判定する。
【0134】
一方、時刻ｔ２における、ＰＣＳ８ｂの代表電圧値「５６２Ｖ」とＰＣＳ８ａの代表電圧値である最小電圧値「５０３Ｖ」との差は「５９Ｖ」であり、電圧閾値Ｔｈｖ以上である。判定部３３は、時刻ｔ２以降、このような状態が所定時間継続する場合、時刻ｔ２以降の期間においてＰＣＳ８ｂは停止状態であると判定する。
【0135】
なお、判定部３３は、ＰＣＳ８に接続される各接続箱７６における電圧値の中央値を代表電圧値とする構成に限定されない。たとえば、判定部３３は、ＰＣＳ８に接続される各接続箱７６における電圧値の平均値などを代表電圧値として算出してもよい。
【0136】
しかしながら、たとえば、同一のＰＣＳ８に接続される複数の接続箱７６のうちの少なくともいずれか１つに不具合が生じている場合、各接続箱７６における電圧値の平均値は、不具合が生じている接続箱７６における電圧値の影響を受ける。
【0137】
すなわち、不具合が生じている接続箱７６における電圧値の計測結果の影響を大きく受けることなく電圧判定処理を行うためには、ＰＣＳ８に接続される各接続箱７６における電圧値の中央値を代表電圧値とする構成が好ましい。
【0138】
また、判定部３３は、電圧判定処理において、各ＰＣＳ８の代表電圧値同士を比較する構成に限定されず、各ＰＣＳ８における各発電部７８の電圧の計測結果を他の何らかの方法で用いる判定処理を行う構成であってもよい。
【0139】
（ｂ）電流判定処理の具体例
判定部３３は、ＰＣＳ８に接続される各発電部７８の電流の計測結果に基づいて、ＰＣＳ８ごとに動作状態を判定する電流判定処理を行う。以下、電流判定処理の具体例について説明する。
判定部３３は、ＰＣＳ８に接続される各発電部７８の電流の計測結果に基づいて、ＰＣＳ８ごとに動作状態を判定する電流判定処理を行う。以下、電流判定処理の具体例について説明する。
【0140】
（ｂ－１）電流平均値の算出および電流中央値の特定
判定部３３は、計測結果ログＴ２を参照して、ＰＣＳ８ごとに、各発電部７８の電流値の平均値の絶対値の算出、および各発電部７８の電流値の中央値の絶対値の特定を行う。算出された平均値の絶対値を、以下「電流平均値」とも称する。また、特定された中央値の絶対値を、以下「電流中央値」とも称する。
判定部３３は、計測結果ログＴ２を参照して、ＰＣＳ８ごとに、各発電部７８の電流値の平均値の絶対値の算出、および各発電部７８の電流値の中央値の絶対値の特定を行う。算出された平均値の絶対値を、以下「電流平均値」とも称する。また、特定された中央値の絶対値を、以下「電流中央値」とも称する。
【0141】
電流値は、出力ライン１において電流が逆流することによりマイナスの値となることがある。このため、判定部３３は、電流平均値として平均値の絶対値を算出し、電流中央値として中央値の絶対値を特定する。
【0142】
具体的には、判定部３３は、時刻ｔ１における電流値であって、ＰＣＳ８ａに接続されている９つの接続箱７６ａ１，７６ａ２，７６ａ３，７６ｂ１，７６ｂ２，７６ｂ３，７６ｃ１，７６ｃ２，７６ｃ３にそれぞれ対応する９つの電流値「５．０Ａ」，「５．３Ａ」，「５．１Ａ」，「５．３Ａ」，「５．４Ａ」，「５．５Ａ」，「５．９Ａ」，「５．７Ａ」，「５．５Ａ」の電流平均値の算出および電流中央値の特定を行う。
【0143】
すなわち、判定部３３は、ＰＣＳ８ａの時刻ｔ１における電流平均値および電流中央値として、それぞれ「５．４１Ａ」および「５．４Ａ」を算出する。
【0144】
また、判定部３３は、ＰＣＳ８ｂに対しても同様に、時刻ｔ１における電流平均値および電流中央値として、それぞれ「５．１６Ａ」および「５．２Ａ」を算出する。
【0145】
また、判定部３３は、ＰＣＳ８ｃに対しても同様に、時刻ｔ１における電流平均値および電流中央値として、それぞれ「５．１７Ａ」および「５．１Ａ」を算出する。
【0146】
（ｂ－２）電流平均値と第１電流閾値との比較、および電流中央値と第２電流閾値との比較
【0147】
【0148】
このため、判定部３３は、たとえば、各ＰＣＳ８の電流平均値が第１電流閾値Ｔｈｉ１未満であるか否かを確認することにより、各ＰＣＳ８が停止状態であるか否かを判定することができる。
【0149】
また、判定部３３は、たとえば、各ＰＣＳ８の電流中央値が第２電流閾値Ｔｈｉ２未満であるか否かを確認することにより、各ＰＣＳ８が停止状態であるか否かを判定することができる。
【0150】
第１電流閾値Ｔｈｉ１は、たとえば「０．３Ａ」であり、月単位で設定可能である。第２電流閾値Ｔｈｉ２は、たとえば０．５Ａであり、月単位で設定可能である。
【0151】
具体的には、判定部３３は、判定期間において、計測結果ログＴ２を参照して、各接続箱７６における最新の電流値を用いて、上述のように、ＰＣＳ８ごとに、電流平均値の算出および電流中央値の特定、電流平均値と第１電流閾値Ｔｈｉ１との比較、ならびに電流中央値と第２電流閾値Ｔｈｉ２との比較を所定の時間間隔で行う。所定の時間間隔は、たとえば１分間隔である。
【0152】
判定部３３は、たとえば、あるＰＣＳ８の電流平均値が第１電流閾値Ｔｈｉ１未満であり、かつ当該ＰＣＳ８の電流中央値が第２電流閾値Ｔｈｉ２未満である状態が所定時間以上継続する場合、当該ＰＣＳ８が停止状態であると判定する。所定時間は、たとえば１０分である。
【0153】
具体的には、図１０に示す例では、時刻ｔ２における、ＰＣＳ８ａの電流平均値「５．３７Ａ」、およびＰＣＳ８ｃの電流平均値「５．１６Ａ」は、いずれも第１電流閾値Ｔｈｉ１以上である。また、時刻ｔ２における、ＰＣＳ８ａの電流中央値「５．４Ａ」、およびＰＣＳ８ｃの電流平均値「５．１Ａ」は、いずれも第２電流閾値Ｔｈｉ２以上である。
【0154】
一方、時刻ｔ２におけるＰＣＳ８ｂの電流平均値「０．０６Ａ」は、第１電流閾値Ｔｈｉ１未満である。また、時刻ｔ２におけるＰＣＳ８ｂの電流平均値「０．１Ａ」は、第２電流閾値Ｔｈｉ２未満である。
【0155】
判定部３３は、時刻ｔ２以降、このような状態が所定時間継続する場合、時刻ｔ２以降の期間においてＰＣＳ８ｂは停止状態であると判定する。
【0156】
なお、判定部３３は、電流判定処理において、電流平均値と第１電流閾値Ｔｈｉ１との比較、および電流中央値と第２電流閾値Ｔｈｉ２との比較のいずれか一方を行う構成であってもよい。
【0157】
しかしながら、たとえば、同一のＰＣＳ８の配下に設けられた複数の発電部７８のうちの一部が影の影響を受けることにより、各発電部７８における電流値が２極化したとする。
【0158】
この場合、影の影響を受けた発電部７８における電流値が、ＰＣＳ８の電流中央値として特定されることがある。すなわち、この場合、電流中央値を用いた判定よりも、電流平均値を用いた判定の方がより正確な判定結果を得られる可能性が高い。
【0159】
一方、たとえば、同一のＰＣＳ８に接続された複数の接続箱７６のうちの少なくともいずれか１つにおいて、他の電流センサ１６とのオフセットのずれ、または出力電流の逆流等の不具合が生じることがある。
【0160】
この場合、ＰＣＳ８の電流平均値は、不具合が生じている接続箱７６における電流値の影響を受ける。すなわち、この場合、電流平均値を用いた判定よりも、電流中央値を用いた判定の方がより正確な判定結果を得られる可能性が高い。
【0161】
このため、電流判定処理において、電流平均値と第１電流閾値Ｔｈｉ１との比較、および電流中央値と第２電流閾値Ｔｈｉ２との比較の両方を行うことにより、電流判定処理をより高い精度で行うことができる。
【0162】
また、判定部３３は、電流判定処理において、各発電部７８の電流の計測結果の平均値および中央値を用いる構成に限定されず、平均値および中央値以外の値を用いる構成であってもよい。
【0163】
（ｃ）ＰＣＳ判定結果情報の出力
判定部３３は、たとえば、同一の時刻に対応する電圧判定処理および電流判定処理の両方において停止状態であると判定したＰＣＳ８が存在する場合、当該ＰＣＳ８が停止状態であることを示すＰＣＳ判定結果情報を通信部３４に出力する。
判定部３３は、たとえば、同一の時刻に対応する電圧判定処理および電流判定処理の両方において停止状態であると判定したＰＣＳ８が存在する場合、当該ＰＣＳ８が停止状態であることを示すＰＣＳ判定結果情報を通信部３４に出力する。
【0164】
上述した例では、判定部３３は、電圧判定処理および電流判定処理のいずれにおいても、ＰＣＳ８ｂが時刻ｔ２において停止状態であると判定したため、ＰＣＳ８ｂが時刻ｔ２において停止状態であることを示すＰＣＳ判定結果情報を通信部３４に出力する。
【0165】
一方、判定部３３は、電圧判定処理の結果と電流判定処理の結果とが一致しない場合、たとえば、ＰＣＳ判定結果情報の作成および出力を行わない。
【0166】
なお、判定部３３は、電圧判定処理および電流判定処理のいずれか一方を行う構成であってもよい。
【0167】
より詳細には、判定部３３は、電流判定処理を行わない場合、電圧判定処理において停止状態であると判定したＰＣＳ８を示すＰＣＳ判定結果情報を通信部３４に出力する。また、判定部３３は、電圧判定処理を行わない場合、電流判定処理において停止状態であると判定したＰＣＳ８を示すＰＣＳ判定結果情報を通信部３４に出力する。
【0168】
しかしながら、上述のとおり、電圧判定処理では、複数のＰＣＳ８のうちの少なくともいずれか１つを稼働状態であるＰＣＳ８であると決定するため、すべてのＰＣＳ８が停止状態である場合には、すべてのＰＣＳ８が稼働状態であると誤って判定してしまう。
【0169】
このため、たとえば、管理者は、すべてのＰＣＳ８が停止している状態を判定対象とするか否か選択することができる。
【0170】
より詳細には、管理者は、すべてのＰＣＳ８が停止している状態を判定対象としないことを選択したとする。この場合、判定部３３は、すべてのＰＣＳ８のうちの一部であって、電圧判定処理および電流判定処理の両方において停止状態であると判定したＰＣＳ８が存在する場合、当該ＰＣＳ８が停止状態であることを示すＰＣＳ判定結果情報を作成する。
【0171】
一方、管理者は、すべてのＰＣＳ８が停止している状態を判定対象とすることを選択したとする。この場合、判定部３３は、電圧判定処理を行わず、電流判定処理において停止状態であると判定したＰＣＳ８が存在する場合、当該ＰＣＳ８が停止状態であることを示すＰＣＳ判定結果情報を作成する。
【0172】
また、判定部３３は、電圧判定処理および電流判定処理のいずれか一方において停止状態であると判定したＰＣＳ８が存在する場合、当該ＰＣＳ８が停止状態であることを示すＰＣＳ判定結果情報を作成する構成であってもよい。この場合、すべてのＰＣＳ８が停止している状態を判定対象としながら、電圧判定処理および電流判定処理の両方を行う構成とすることができる。
【0173】
また、判定部３３は、太陽光発電システム４０１に設けられたすべてのＰＣＳ８に対してＰＣＳ判定処理を行う構成に限定されず、一部の１または複数のＰＣＳ８に対してＰＣＳ判定処理を行う構成であってもよい。
【0174】
また、判定部３３は、すべてのＰＣＳ８のうちの一部のＰＣＳ８に対して、電圧判定処理を行わずに電流判定処理により動作状態を判定し、他の少なくともいずれか１つのＰＣＳ８に対して、電流判定処理を行わずに電圧判定処理により動作状態を判定する構成であってもよい。
【0175】
［発電部判定処理］
再び図８を参照して、判定装置１０１における判定部３３は、さらに、計測情報取得部３１により取得された計測情報の示す電流センサ１６の計測結果に基づいて、発電部７８ごとに、異常が生じているか否かを判定する発電部判定処理を行う。
再び図８を参照して、判定装置１０１における判定部３３は、さらに、計測情報取得部３１により取得された計測情報の示す電流センサ１６の計測結果に基づいて、発電部７８ごとに、異常が生じているか否かを判定する発電部判定処理を行う。
【0176】
ここで、上述のとおり、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の停止状態において、当該ＰＣＳ８に電気的に接続されている出力ライン１には電流が流れない。
【0177】
しかしながら、ＰＣＳ８の停止状態において、たとえば、図４に示す４つの発電部７８のうち、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とする。この場合、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。
【0178】
このとき、発電部７８Ａに対応する電流センサ１６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。
【0179】
このため、判定部３３は、発電部７８Ａに対応する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に対応する回路が異常であると判定することができる。
【0180】
たとえば、判定部３３は、ＰＣＳ８が停止状態であると判定した場合、当該ＰＣＳ８に対応する複数の電流センサ１６の各々の計測結果が電流閾値Ｔｈｉ３未満であるか否かを確認する。電流閾値Ｔｈｉ３は、ゼロまたは負の値である。
【0181】
そして、判定部３３は、計測結果が電流閾値Ｔｈｉ３未満である電流センサ１６がある場合、当該電流センサ１６に対応する発電部７８において異常が生じていると判定し、異常が生じている発電部７８を示す発電部判定結果情報を、通信部３４へ出力する。
【0182】
なお、判定装置１０１は、発電部判定処理を行わない構成であってもよい。
【0183】
［判定結果の通知方法］
通信部３４は、判定部３３から出力されたＰＣＳ判定結果情報に基づいて、停止状態である１または複数のＰＣＳ８を管理者等に通知する出力処理を行う。
通信部３４は、判定部３３から出力されたＰＣＳ判定結果情報に基づいて、停止状態である１または複数のＰＣＳ８を管理者等に通知する出力処理を行う。
【0184】
たとえば、通信部３４は、停止状態であるＰＣＳ８のＩＤ、停止開始時刻、停止終了時刻、および停止期間の長さ等を、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ＰＣＳ８の配置を示す画面において、停止状態であるＰＣＳ８のＩＤ等を明るく表示するなど、稼働状態であるＰＣＳ８とは異なる表示態様で表示してもよい。
【0185】
また、通信部３４は、判定部３３から出力された発電部判定結果情報に基づいて、異常が生じている１または複数の発電部７８を管理者等に通知する出力処理を行う。
【0186】
たとえば、通信部３４は、異常が生じている発電部７８のＩＤ、および異常発生の開始時刻等を、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、異常が生じている発電部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。
【0187】
これにより、管理者は、ＰＣＳ８の動作状態だけでなく、さらに、停止状態であるＰＣＳ８の配下に設けられた各発電部７８の動作状態の両方を把握することができる。
【0188】
＜動作の流れ＞
次に、判定装置１０１がＰＣＳ判定処理および発電部判定処理を行う際の動作手順について図面を用いて説明する。
次に、判定装置１０１がＰＣＳ判定処理および発電部判定処理を行う際の動作手順について図面を用いて説明する。
【0189】
判定システム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流通する。
【0190】
図１５は、本開示の実施の形態に係る判定装置がＰＣＳ判定処理および発電部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。
【0191】
図８および図１５を参照して、まず、判定装置１０１における計測情報取得部３１は、各ＰＣＳ８からの計測情報を受信するたびに、受信した計測情報の示す電流値および電圧値を計測結果ログＴ２に書き込む（ステップＳ１１）。
【0192】
次に、判定部３３は、計測結果ログＴ２を参照して、ＰＣＳ８に接続された各接続箱７６における電圧センサ１７の計測結果の中央値である代表電圧値を、ＰＣＳ８ごとに特定する（ステップＳ１２）。
【0193】
次に、判定部３３は、同一の時刻に対応する各ＰＣＳ８の代表電圧値のうちの最小値である最小電圧値を特定し、特定した最小電圧値に対応するＰＣＳ８を、稼働状態であるＰＣＳ８として決定する（ステップＳ１３）。
【0194】
次に、判定部３３は、同一の時刻に対応する各ＰＣＳ８の代表電圧値と最小電圧値との差を算出し、算出した差が電圧閾値Ｔｈｖ以上であるか否かを確認することにより、ＰＣＳ８ごとに動作状態を判定する（ステップＳ１４）。なお、上述したステップＳ１２からステップＳ１４までの動作が、判定部３３による電圧判定処理である。
【0195】
次に、判定部３３は、計測結果ログＴ２を参照して、ＰＣＳ８に接続された各接続箱７６における電流センサ１６の計測結果の電流平均値を、ＰＣＳ８ごとに算出する。また、判定部３３は、計測結果ログＴ２を参照して、ＰＣＳ８に接続された各接続箱７６における電流センサ１６の計測結果の電流中央値を、ＰＣＳ８ごとに特定する（ステップＳ１５）。
【0196】
次に、判定部３３は、各ＰＣＳ８の電流平均値が第１電流閾値Ｔｈｉ１未満であるか否かを確認する（ステップＳ１６）。
【0197】
次に、判定部３３は、各ＰＣＳ８の電流中央値が第２電流閾値Ｔｈｉ２未満であるか否かを確認する（ステップＳ１７）。
【0198】
次に、判定部３３は、電流平均値と第１電流閾値Ｔｈｉ１との比較結果、および電流中央値と第２電流閾値Ｔｈｉ２との比較結果に基づいて、ＰＣＳ８ごとに動作状態を判定する（ステップＳ１８）。なお、上述したステップＳ１５からステップＳ１８までの動作が、判定部３３による電流判定処理である。
【0199】
次に、判定部３３は、電圧判定処理の判定結果、および電流判定処理の判定結果に基づいて、ＰＣＳ判定結果情報の作成を行うか否かを決定する（ステップＳ１９）。
【0200】
次に、判定部３３は、たとえば、同一の時刻に対応する電圧判定処理および電流判定処理の両方において停止状態であると判定したＰＣＳ８が存在する場合、ＰＣＳ判定結果情報の作成を行うことを決定する（ステップＳ１９において「ＹＥＳ」）。そして、判定部３３は、当該ＰＣＳ８が停止状態であることを示すＰＣＳ判定結果情報を作成し、作成したＰＣＳ判定結果情報を通信部３４に出力する（ステップＳ２０）。
【0201】
次に、判定部３３は、停止状態であると判定したＰＣＳ８の配下に設けられた各発電部７８に対して、異常が生じているか否かを判定する発電部判定処理を行う。そして、判定部３３は、発電部判定処理の結果を示す発電部判定結果情報を作成し、作成した発電部判定結果情報を通信部３４に出力する（ステップＳ２１）。
【0202】
次に、通信部３４は、判定部３３から出力されたＰＣＳ判定結果情報および発電部判定結果情報を受けて、たとえば、これらの情報の示す内容をモニタ等に表示することにより、ＰＣＳ判定処理および発電部判定処理の両方の判定結果を管理者に通知する（ステップＳ２２）。そして、判定装置１０１は、ステップＳ１２以降の動作を再び行う。
【0203】
一方、判定部３３は、たとえば、同一の時刻に対応する電圧判定処理および電流判定処理の両方で停止状態であると判定したＰＣＳ８が存在しない場合、ＰＣＳ判定結果情報の作成を行わないことを決定する（ステップＳ１９において「ＮＯ」）。
【0204】
そして、判定部３３は、ＰＣＳ判定結果情報の作成および出力（ステップＳ２０）、発電部判定処理（ステップＳ２１）、ならびに判定結果の通知（ステップＳ２２）を行わず、ステップＳ１２以降の動作を再び行う。
【0205】
ところで、太陽光発電システムの状態を判定可能なシステムにおいて、より優れた機能を実現することが可能な技術が望まれる。
【0206】
これに対して、本開示の実施の形態に係る判定装置１０１では、太陽電池パネル７９を含む複数の発電部７８は、ＰＣＳ８に電気的に接続される。計測情報取得部３１は、各発電部７８の電流の計測結果および電圧の計測結果の少なくともいずれか一方を含む計測情報を取得する。判定部３３は、計測情報取得部３１によって取得された複数の計測情報に基づいて、複数のＰＣＳ８のうちの少なくともいずれか１つのＰＣＳ８の動作状態を判定する判定処理を行う。
【0207】
また、本開示の実施の形態に係る判定方法は、複数のＰＣＳ８を備える太陽光発電システム４０１に用いられる判定装置１０１における判定方法である。太陽電池パネル７９を含む複数の発電部７８は、ＰＣＳ８に電気的に接続される。この判定方法では、まず、計測情報取得部３１が、各発電部７８の電流の計測結果および電圧の計測結果の少なくともいずれか一方を含む計測情報を取得する。次に、判定部３３が、取得した複数の計測情報に基づいて、複数のＰＣＳ８のうちの少なくともいずれか１つのＰＣＳ８の動作状態を判定する。
【0208】
ここで、大規模な発電所等において、系統へ出力される電力の売電量の遠隔監視が行われる一方で、ＰＣＳ単体での動作状態の遠隔監視は行われないことがある。このような発電所等において、たとえば売電量がゼロではないが少ない場合、ＰＣＳの動作不良が原因であるのか、または天候等が原因であるのかを判別することが困難である。
【0209】
これに対して、上記のような構成により、ＰＣＳ８の動作状態を判定することができるため、たとえば売電量がゼロではないが少ない場合において、ＰＣＳ８が原因であるか否かを判別することができる。また、ＰＣＳ８単体での動作状態を判定することにより、たとえば、停止状態であるＰＣＳ８を特定することができる。
【0210】
したがって、本開示の実施の形態に係る判定装置１０１および判定方法では、太陽光発電システム４０１の状態を判定可能なシステムにおいて、より優れた機能を実現することができる。
【0211】
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。
【0212】
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。
【0213】
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
［付記１］
複数の電力変換装置を備える太陽光発電システムに用いられる判定装置であって、
太陽電池パネルを含む複数の発電部が前記電力変換装置に電気的に接続され、
各前記発電部の電流の計測結果および電圧の計測結果の少なくともいずれか一方を含む計測情報を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された複数の前記計測情報に基づいて、複数のＰＣＳ８のうちの少なくともいずれか１つの前記電力変換装置の動作状態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、さらに、前記判定処理において停止状態であると判定した前記電力変換装置が存在する場合、複数の前記計測情報に基づいて、停止状態である前記電力変換装置に接続された前記発電部ごとに、異常が生じているか否かを判定する発電部判定処理を行う、判定装置。
［付記１］
複数の電力変換装置を備える太陽光発電システムに用いられる判定装置であって、
太陽電池パネルを含む複数の発電部が前記電力変換装置に電気的に接続され、
各前記発電部の電流の計測結果および電圧の計測結果の少なくともいずれか一方を含む計測情報を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された複数の前記計測情報に基づいて、複数のＰＣＳ８のうちの少なくともいずれか１つの前記電力変換装置の動作状態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、さらに、前記判定処理において停止状態であると判定した前記電力変換装置が存在する場合、複数の前記計測情報に基づいて、停止状態である前記電力変換装置に接続された前記発電部ごとに、異常が生じているか否かを判定する発電部判定処理を行う、判定装置。
【符号の説明】
【0214】
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 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 計測情報取得部
３２ 記憶部
３３ 判定部
３４ 通信部
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 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 判定システム
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 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 計測情報取得部
３２ 記憶部
３３ 判定部
３４ 通信部
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 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 判定システム
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】