DE112018006670T5

DE112018006670T5 - Bestimmungsvorrichtung, Solarstromerzeugungssystem, Bestimmungsverfahren und Bestimmungsprogramm

Info

Publication number: DE112018006670T5
Application number: DE112018006670.3T
Authority: DE
Inventors: Isao Goto; Takefumi Shimoguchi; Kotaro Tanimura; Hiroyuki Ikegami
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2017-12-28
Filing date: 2018-10-10
Publication date: 2020-09-24
Also published as: JP7188399B2; CN111527692A; JPWO2019130718A1; WO2019130718A1

Abstract

Eine Bestimmungsvorrichtung ist eine Bestimmungsvorrichtung, welche bei einem Solarstromerzeugungssystem, welches (eine) Stromerzeugungseinheit/en aufweist, welche (eine) Solarzelle/n umfasst/en, angewendet wird, und welche eine Erfassungseinheit, welche die oben genannten Ausgabedaten während des Referenzzeitraums und die oben genannten Ausgabedaten während des Objektzeitraums, d.h. die chronologischen Ausgabedaten über die Messergebnisse der Ausgaben der oben genannten Stromerzeugungseinheit/en, erfasst, sowie eine Bestimmungseinheit, welche basierend auf den oben genannten von der oben genannten Erfassungseinheit erfassten Ausgabedaten während des oben genannten Referenzzeitraums die Anomalien der oben genannten Ausgabedaten während des oben genannten Objektzeitraums bestimmt, umfasst.

Description

[Angabe des Gebiets der Erfindung]
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bestimmungsvorrichtung, ein Solarstromerzeugungssystem, ein Bestimmungsverfahren und ein Bestimmungsprogramm.
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität basierend auf der japanischen Anmeldung JP2017-253407 , welche am 28. Dez. 2017 angemeldet wurde, und enthält die sämtliche Offenbarung jener Schrift.
[Beschreibung des Stands der Technik]
In der Offenlegungsschrift JPA2012-205078 (Patentdokument 1) ist ein Überwachungssystem für die Solarstromerzeugung mit folgenden Merkmalen offenlegt. Das heißt, dieses Überwachungssystem für die Solarstromerzeugung ist ein Überwachungssystem für die Solarstromerzeugung, welches bei einem Solarstromerzeugungssystem, bei dem die Ausgangsleistungen von mehreren Solarzellen gesammelt und zu einem Leistungsverbesserer gesendet werden, den Stromerzeugungsstatus der oben genannten Solarzellen überwacht, welches an der Stelle, an der die Ausgangsleitungen aus den oben genannten mehreren Solarzellen gesammelt sind, vorgesehen ist, und welche umfassen eine Messvorrichtung, welche die erzeugte Strommenge der jeweiligen Solarzelle misst, eine untere Kommunikationsvorrichtung, welche mit der oben genannten Messvorrichtung verbunden ist, und welche die Funktion aufweist, die Messdaten über die erzeugte Strommenge von der oben genannten Messvorrichtung zu senden, eine obere Kommunikationsvorrichtung, welche die Funktion aufweist, die oben genannten Messdaten, welche von der oben genannten unteren Kommunikationsvorrichtung gesendet werden, zu empfangen, sowie eine Verwaltungsvorrichtung, welche die Funktion aufweist, über die oben genannte obere Kommunikationsvorrichtung die oben genannten Messdaten der oben genannten jeweiligen Solarzellen zu sammeln. Die oben genannte Regelungsvorrichtung bestimmt ein Vorliegen von Anomalien entweder basierend auf den Unterschieden zwischen den oben genannten Solarzellenplatten hinsichtlich der Stromerzeugung an einem Zeitpunkt, oder basierend auf dem Maximalwert bzw. der Summe der Stromerzeugung der genannten Solarzellenplatten über eine bestimmte Zeitdauer.
[Dokumente, die den Stand der Technik betreffen]
[Patentdokumente]
[Patentdokument 1] JP2012-205078A
[Beschreibung der Erfindung]
(1) Eine hier offenlegte Bestimmungsvorrichtung ist eine Bestimmungsvorrichtung, welche bei einem Solarstromerzeugungssystem, welches (eine) Stromerzeugungseinheit/en aufweist, welche (eine) Solarzelle/n umfasst/en, angewendet wird, und welche eine Erfassungseinheit, welche die oben genannten Ausgabedaten während des Referenzzeitraums und die oben genannten Ausgabedaten während des Objektzeitraums, d.h. welche die chronologischen Ausgabedaten über die Messergebnisse der Ausgaben der oben genannten Stromerzeugungseinheit/en sind, erfasst, sowie eine Bestimmungseinheit, welche basierend auf den oben genannten von der oben genannten Erfassungseinheit erfassten Ausgabedaten während des oben genannten Referenzzeitraums die Anomalien der oben genannten Ausgabedaten während des oben genannten Objektzeitraums bestimmt, umfasst.
(5) Ein hier offenlegtes Solarstromerzeugungssystem umfasst eine oder mehrere Stromerzeugungseinheiten, welche Solarzellen umfassen, einen oder mehrere Verbindungsschrank/schränke, in denen jeweils die Ausgangsleitungen aus der bzw. den mehreren der oben genannten Stromerzeugungseinheit/en zusammengefasst werden, ein oder mehrere Stromsammelschrank/schränke, in denen jeweils die Sammelleitungen aus dem einen oder den mehreren Verbindungsschrank/schränken zusammengefasst werden, einen oder mehrere Leistungsverbesserer, in denen jeweils die Sammelleitungen aus dem einen oder den mehreren Stromsammelschrank/schränken zusammengefasst werden, einen Schaltschrank, in dem die Sammelleitungen aus dem einen oder den mehreren Leistungsverbesserern zusammengefasst werden, eine Bestimmungsvorrichtung, welche die oben genannten Ausgabedaten während des Referenzzeitraums und die oben genannten Ausgabedaten während des Objektzeitraums, d.h. die chronologische Ausgabedaten über die Messergebnisse der Ausgaben der oben genannten Stromerzeugungseinheiten, erfasst, und basierend auf den oben genannten erfassten Ausgabedaten während des oben genannten Referenzzeitraums die Anomalien der oben genannten Ausgabedaten während des oben genannten Objektzeitraums bestimmt.
(6) Ein hier offenlegtes Bestimmungsverfahren ist ein Bestimmungsverfahren bei einer Bestimmungsvorrichtung, welches einen Schritt, bei welchem die oben genannten Ausgabedaten während des Referenzzeitraums und die oben genannten Ausgabedaten während des Objektzeitraums, d.h. die chronologischen Ausgabedaten über die Messergebnisse der Ausgaben der oben genannten Stromerzeugungseinheiten, welche Solarzellen umfassen, erfasst werden, und einen Schritt, bei welchem basierend auf den oben genannten erfassten Ausgabedaten während des oben genannten Referenzzeitraums die Anomalien der oben genannten Ausgabedaten während des oben genannten Objektzeitraums bestimmt werden, umfasst.
(7) Ein hier offenlegtes Bestimmungsprogramm ist ein Bestimmungsprogramm, welches bei einer Bestimmungsvorrichtung verwendet wird, wobei dieses ein Programm ist, welches einen Rechner als eine Erfassungseinheit, welche die oben genannten Ausgabedaten während des Referenzzeitraums und die oben genannten Ausgabedaten während des Objektzeitraums, d.h. die chronologischen Ausgabedaten über die Messergebnisse der Ausgaben der oben genannten Stromerzeugungseinheit/en, welche Solarzellen umfassen, erfasst, sowie als eine Bestimmungseinheit, welche basierend auf den oben genannten von der oben genannten Erfassungseinheit erfassten Ausgabedaten während des oben genannten Referenzzeitraums die Anomalien der oben genannten Ausgabedaten während des oben genannten Objektzeitraums bestimmt, fungieren lässt.
Eine Ausführungsform gemäß dieser Offenlegung kann nicht nur als eine Bestimmungsvorrichtung, welche eine Verarbeitungseinheit mit derartigen Merkmalen aufweist, realisiert werden, sondern auch als eine Halbleiterintegrierschaltung, mit welcher ein Teil bzw. die Gesamtheit der Bestimmungsvorrichtung umgesetzt ist, realisiert werden.
Ferner kann eine Ausführungsform gemäß dieser Offenlegung nicht nur als ein Solarstromerzeugungssystem, welches eine Verarbeitungseinheit mit derartigen Merkmalen aufweist, realisiert werden, sondern auch als ein Verfahren, welches als einen Schritt eine Verarbeitung mit derartigen Merkmalen umfasst, realisiert werden. Ferner kann eine Ausführungsform gemäß dieser Offenlegung eine Halbleiterintegrierschaltung, mit welcher ein Teil bzw. die Gesamtheit des Solarstromerzeugungssystems umgesetzt ist, realisiert werden.
Figurenliste

[1] 1 ist eine Darstellung, welche eine Konstitution eines Solarstromerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
[2] 2 ist eine Darstellung, welche eine Konstitution einer PCS-Unit gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
[3] 3 ist eine Darstellung, welche eine Konstitution einer Stromsammelunit gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
[4] 4 ist eine Darstellung, welche eine Konstitution einer Solarzellenunit gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
[5] 5 ist eine Darstellung, welche eine Konstitution eines Stromerzeugungsstatus-Bestimmungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
[6] 6 ist eine Darstellung, welche eine Konstitution einer Überwachungsvorrichtung bei einem Stromerzeugungsstatus-Bestimmungssystem gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
[7] 7 ist eine Darstellung, welche eine Konstitution einer Bestimmungsvorrichtung bei einem Stromerzeugungsstatus-Bestimmungssystem gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
[8] 8 ist eine Darstellung, welche ein Beispiel von Überwachungsinformationen zeigt, welche von der Bestimmungsvorrichtung bei einem Stromerzeugungsstatus-Bestimmungssystem gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung erhalten werden.
[9] 9 ist eine Darstellung, welche ein Beispiel von Daten über die erzeugte elektrische Energie zeigt, welche von der Erfassungseinheit der Bestimmungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung erfasst werden.
[10] 10 ist eine Darstellung, welche ein Beispiel von 5 Clustern zeigt, welche die Referenzdaten und Objektdaten klassifizieren, bei der Bestimmungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung.
[11] 11 ist eine Darstellung, welche ein Beispiel von 7 Clustern zeigt, welche die Referenzdaten klassifizieren, bei der Bestimmungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung.
[12] 12 ist eine Darstellung, welche ein Beispiel von 9 Clustern zeigt, welche die Referenzdaten klassifizieren, bei der Bestimmungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung.
[13] 13 ist eine Darstellung, welche ein Beispiel von 11 Clustern zeigt, welche die Referenzdaten klassifizieren, bei der Bestimmungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung.
[14] 14 ist ein Flussdiagramm, welches die Verfahrensabfolge einer Bestimmungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung bei der Bestimmung der Anomalie der Stromerzeugungseinheit festlegt.

[Ausführungsformen dieser Erfindung]
Heutzutage werden Technologien, mit welchen ein Solarstromerzeugungssystem überwacht und Anomalien bestimmt werden, entwickelt.
[Beschreibung des technischen Problems, das der Erfindung zugrunde liegt]
Es wird eine Technologie gewünscht, welche die im Patentdokument 1 beschriebene Technologie übersteigt, und mit welcher die Genauigkeit der Anomaliebestimmung eines Solarstromerzeugungssystems verbessert werden kann.
Diese Offenlegung wurde geschaffen, um die oben genannte Aufgabenstellung zu lösen, und hat als Aufgabenstellung eine Bereitstellung einer Bestimmungsvorrichtung, eines Solarstromerzeugungssystems, eines Bestimmungsverfahrens und eines Bestimmungsprogramms, mit denen die Genauigkeit der Anomaliebestimmung eines Solarstromerzeugungssystems verbessert werden kann.
[Angabe der durch die Erfindung erzielten Vorteile]
Daher kann die Genauigkeit der Anomaliebestimmung eines Solarstromerzeugungssystems durch diese Offenlegung verbessert werden.
[Erläuterungen der Ausführungsformen der Erfindung]
Zunächst werden die Inhalte der Ausführungsformen dieser Erfindung aufgelistet und erläutert.
(1) Eine Bestimmungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung ist eine Bestimmungsvorrichtung, welche bei einem Solarstromerzeugungssystem, das (eine) Stromerzeugungseinheit/en aufweist, die (eine) Solarzelle/n umfasst/en, angewendet wird, und welche eine Erfassungseinheit, welche die oben genannten Ausgabedaten während des Referenzzeitraums und die oben genannten Ausgabedaten während des Objektzeitraums, d.h. die chronologischen Ausgabedaten über die Messergebnisse der Ausgaben der oben genannten Stromerzeugungseinheit/en, erfasst, sowie eine Bestimmungseinheit, die basierend auf den oben genannten von der oben genannten Erfassungseinheit erfassten Ausgabedaten während des oben genannten Referenzzeitraums die Anomalien der oben genannten Ausgabedaten während des oben genannten Objektzeitraums bestimmt, umfasst.
Wie hier erläutert, können die Anomalien, ohne dafür ein Thermometer für das Panel sowie ein Sonnenstrahlungsmessgerät vorsehen zu müssen, bestimmt werden, indem die Anomalien basierend auf den chronologischen Ausgabedaten, welche die Messergebnisse der Ausgaben der Stromerzeugungseinheit sind, ohne dabei die Umweltparameter, wie z. B. die Temperatur, das Wetter und die Sonneneinstrahlungsmenge, als Bedingungen einstellen zu müssen, bestimmt werden. Außerdem kann die Wahrscheinlichkeit der Ablesefehler reduziert werden, da die Anzahl der vorzusehenden Anlagen reduziert werden kann, und dadurch auch die Anzahl der Sichtkontrollen reduziert werden kann. Daher kann die Genauigkeit der Anomaliebestimmung eines Solarstromerzeugungssystems verbessert werden.
(2) Der oben genannte Objektzeitraum ist dabei vorzugsweise ein Zeitraum nach dem oben genannten Referenzzeitraum.
Durch eine derartige Konstitution können Anomalien noch genauer bestimmt werden, indem die Ausgabedaten, welche in der Vergangenheit gesammelt wurden, angewendet werden.
(3) Vorzugsweise bestimmt die oben genannte Bestimmungseinheit die Anomalien der Ausgabedaten unter Verwendung von einer der Methoden bzw. einigen von den Methoden, wie z. B. autoregressives Modell, statistische Analyse, Bayes'sche Statistik, spärliches Strukturlernen, neuronales Netzwerk, Support-Vektor-Maschine, naive Bayes, k-Nächster-Nachbar-Algorithmus (kNN: k-nearest neighbor algorithm), Entscheidungsbaum, C4.5, CART (Klassifikations- und Regressionsbaum / Classification and Regression Tree), Zufallswald (Random Forest), AdaBoost (Adaptive Boosting), Bagging (Bootstrap aggregating), hierarchische Clusteranalyse, k-Means-Algorithmus, EM-Algorithmus (Expectation Maximization algorithm), latente semantische Analyse (LSA: Latent Semantic Analysis), probabilistische latente semantische Analyse (PLSA: probabilistic Latent Semantic Analysis), Lineare Diskriminanzanalyse (LDA: Linear Discriminant Analysis), hierarchischer Dirichlet-Prozess (HDP: Hierechical Dirichlet Process), latente Dirichlet-Zuordnung (LDA: Latent Dirichlet Allocation), k-Medoide, verallgemeinertes lineares Modell, lineares Modell, hierarchische Bayes und selbstorganisierende Karte (SOM: self-organizing map).
Aufgrund einer derartigen Konstitution können die Anomalien weiter besser erkannt werden, indem autoregressive Modelle, maschinelles Lernen, statistische Analyse, Bayes'sche Statistik, spärliches Strukturlernen oder andere Techniken angewendet werden.
(4) Vorzugsweise weist das oben genannte Solarstromerzeugungssystem einen oder mehrere Verbindungsschrank/schränke, welche jeweils eine oder mehrere Ausgangsleitung/en von den oben genannten Stromerzeugungseinheiten zusammenfassen, einen oder mehrere Stromsammelschrank/schränke, welche jeweils eine oder mehrere Sammelleitung/en von den oben genannten Verbindungsschrank/schränken zusammenfassen, einen oder mehrere Leistungsverbesserer, welche jeweils eine oder mehrere Sammelleitung/en von den oben genannten Stromsammelschrank/schränken zusammenfassen, einen Schaltschrank, welcher eine oder mehrere Sammelleitung/en von den oben genannten Leistungsverbesserern zusammenfasst, auf.
Da diese Konstitution ermöglicht, an einer beliebigen Position die Ausgabedaten zu sammeln, und dadurch die Bestimmung der Anomalie an der jeweiligen Stromerzeugungseinheit, an dem jeweiligem Verbindungsschrank, an dem jeweiligen Stromsammelschrank, an dem jeweiligen Leistungsverbesserer oder an dem Schaltschrank durchgeführt werden kann, kann die Ursachenschätzung der Anomalie verbessert werden.
(5) Ein Solarstromerzeugungssystem nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform weist eine oder mehrere Stromerzeugungseinheiten, welche (eine) oder mehrere Solarzelle/n enthält/enthalten, einen oder mehrere Verbindungsschrank/schränke, welche jeweils eine oder mehrere Ausgangsleitung/en von den oben genannten Stromerzeugungseinheiten zusammenfassen, einen oder mehrere Stromsammelschrank/schränke, welche jeweils eine oder mehrere Sammelleitung/en von den oben genannten Verbindungsschrank/schränken zusammenfassen, eine oder mehrere Leistungsverbesserer, welche jeweils eine oder mehrere Sammelleitung/en von den oben genannten Stromsammelschrank/schränken zusammenfassen, einen Schaltschrank, welcher eine oder mehrere Sammelleitung/en von den oben genannten Leistungsverbesserern zusammenfasst, eine Bestimmungsvorrichtung, welche die oben genannten Ausgabedaten während des Referenzzeitraums und die oben genannte Ausgabedaten während des Objektzeitraums, d.h. die chronologische Ausgabedaten über die Messergebnisse der Ausgaben der oben genannten Stromerzeugungseinheiten erfasst, und basierend auf den oben genannten erfassten Ausgabedaten während des oben genannten Referenzzeitraums die Anomalien der oben genannten Ausgabedaten während des oben genannten Objektzeitraums bestimmt, auf.
Wie hier erläutert, können die Anomalien, ohne dafür ein Thermometer für das Panel sowie ein Sonnenstrahlungsmessgerät vorsehen zu müssen, bestimmt werden, indem die Anomalien basierend auf den chronologischen Ausgabedaten, welche die Messergebnisse der Ausgaben der Stromerzeugungseinheit sind, ohne dabei die Umweltparameter, wie z. B. die Temperatur, das Wetter und die Sonneneinstrahlungsmenge, als Bedingungen einstellen zu müssen, bestimmt werden. Außerdem kann die Wahrscheinlichkeit der Ablesefehler reduziert werden, da die Anzahl der vorzusehenden Anlagen reduziert werden kann, und dadurch auch die Anzahl der Sichtkontrollen reduziert werden kann. Daher kann die Genauigkeit der Anomaliebestimmung eines Solarstromerzeugungssystems verbessert werden.
(6) Ein Bestimmungsverfahren nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist ein Bestimmungsverfahren bei einer Bestimmungsvorrichtung, welches einen Schritt, bei welchem die oben genannten Ausgabedaten während des Referenzzeitraums und die oben genannten Ausgabedaten während des Objektzeitraums, d.h. die chronologischen Ausgabedaten über die Messergebnisse der Ausgaben der oben genannten Stromerzeugungseinheiten, welche Solarzellen umfassen, erfasst werden, und einen Schritt, bei welchem basierend auf den oben genannten erfassten Ausgabedaten während des oben genannten Referenzzeitraums die Anomalien der oben genannten Ausgabedaten während des oben genannten Objektzeitraums bestimmt werden, umfasst.
Wie hier erläutert, können die Anomalien, ohne dafür ein Thermometer für das Panel sowie ein Sonnenstrahlungsmessgerät vorsehen zu müssen, bestimmt werden, indem die Anomalien basierend auf den chronologischen Ausgabedaten, welche die Messergebnisse der Ausgaben der Stromerzeugungseinheit sind, ohne dabei die Umweltparameter, wie z. B. die Temperatur, das Wetter und die Sonneneinstrahlungsmenge, als Bedingungen einstellen zu müssen, bestimmt werden. Außerdem kann die Wahrscheinlichkeit der Ablesefehler reduziert werden, da die Anzahl der vorzusehenden Anlagen reduziert werden kann, und dadurch auch die Anzahl der Sichtkontrollen reduziert werden kann. Daher kann die Genauigkeit der Anomaliebestimmung eines Solarstromerzeugungssystems verbessert werden.
(7) Ein Bestimmungsprogramm nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist ein Bestimmungsprogramm, welches bei einer Bestimmungsvorrichtung verwendet wird, wobei dieses ein Programm ist, welches einen Rechner als eine Erfassungseinheit, welche die oben genannten Ausgabedaten während des Referenzzeitraums und die oben genannten Ausgabedaten während des Objektzeitraums, d. h. die chronologische Ausgabedaten über die Messergebnisse der Ausgaben der oben genannten Stromerzeugungseinheit/en, welche Solarzellen umfassen, erfasst, sowie als eine Bestimmungseinheit, welche basierend auf den oben genannten von der oben genannten Erfassungseinheit erfassten Ausgabedaten während des oben genannten Referenzzeitraums die Anomalien der oben genannten Ausgabedaten während des oben genannten Objektzeitraums bestimmt, fungieren lässt.
Wie hier erläutert, können die Anomalien, ohne dafür ein Thermometer für das Panel sowie ein Sonnenstrahlungsmessgerät vorsehen zu müssen, bestimmt werden, indem die Anomalien basierend auf den chronologischen Ausgabedaten, welche die Messergebnisse der Ausgaben der Stromerzeugungseinheit sind, ohne dabei die Umweltparameter, wie z. B. die Temperatur, das Wetter und die Sonneneinstrahlungsmenge, als Bedingungen einstellen zu müssen, bestimmt werden. Außerdem kann die Wahrscheinlichkeit der Ablesefehler reduziert werden, da die Anzahl der vorzusehenden Anlagen reduziert werden kann, und dadurch auch die Anzahl der Sichtkontrollen reduziert werden kann. Daher kann die Genauigkeit der Anomaliebestimmung eines Solarstromerzeugungssystems verbessert werden.
Im Folgenden werden die Ausführungsmöglichkeiten dieser Erfindung anhand der Figuren erläutert. In den Figuren werden den identischen Teilen identische Bezugszeichen zugeordnet, und auf eine Wiederholung der Erläuterungen dazu wird verzichtet. Ferner können mindestens ein Teil der im Folgenden erläuterten Ausführungsformen beliebig kombiniert werden.
[Konstitution des Solarstromerzeugungssystems]
1 ist eine Darstellung, welche eine Konstitution eines Solarstromerzeugungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
Aus der 1 ist ersichtlich, dass das Solarstromerzeugungssystem 401 vier PCS-Units (Power Conditioning Subsystem Units) 80 und einen Schaltschrank 6 aufweist. Der Schaltschrank 6 umfasst eine Kupferstange 73.
Bei der 1 sind vier PCS-Units 80 repräsentativ dargestellt, wobei noch mehr bzw. weniger PCS-Units 80 vorgesehen sein können.
2 ist eine Darstellung, welche eine Konstitution einer PCS-Unit gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
Wie in 2 dargestellt, weist die PCS-Unit 80 vier Stromsammelunits 60 und einen PCS (Leistungsverbesserer) 8 auf. PCS 8 umfasst eine Kupferstange 7 und eine Konvertereinheit 9.
Bei der 2 sind vier Stromsammelunits 60 repräsentativ dargestellt, wobei noch mehr bzw. weniger Stromsammelunits 60 vorgesehen sein können.
3 ist eine Darstellung, welche eine Konstitution einer Stromsammelunit gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
Wie in 3 dargestellt, weist die Stromsammelunit 60 vier Solarzellenunits 74 und einen Stromsammelschrank 71 auf. Der Stromsammelschrank 71 umfasst eine Kupferstange 72.
Bei der 3 sind vier Solarzellenunits 74 repräsentativ dargestellt, wobei noch mehr bzw. weniger Solarzellenunits 74 vorgesehen sein können.
4 ist eine Darstellung, welche eine Konstitution einer Solarzellenunit gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
Wie in 4 dargestellt, weist die Solarzellenunit 74 vier Stromerzeugungseinheiten 78 und einen Verbindungsschrank 76 auf. Die Stromerzeugungseinheit 78 weist eine Solarzellenplatte auf. Der Verbindungsschrank 76 umfasst eine Kupferstange 77.
Bei der 4 sind vier Stromerzeugungseinheiten 78 repräsentativ dargestellt, wobei noch mehr bzw. weniger Stromerzeugungseinheiten 78 vorgesehen sein können.
Die Stromerzeugungseinheit 78 ist in diesem Beispiel ein Strang, an dem mehrere Solarzellenplatten seriell verbunden sind.
Bei dem Solarstromerzeugungssystem 401 sind Ausgangsleitungen von den mehreren Stromerzeugungseinheiten 78 und die Sammelleitungen, also alle Leistungsleitungen im Schaltschrank 6 elektrisch verbunden.
Bei dem Solarstromerzeugungssystem 401 fasst/en der/die Verbindungsschrank/schränke 76 jeweils die Ausgangsleitungen 1 von einer bzw. mehreren Stromerzeugungseinheit/en 78 zu einer Sammelleitung 5 zusammen. Der bzw. die mehreren Stromsammelschrank/schränke 71 fasst/en die Sammelleitungen 5 von dem bzw. den Verbindungsschrank/schränken 76 zu einer Sammelleitung 2 zusammen. Die bzw. die mehreren PCS 8 fasst/en jeweils die Sammelleitungen 2 von dem bzw. den Stromsammelschrank/schränken 71 zu einer Sammelleitung 4 zusammen. Der Schaltschrank 6 fasst die Sammelleitungen 4 von der bzw. den PCS 8 zu einer Sammelleitung 4 zusammen.
Noch genauer gesagt, weist eine Ausgangsleitung 1 der Stromerzeugungseinheit 78 eine 1. Anschlussklemme, welche mit der Stromerzeugungseinheit 78 verbunden ist, und eine 2. Anschlussklemme, welche mit der Kupferstange 77 verbunden ist, auf. Die jeweiligen Ausgangsleitungen 1 sind über die Kupferstange 77 zur Sammelleitung 5 zusammengefasst. Die Kupferstange 77 ist beispielsweise im Verbindungsschrank 76 vorgesehen.
Die Stromerzeugungseinheit 78 setzt, wenn sie Sonnenlicht empfängt, die Energie des empfangenen Sonnenlichts zu Gleichstrom um, und gibt den umgesetzten Gleichstrom zur Ausgangsleitung 1 aus.
Wie aus der 3 sowie 4 ersichtlich ist, weist die Sammelleitung 5 eine 1. Anschlussklemme, welche mit der Kupferstange 77 der entsprechenden Solarzellenunit 74 verbunden ist, und eine 2. Anschlussklemme, welche mit der Kupferstange 72 verbunden ist, auf. Die Sammelleitungen 5 sind über die Kupferstange 72 zur Sammelleitung 2 zusammengefasst. Die Kupferstange 72 ist beispielsweise im Stromsammelschrank 71 vorgesehen.
Wie in den 1 bis 4 ersichtlich ist, bei dem Solarstromerzeugungssystem 401 sind, wie oben beschrieben, die Ausgangsleitungen 1 von den mehreren Stromerzeugungseinheiten 78 zu den jeweiligen Sammelleitungen 5 zusammengefasst, diese Sammelleitungen 5 zu den jeweiligen Sammelleitungen 2, dann diese Sammelleitungen 2 zu den jeweiligen Sammelleitungen 4, und diese Sammelleitungen 4 mit dem Schaltschrank 6 elektrisch verbunden.
Noch genauer gesagt, weisen die Sammelleitungen 2 jeweils eine 1. Anschlussklemme, welche mit der Kupferstange 72 der entsprechenden Stromsammelunit 60 verbunden ist, und eine 2. Anschlussklemme, welche mit der Kupferstange 7 verbunden ist, auf. Bei der PCS 8 weist die Internleitung 3 eine 1. Anschlussklemme, welche mit der Kupferstange 7 verbunden ist, und eine 2. Anschlussklemme, welche mit der Konvertereinheit 9 verbunden ist, auf.
Bei der PCS 8 konvertiert die Konvertereinheit 9, wenn sie Gleichstrom, der beispielsweise von den Stromerzeugungseinheiten 78 erzeugt wurde, über die Ausgangsleitungen 1, die Kupferstangen 77, die Sammelleitungen 5, die Kupferstangen 72, die Sammelleitungen 2, die Kupferstangen 7 und die Internleitung 3 empfängt, diesen empfangenen Gleichstrom zu Wechselstrom um, und gibt ihn zur Sammelleitung 4 aus.
Die Sammelleitung 4 weist eine 1. Anschlussklemme, welche mit der Konvertereinheit 9 verbunden ist, und eine 2. Anschlussklemme, welche mit der Kupferstange 73 verbunden ist, auf.
Bei dem Schaltschrank 6 wird der Wechselstrom, der von der Konvertereinheit 9 der jeweiligen PCS 8 zu den jeweiligen Sammelleitungen 4 ausgegeben wurde, über die Kupferstange 73 zum System ausgegeben.
[Aufgabenstellung]
Es gibt bei einem Solarstromerzeugungssystem 401 als Methode zur Bestimmung der Anomalie der Solarstromerzeugung beispielsweise eine Methode, bei der die von der Solarzellenplatte erzeugte Strommenge gemessen und unter Beobachtung der Sonneneinstrahlungsbedingungen die geschätzte Strommenge verglichen wird, eine Methode, bei der die erzeugte Strommenge, die von der Stromerzeugungseinheit 78, deren Stromerzeugungsmenge im zugehörigen Verbindungsschrank 76 am höchsten war, normiert und mit den von dem Hersteller angegebenen Werten verglichen wird, oder eine Methode, bei der die erzeugte Strommenge visuell kontrolliert wird, etc..
Jedoch für eine derartige Methode werden zusätzliche Anlagen, wie ein Sonnenstrahlungsmessgerät etc., benötigt, welches Kosten verursacht, oder bei der visuellen Kontrolle sind Ablesefehler nicht selten. Dabei kann auch nur die Absenkung der erzeugte Strommenge als Anomalie festgestellt werden.
Daher werden bei einem Solarstromerzeugungssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung die Aufgabenstellungen durch die unten angegebenen Konstitutionen und Funktionsweisen gelöst.
[Konstitution des Stromerzeugungsstatus-Bestimmungssystems 301]
5 ist eine Darstellung, welche eine Konstitution eines Stromerzeugungsstatus-Bestimmungssystems gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
Aus der 5 ist ersichtlich, dass das Solarstromerzeugungssystem 401 ein Stromerzeugungsstatus-Bestimmungssystem 301 aufweist. Das Stromerzeugungsstatus-Bestimmungssystem 301 umfasst eine Bestimmungsvorrichtung 101, mehrere Überwachungsvorrichtungen 111 sowie eine Sammelvorrichtung 151.
Bei der 5 sind für eine Stromsammelunit 60 jeweils vier Überwachungsvorrichtungen 111 repräsentativ dargestellt, wobei noch mehr bzw. weniger Überwachungsvorrichtungen 111 vorgesehen sein können. Ferner weist dabei das Stromerzeugungsstatus-Bestimmungssystem 301 eine Sammelvorrichtung 151 auf, aber es kann auch mehrere Sammelvorrichtungen 151 aufweisen.
Beim Stromerzeugungsstatus-Bestimmungssystem 301 werden die Informationen der Überwachungsvorrichtung 111, welche ein Tochtergerät ist, zur Sammelvorrichtung 151 regelmäßig bzw. unregelmäßig gesendet.
Die Überwachungsvorrichtung 111 ist beispielsweise in der Stromsammelunit 60 vorgesehen. Noch genauer gesagt, sind vier Überwachungsvorrichtungen 111 entsprechend zu den vier Solarzellenunits 74 vorgesehen. Die jeweilige Überwachungsvorrichtung 111 ist beispielsweise mit der entsprechenden Ausgangsleitung 1 und der Sammelleitung 5 elektrisch verbunden.
Die Überwachungsvorrichtung 111 misst mittels Sensoren bei der jeweiligen Ausgangsleitung 1 der entsprechenden Solarzellenunit 74 den Strom. Ferner misst die Überwachungsvorrichtung 111 mittels Sensoren bei der jeweiligen Ausgangsleitung 1 der entsprechenden Solarzellenunit 74 die Spannung.
Die Sammelvorrichtung 151 ist beispielsweise in der Nähe der PCS 8 vorgesehen. Noch genauer gesagt, ist eine Sammelvorrichtung 151 für ein PCS 8 vorgesehen, und jeweils über eine Signalleitung 46 mit einer Kupferstange 7 elektrisch verbunden.
Die Überwachungsvorrichtung 111 und die Sammelvorrichtung 151 senden und empfangen die Informationen über die Sammelleitungen 2, 5, indem sie die Leistungsleitung-Kommunikation (PCL: Power Line Communication) durchführen.
Noch genauer gesagt, senden die Überwachungsvorrichtungen 111 jeweils die Überwachungsinformationen, welche die Messergebnisse des Stroms und der Spannung der entsprechenden Ausgangsleitung darstellen. Die Sammelvorrichtung 151 sammelt die Messergebnisse der jeweiligen Überwachungsvorrichtungen 111.
[Konstitution der Überwachungsvorrichtung 111]
6 ist eine Darstellung, welche eine Konstitution einer Überwachungsvorrichtung bei einem Stromerzeugungsstatus-Bestimmungssystem gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung zeigt. Bei der 6 sind die Ausgangsleitung 1, die Sammelleitung 5 und die Kupferstange 77 noch genauer dargestellt.
Aus 6 ist ersichtlich, dass die Ausgangsleitung 1 eine plusseitige Ausgangsleitung 1p und eine minusseitige Ausgangsleitung 1n umfasst. Die Sammelleitung 5 umfasst eine plusseitige Sammelleitung 5p und eine minusseitige Sammelleitung 5n. Die Kupferstange 77 umfasst eine plusseitige Kupferstange 77p und eine minusseitige Kupferstange 77n.
In den Figuren sind sie zwar nicht dargestellt, aber die Kupferstange 72 im Stromsammelschrank 71 der 3 umfasst, entsprechend zur plusseitigen Sammelleitung 5p und der minusseitigen Sammelleitung 5n, jeweils eine plusseitige Kupferstange 72p und eine minusseitige Kupferstange 72n.
Die plusseitige Ausgangsleitung 1p weist eine 1. Anschlussklemme, welche mit der entsprechenden Stromerzeugungseinheit 78 verbunden ist, und eine 2. Anschlussklemme, welche mit der plusseitigen Kupferstange 77p verbunden ist, auf. Die minusseitige Ausgangsleitung 1n weist eine 1. Anschlussklemme, welche mit der entsprechenden Stromerzeugungseinheit 78 verbunden ist, und eine 2. Anschlussklemme, welche mit der minusseitigen Kupferstange 77n verbunden ist, auf.
Die plusseitige Sammelleitung 5p weist eine 1. Anschlussklemme, welche mit der plusseitigen Kupferstange 77p verbunden ist, und eine 2. Anschlussklemme, welche mit der plusseitigen Kupferstange 72p im Stromsammelschrank 71 verbunden ist, auf. Die minusseitige Sammelleitung 5n weist eine 1. Anschlussklemme, welche mit der minusseitigen Kupferstange 77n verbunden ist, und eine 2. Anschlussklemme, welche mit der minusseitigen Kupferstange 72n im Stromsammelschrank 71 verbunden ist, auf.
Die Überwachungsvorrichtung 111 weist eine Detektion-Verarbeitungseinheit 11, vier Stromsensoren 16, (einen) Spannungssensor/en 17 und eine Kommunikationseinheit 14 auf. Die Überwachungsvorrichtung 111 kann ferner entsprechend der Anzahl an den Ausgangsleitungen 1 mehr oder weniger Stromsensoren 16 aufweisen.
Die Überwachungsvorrichtung 111 ist beispielsweise in der Nähe der Stromerzeugungseinheit 78 vorgesehen. Konkret kann die Überwachungsvorrichtung 111 beispielsweise im Verbindungsschrank 76, in welchem sich die Kupferstange 77 befindet, an der die zu messenden Ausgangsleitungen 1 angeschlossen sind, vorgesehen sein. Es ist jedoch auch möglich, dass die Überwachungsvorrichtung 111 außerhalb des Verbindungsschranks 76 vorgesehen ist.
Die Überwachungsvorrichtung 111 ist beispielsweise über die plusseitige Stromversorgungsleitung 26p und die minusseitige Stromversorgungsleitung 26n mit der plusseitigen Sammelleitung 5p und der minusseitigen Sammelleitung 5n elektrisch verbunden. Im Folgenden können die plusseitige Stromversorgungsleitung 26p und die minusseitige Stromversorgungsleitung 26n jeweils auch Stromversorgungsleitung 26 genannt werden.
Die jeweilige Überwachungsvorrichtung 111 sendet die Überwachungsinformationen, welche die Messergebnisse der entsprechenden Stromerzeugungseinheit 78 darstellen, über die Leistungsleitung, welche an dieser Vorrichtung selbst und der Sammelvorrichtung 151 angeschlossen ist.
Genauer gesagt, ist eine Kommunikationseinheit 14 einer Überwachungsvorrichtung 111 in der Lage, die Leistungsleitung-Kommunikation über die Sammelleitung mit der Sammelvorrichtung 151, in welcher die Messergebnisse der mehreren Überwachungsvorrichtungen 111 gesammelt werden, durchzuführen. Noch genauer gesagt, kann die Kommunikationseinheit 14 über die Sammelleitungen 2, 5 die Informationen senden und empfangen. Konkret führt die Kommunikationseinheit 14 über die Stromversorgungsleitung 26 und die Sammelleitungen 2, 5 mit der Sammelvorrichtung 151 eine Leistungsleitung-Kommunikation durch.
Die Detektion-Verarbeitungseinheit 11 ist beispielsweise so eingestellt, dass sie periodisch Überwachungsinformationen, welche die Messergebnisse des Stroms und der Spannung der entsprechenden Ausgangsleitung 1 darstellen, erzeugt.
Ein Stromsensor 16 misst den Strom der Ausgangsleitung 1. Noch genauer gesagt, ist der Stromsensor 16 eine Stromzange, welche beispielsweise zum Typ Hall-Element gehört. Der Stromsensor 16 misst den Strom, der durch die entsprechende minusseitige Ausgangsleitung 1n fließt, und sendet die Signale, welche die Messergebnisse darstellen, zur Detektion-Verarbeitungseinheit 11 unter Verwendung der elektrischen Leistung von einem nicht in den Figuren dargestellten Stromversorgungsschaltkreis der Überwachungsvorrichtung 111. Der Stromsensor 16 kann hierbei auch den Strom, der durch die plusseitige Ausgangsleitung 1p fließt, messen.
Ein Spannungssensor 17 misst die Spannung der Ausgangsleitung 1. Noch genauer gesagt, misst der Spannungssensor 17 die Spannung zwischen der plusseitigen Kupferstange 77p und der minusseitigen Kupferstange 77n und sendet die Signale, welche die Messergebnisse darstellen, zur Detektion-Verarbeitungseinheit 11.
Die Detektion-Verarbeitungseinheit 11 wandelt periodisch die Signale, bei welchen Signalverarbeitungen, wie Mittelung, Filterung etc., an den von den jeweiligen Stromsensoren 16 und Spannungssensoren 17 empfangenen Messsignalen durchgeführt wurden, zu digitalen Signalen um.
Die Detektion-Verarbeitungseinheit 11 erzeugt Überwachungsinformationen, welche die Messwerte, welche durch die jeweils erzeugten Digitalsignale dargestellt werden, die IDs von den entsprechenden Stromsensoren 16 (im Folgenden wird dies auch Stromsensor-IDs genannt), die ID von (einem) Spannungssensor/en 17 (im Folgenden wird dies auch Spannungssensor-ID genannt) sowie die ID der eigenen Überwachungsvorrichtung 111 im Folgenden wird dies auch Überwachungsvorrichtung-ID genannt) umfassen.
Die Detektion-Verarbeitungseinheit 11 erzeugt ein Überwachungsinformationspaket, bei welchem die ID des Absenders die ID der eigenen Überwachungsvorrichtung ist, die ID des Empfängers die ID der Sammelvorrichtung 151 ist, und der Datenteil die Überwachungsinformationen sind. Und die Detektion-Verarbeitungseinheit 11 gibt das erzeugte Überwachungsinformationspaket zur Kommunikationseinheit 14 aus. Dabei kann die Detektion-Verarbeitungseinheit 11 in das Überwachungsinformationspaket die Sequenznummer einschließen.
Die Kommunikationseinheit 14 sendet das von der Detektion-Verarbeitungseinheit 11 empfangene Überwachungsinformationspaket zur Sammelvorrichtung 151.
Aus der 5 ist wiederum ersichtlich, dass die Sammelvorrichtung 151 über die Sammelleitungen 2, 5 die Informationen senden und empfangen kann. Konkret führt die Sammelvorrichtung 151 über die Signalleitung 46 und die Sammelleitungen 2, 5 mit der Überwachungsvorrichtung 111 eine Leistungsleitung-Kommunikation durch, und empfängt die Überwachungsinformationspakete von mehreren Überwachungsvorrichtungen 111.
Die Sammelvorrichtung 151 weist einen Zähler und eine Speichereinheit auf, und wenn sie die Überwachungsinformationspakete von den Überwachungsvorrichtungen 111 empfängt, erhält sie die Überwachungsinformationen von den empfangenen Überwachungsinformationspaketen und den Zählerwert vom Zähler als Empfangszeitpunkt. Und die Sammelvorrichtung 151 speichert, nachdem sie den Empfangszeitpunkt den Überwachungsinformationen hinzuaddiert hat, die Überwachungsinformationen in die nicht in der Figur dargestellte Speichereinheit.
[Konstitution und Funktionsweise der Bestimmungsvorrichtung]
7 ist eine Darstellung, welche eine Konstitution einer Bestimmungsvorrichtung bei einem Stromerzeugungsstatus-Bestimmungssystem gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
Wie aus 7 ersichtlich ist, weist die Bestimmungsvorrichtung 101 die Bestimmungseinheit 81, die Kommunikationsverarbeitungseinheit 84, die Speichereinheit 85 und die Erfassungseinheit 86 auf. Die Bestimmungseinheit 81 umfasst die Auswertungseinheit 82 und die Erzeugungseinheit 83.
In der Speichereinheit 85 der Bestimmungsvorrichtung 101 sind beispielsweise die IDs von den zu überwachenden Überwachungsvorrichtungen 111, also die Überwachungsvorrichtung-IDs registriert. Ferner sind in der Speichereinheit 85 Korrespondenzen R1 zwischen den Überwachungsvorrichtung-IDs und den IDs von den Sensoren, welche sich in der Überwachungsvorrichtung 111 mit der entsprechenden Überwachungsvorrichtung-ID befinden, also den Stromsensor-IDs und den Spannungssensor-IDs registriert.
Die Bestimmungsvorrichtung 101 ist beispielsweise ein Server, empfängt regelmäßig die Überwachungsinformationen von der Sammelvorrichtung 151 und verarbeitet diese erhaltenen Überwachungsinformationen. Die Bestimmungsvorrichtung 101 kann in der Sammelvorrichtung 151 strukturell integriert sein.
Noch genauer gesagt, führt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 84 der Bestimmungsvorrichtung 101 über das Netzwerk das Senden und Empfangen der Informationen mit den weiteren Vorrichtungen, wie z. B. der Sammelvorrichtung 151 etc., durch.
Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 84 führt an einem bestimmten täglichen Verarbeitungszeitpunkt, beispielsweise jeden Tag um 0 Uhr am Vormittag eine Überwachungsinformationen-Sammelverarbeitung durch. Ist die Konstruktion gewählt, bei der die Bestimmungsvorrichtung 101 in die Sammelvorrichtung 151 integriert ist, können in noch kürzeren Intervallen die Überwachungsinformationen leichter gesammelt werden.
Noch genauer gesagt, prüft die Kommunikationsverarbeitungseinheit 84, wenn der bestimmte tägliche Verarbeitungszeitpunkt eingetroffen ist, jede Überwachungsvorrichtung-ID, welche in der Speichereinheit 85 gespeichert ist, nach, und sendet an die Sammelvorrichtung 151 eine Überwachungsinformationsanfrage, welche dazu dient, die Überwachungsinformationen, welche der jeweiligem nachgeprüften Überwachungsvorrichtung-ID entspricht und einem Zeitraum zwischen dem Zeitpunkt 24 Stunden vor dem täglichen Verarbeitungszeitpunkt und dem täglichen Verarbeitungszeitpunkt für den betreffenden Tag (im Folgenden wird dieser Zeitraum Verarbeitungstag genannt) zugehörig ist, inklusive dem Empfangszeitpunkt, anzufragen.
Empfängt die Sammelvorrichtung 151 die Überwachungsinformationsanfrage von der Bestimmungsvorrichtung 101, sendet sie gemäß der empfangenen Überwachungsinformationsanfrage eine bzw. mehrere Überwachungsinformationen, welche den Inhalt der Überwachungsinformationsanfrage erfüllen, zur Bestimmungsvorrichtung 101.
8 ist eine Darstellung, welche ein Beispiel von Überwachungsinformationen zeigt, welche von der Bestimmungsvorrichtung bei einem Stromerzeugungsstatus-Bestimmungssystem gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung erhalten werden.
Wie aus der 8 ersichtlich ist, wenn die Kommunikationsverarbeitungseinheit 84 als Antwort auf die Überwachungsinformationsanfrage eine bzw. mehrere Überwachungsinformationen von der Sammelvorrichtung 151 empfängt, rechnet sie anhand der empfangenen Überwachungsinformationen jeweils die erzeugte elektrische Energie von der Stromerzeugungseinheit 78 aus.
Konkret errechnet die Kommunikationsverarbeitungseinheit 84 die erzeugte elektrische Energie je Stromsensor-ID, indem sie beispielsweise den in den Überwachungsinformationen enthaltenen Stromwert je Stromsensor-ID, also je Stromerzeugungseinheit 78, und den in den gleichen Überwachungsinformationen einmal enthaltenen Spannungswert multipliziert, und fügt die errechnete erzeugte elektrische Energie je Stromsensor-ID den entsprechenden Überwachungsinformationen hinzu.
Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 84 speichert die verarbeiteten jeweiligen Überwachungsinformationen in die Speichereinheit 85 und gibt einen Verarbeitungsbeendigungsbescheid zur Erfassungseinheit 86 aus.
Die Erfassungseinheit 86 erhält die Ausgabedaten über den zeitlichen Verlauf der Messergebnisse der Ausgangsleistung der Stromerzeugungseinheit 78.
Noch genauer gesagt, prüft die Erfassungseinheit 86, wenn sie einen Verarbeitungsbeendigungsbescheid von der Kommunikationsverarbeitungseinheit 84 empfängt, die in der Speichereinheit 85 gespeicherten Korrespondenz R1 nach, und erhält von der Speichereinheit 85 die chronologischen Ausgabedaten der erzeugten elektrischen Energie je Stromsensor-ID (im Folgenden wird dies auch E-Energie-Daten genannt).
Ferner kann die Erfassungseinheit 86 die chronologischen Ausgabedaten über den Stromwert und den Spannungswert je Stromsensor-ID auch von der Speichereinheit 85 erhalten.
9 ist eine Darstellung, welche ein Beispiel von Daten über die erzeugte elektrische Energie zeigt, welche von der Erfassungseinheit der Bestimmungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung erfasst werden. Ferner zeigt in der 9 die Abszisse die Zeit, und die Ordinate die erzeugte Spannung.
Die Erfassungseinheit 86 erhält Daten über die erzeugte elektrische Energie (im Folgenden wird dies auch „Objektdaten“ genannt) während eines Zeitraums, welcher den zum Verarbeitungsdatum gehörenden Empfangszeitpunkt umfasst (im Folgenden wird dies auch „Objektzeitraum“ genannt), sowie die Daten über die erzeugte elektrische Energie (im Folgenden wird dies auch „Referenzdaten“ genannt) vor dem Objektzeitraum (im Folgenden wird dies auch „Referenzzeitraum“ genannt). Die Erfassungseinheit 86 gibt die erhaltenen Objektdaten und die Referenzdaten zur Erzeugungseinheit 83 der Bestimmungseinheit 81 aus. Hierbei kann ein Teil des Objektzeitraums und des Referenzzeitraums überlappen.
Die Bestimmungseinheit 81 führt basierend auf den von der Erfassungseinheit 86 erhaltenen Referenzdaten eine Beurteilungsverarbeitung zur Beurteilung der Anomalien der Objektdaten durch.
Beispielsweise führt die Bestimmungseinheit 81 eine Beurteilungsverarbeitung unter Verwendung von einer der Methoden bzw. einigen von den Methoden, wie z. B. autoregressives Modell, statistische Analyse, Bayes'sche Statistik, spärliches Strukturlernen, neuronales Netzwerk, Support-Vektor-Maschine, naive Bayes, k-Nächster-Nachbar-Algorithmus (kNN: k-nearest neighbor algorithm), Entscheidungsbaum, C4.5, CART (Klassifikations- und Regressionsbaum / Classification and Regression Tree), Zufallswald (Random Forest), AdaBoost (Adaptive Boosting), Bagging (Bootstrap aggregating), hierarchische Clusteranalyse, k-Means-Algorithmus, EM-Algorithmus (Expectation Maximization algorithm), latente semantische Analyse (LSA: Latent Semantic Analysis), probabilistische latente semantische Analyse (PLSA: probabilistic Latent Semantic Analysis), lineare Diskriminanzanalyse (LDA: Linear Discriminant Analysis), hierarchischer Dirichlet-Prozess (HDP: Hierechical Dirichlet Process), latente Dirichlet-Zuordnung (LDA: Latent Dirichlet Allocation), k-Medoide, verallgemeinertes lineares Modell, lineares Modell, hierarchische Bayes und selbstorganisierende Karte (SOM: self-organizing map) durch.
[Beispiel 1]
Die Bestimmungsvorrichtung 101 führt die Bestimmungsverarbeitung unter Verwendung eines autoregressiven Modells durch.
Noch genauer gesagt, sagt die Erzeugungseinheit 83 der Bestimmungseinheit 81 die elektrische Energie, die während des Objektzeitraums erzeugt werden könnte, indem sie das autoregressive Modell auf den von der Erfassungseinheit 86 erhaltenen Referenzdaten anwendet, voraus, erzeugt dann die Prognosedaten, welche die während des Objektzeitraums zu erwartende elektrische Energie darstellen, und gibt diese zur Auswertungseinheit 82 aus. Ferner gibt die Erzeugungseinheit 83 die von der Erfassungseinheit 86 erhaltenen Referenzdaten zur Auswertungseinheit 82 aus.
Die Auswertungseinheit 82 vergleicht die von der Erzeugungseinheit 83 erhaltenen Prognosedaten mit den Referenzdaten, und bestimmt, ob diese Objektdaten normal bzw. anomal sind, indem sie die Abweichung der Objektdaten zu den Prognosedaten nach einer bestimmten Methode auswertet.
Noch genauer gesagt, bestimmt die Auswertungseinheit 82 die Objektdaten als normal, wenn die Abweichung kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert ist, und bestimmt die Objektdaten als anomal, wenn die Abweichung gleich mit dem bzw. größer als dieser Schwellenwert ist.
[Beispiel 2]
Die Bestimmungsvorrichtung 101 führt diese Bestimmungsverarbeitung unter Verwendung eines neuronalen Netzwerks durch.
Noch genauer gesagt, erzeugt die Erzeugungseinheit 83 der Bestimmungseinheit 81 einen Lerndatensatz, welcher beispielsweise mehrere normale Daten über die erzeugte elektrische Energie sowie mehrere anormale Daten über die erzeugte elektrische Energie, welche von dem Nutzer eingegeben wurden, enthält.
Als Nächstes erzeugt die Erzeugungseinheit 83 ein Klassifizierungsmodell unter Verwendung des erzeugten Lerndatensatzes.
Konkret gibt die Erzeugungseinheit 83 den Lerndatensatz zum neuronalen Netzwerk beispielsweise nach einer Methode, wie Tiefes Lernen (Deep Learning), aus.
Anschließend erzeugt die Erzeugungseinheit 83 ein Klassifizierungsmodell, indem sie dem neuronalen Netzwerk durch das maschinelle Lernen beibringt zu klassifizieren, ob die Daten über die erzeugte elektrische Energie normale Daten über die erzeugte elektrische Energie oder anormale Daten über die erzeugte elektrische Energie sind.
Die Erzeugungseinheit 83 gibt die Objektdaten in das Klassifizierungsmodell, bei dem das maschinelle Lernen abgeschlossen ist, ein, und erhält ein Ergebnis, in dem das Klassifizierungsergebnis angibt, ob die Daten über die erzeugte elektrische Energie normale Daten über die erzeugte elektrische Energie oder anormale Daten über die erzeugte elektrische Energie sind. Anschließend gibt die Erzeugungseinheit 83 diese erhaltenen Daten zur Auswertungseinheit 82 aus.
Die Auswertungseinheit 82 bestimmt anhand dieser von der Erzeugungseinheit 83 erhaltenen Daten, ob die Objektdaten normal bzw. anomal sind.
[Beispiel 3]
Die Bestimmungsvorrichtung 101 führt die Bestimmungsverarbeitung unter Verwendung einer Support-Vektor-Maschine durch.
Noch genauer gesagt, die Erzeugungseinheit 83 der Bestimmungseinheit 81 erzeugt eine Gruppe der normalen Daten über die erzeugte elektrische Energie (im Folgenden wird dies auch „normale Gruppe“ genannt) aus den Referenzdaten basierend auf den gelieferten Daten über die erzeugte elektrische Energie, wobei die normalen Daten über die erzeugte elektrische Energie beispielsweise vom Nutzer geliefert werden.
Die Erzeugungseinheit 83 erzeugt eine Gruppe der anormalen Daten über die erzeugte elektrische Energie (im Folgenden wird dies auch „anormale Gruppe“ genannt) aus den Referenzdaten basierend auf den gelieferten Daten über die erzeugte elektrische Energie, wobei die anormalen Daten über die erzeugte elektrische Energie beispielsweise vom Nutzer geliefert werden.
Die Erzeugungseinheit 83 legt die zur anormalen Gruppe nahe liegenden Daten über die erzeugte elektrische Energie innerhalb der Daten über die erzeugte elektrische Energie, welche zur normalen Gruppe gehören, als normale charakteristische Daten fest, und legt die zur normalen Gruppe nahe liegenden Daten über die erzeugte elektrische Energie innerhalb der Daten über die erzeugte elektrische Energie, welche zur anormalen Gruppe gehören, als anormale charakteristische Daten fest.
Anschließend rechnet die Erzeugungseinheit 83 basierend auf den normalen charakteristischen Daten und den anormalen charakteristischen Daten die Bestimmungsbedingung, welche die Grenze zwischen der normalen Gruppe und der anormalen Gruppe zeigt, und gibt die berechnete Bestimmungsbedingung zur Auswertungseinheit 82 aus. Ferner gibt die Erzeugungseinheit 83 die von der Erfassungseinheit 86 erhaltenen Referenzdaten zur Auswertungseinheit 82 aus.
Die Auswertungseinheit 82 entscheidet basierend auf der von der Erzeugungseinheit 83 erhaltenen Bestimmungsbedingung darüber, zu welcher der Gruppen die Objektdaten gehören, also ob sie zur normalen Gruppe oder zur anormalen Gruppe gehören sollen.
Wenn die Auswertungseinheit 82 entscheidet, dass die Objektdaten zur normalen Gruppe gehören sollen, dann wird beurteilt, dass die Objektdaten normal sind, und wenn sie entscheidet, dass die Objektdaten zur anormalen Gruppe gehören sollen, dann wird beurteilt, dass die Objektdaten anormal sind.
Hierbei hat die Erzeugungseinheit 83 eine Konstitution, bei der als überwachtes Lernen ein neuronales Netzwerk oder eine Support-Vektor-Maschine verwendet wird, aber darauf ist sie nicht einzuschränken. Die Erzeugungseinheit 83 kann auch eine Konstitution aufweisen, bei der eine Methode, wie z. B. ein Entscheidungsbaum, beispielsweise C4.5, CART, ein Zufallswald sowie Bagging etc., bzw. ein überwachtes Lernen, beispielsweise naive Bayes, AdaBoost sowie kNN etc., verwendet wird.
[Beispiel 4]
Die Bestimmungsvorrichtung 101 führt die Bestimmungsverarbeitung unter Verwendung des k-Means-Algorithmus durch.
Noch genauer gesagt, erzeugt die Erzeugungseinheit 83 der Bestimmungseinheit 81 N-Stück Cluster, bei denen die Referenzdaten und Objektdaten durch eine Bündelung unter Verwendung von Wellenformen der Referenzdaten und von Wellenformen der Objektdaten, welche von der Erfassungseinheit 86 erhalten wurden, klassifiziert sind (eine ganze Zahl N ≧ 2).
Die Erzeugungseinheit 83 erzeugt unter Verwendung des k-Means-Algorithmus N-Stück, beispielsweise 5, 7, 9 oder 11-Stück Cluster.
10 ist eine Darstellung, welche ein Beispiel von 5 Clustern zeigt, welche die Referenzdaten und Objektdaten klassifizieren, bei der Bestimmungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung.
Die 10 zeigt den Durchschnittswert der Referenzdaten und Objektdaten, welche zu Clustern klassifiziert sind.
Aus 10 ist ersichtlich, dass die Erzeugungseinheit 83 5-Stück Cluster, Cluster C51 bis C55, erzeugt.
11 ist eine Darstellung, welche ein Beispiel von 7 Clustern zeigt, welche die Referenzdaten klassifizieren, bei der Bestimmungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung.
Aus 11 ist ersichtlich, dass die Erzeugungseinheit 83 7-Stück Cluster, Cluster C71 bis C77, erzeugt.
12 ist eine Darstellung, welche ein Beispiel von 9 Clustern zeigt, welche die Referenzdaten klassifizieren, bei der Bestimmungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung.
Aus 12 ist ersichtlich, dass die Erzeugungseinheit 83 9-Stück Cluster, Cluster C91 bis C99, erzeugt.
13 ist eine Darstellung, welche ein Beispiel von 11 Clustern zeigt, welche die Referenzdaten klassifizieren, bei der Bestimmungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung.
Aus 13 ist ersichtlich, dass die Erzeugungseinheit 83 11-Stück Cluster, Cluster C101 bis C111, erzeugt.
Die Erzeugungseinheit 83 gibt die Cluster-Informationen, welche die erzeugten Cluster sowie die erfolgte Klassifizierung der Objektdaten in den Clustern zeigen, zur Auswertungseinheit 82 aus.
Die Auswertungseinheit 82 bestimmt ein Teil der Cluster von den empfangenen Clustern als normale Cluster, und die restlichen Cluster als anormale Cluster.
Die Auswertungseinheit 82 erkennt basierend auf den empfangenen Cluster-Informationen ein Cluster, zu dem die Objektinformationen klassifiziert sind, bestimmt die Objektdaten, wenn diese Objektdaten zu einem normalen Cluster klassifiziert sind, als normal, und die Objektdaten, wenn diese Objektdaten zu einem anormalen Cluster klassifiziert sind, als anormal.
Beispielsweise stellen die bei der in 11 dargestellten 7 Cluster ausgehend von den in 10 dargestellten 5 Clustern eine Version dar, bei welcher der Cluster C53 in die Cluster C73 und C75 geteilt ist.
Indem, wie hier, die Anzahl der Cluster für die Klassifikation erhöht wird, kann die Anomalie genauer detektiert, und der Ursache der Anomalie leichter nachgegangen werden.
Hierbei hat die Erzeugungseinheit 83 eine Konstitution, bei der als unüberwachtes Lernen der k-Means-Algorithmus verwendet wird, aber darauf ist sie nicht einzuschränken. Die Erzeugungseinheit 83 kann eine Konstitution, bei der ein unüberwachtes Lernen, wie z. B. hierarchische Clusteranalyse, EM-Algorithmus, latente semantische Analyse, probabilistische latente semantische Analyse, lineare Diskriminanzanalyse, hierarchischer Dirichlet-Prozess, latente Dirichlet-Zuordnung k-Medoide sowie selbstorganisierende Karte etc., verwendet wird, sein.
Ferner kann die Erzeugungseinheit 83 auch eine Konstitution aufweisen, bei der die Bestimmungsbedingung unter Verwendung von statistischer Analyse, Bayes'scher Statistik oder spärlichem Strukturlernen erstellt wird. Ferner kann die Erzeugungseinheit 83 eine weitere Methode, welche keine der oben genannten Methode ist, anwenden.
Ferner kann die Bestimmungsvorrichtung 101 einige Methoden aus den Methoden, autoregressives Modell, statistische Analyse, Bayes'sche Statistik, spärliches Strukturlernen, neuronales Netzwerk, Support-Vektor-Maschine, naive Bayes, k-Nächster-Nachbar-Algorithmus, Entscheidungsbaum, C4.5, CART, Zufallswald, AdaBoost, Bagging, hierarchische Clusteranalyse, k-Means-Algorithmus, EM-Algorithmus, probabilistische latente semantische Analyse, lineare Diskriminanzanalyse, HDP, latente Dirichlet-Zuordnung, k-Medoide, verallgemeinertes lineares Modell, lineares Modell, hierarchische Bayes und selbstorganisierende Karte, kombinieren.
Konkret erzeugt beispielsweise die Erzeugungseinheit 83 der Bestimmungseinheit 81 beispielsweise 5-Stück Cluster, bei denen die Referenzdaten und Objektdaten durch Bündelung unter Verwendung von Wellenformen der Referenzdaten und von Wellenformen der Objektdaten, welche von der Erfassungseinheit 86 erhalten wurden, klassifiziert sind, und erstellt einen Lerndatensatz, bei welchem die erzeugten Cluster als normale Daten über die erzeugte elektrische Energie sowie als anormale Daten über die erzeugte elektrische Energie zum Lernen verwendet sind.
[Ablauf des Betriebs]
Die jeweiligen Vorrichtungen des Stromerzeugungsstatus-Bestimmungssystems 301 weisen Rechner auf, und die arithmetische Verarbeitungseinheit, wie z. B. ein CPU, und der jeweilige Rechner liest jeweils die Programme, welche alle bzw. ein Teil der Schritte des unten erläuterten Sequenz-Diagramms bzw. Ablaufdiagramms enthalten, aus dem nicht in den Figuren dargestellten Speicher aus, und lässt sie ablaufen. Die Programme dieser Vorrichtungen können jeweils von außen kontrolliert werden. Die Programme dieser Vorrichtungen werden jeweils so verteilt, wie sie auf einem Aufzeichnungsmedium gespeichert sind.
14 ist ein Flussdiagramm, welches die Verfahrensabfolge einer Bestimmungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung bei der Bestimmung der Anomalie der Stromerzeugungseinheit festlegt.
Wie aus 14 ersichtlich ist, wartet die Bestimmungsvorrichtung 101 darauf, dass der tägliche Verarbeitungszeitpunkt eintrifft (NO beim Schritt S101).
Dann empfängt die Bestimmungsvorrichtung 101, wenn der tägliche Verarbeitungszeitpunkt eintrifft (YES beim Schritt S101), die Stromwerte und die Spannungswerte je einer Stromerzeugungseinheit 78 während dieses Verarbeitungstages der Sammelvorrichtung 151 (Schritt S102).
Als Nächstes berechnet die Bestimmungsvorrichtung 101 die erzeugte elektrische Energie je einer Stromerzeugungseinheit 78 während dieses Verarbeitungstages basierend auf den empfangenen Stromwerten und Spannungswerten (Schritt S103).
Als Nächstes speichert die Bestimmungsvorrichtung 101 die chronologischen Daten der erzeugten elektrischen Energie je einer Stromerzeugungseinheit 78 während dieses Verarbeitungstages, bei welchem also das Datum des Verarbeitungsdatums zu den Objektdaten hinzugefügt ist, in die Speichereinheit 85 (Schritt S104).
Als Nächstes erhält die Bestimmungsvorrichtung 101 die vergangenen chronologischen Daten, d.h. die Referenzdaten und Objektdaten, von der Speichereinheit 85 (Schritt S105).
Als Nächstes bestimmt die Bestimmungsvorrichtung 101 die Anomalien der Objektdaten, indem autoregressive Modelle, maschinelles Lernen, statistische Analyse, Bayes'sche Statistik, spärliches Strukturlernen oder andere Techniken angewendet werden. (Schritt S106).
Als Nächstes wartet die Bestimmungsvorrichtung 101 darauf, dass ein neuer täglicher Verarbeitungszeitpunkt eintrifft (Schritt S101).
Ferner bei einem Solarstromerzeugungssystem nach einer Ausführungsform gemäß dieser Erfindung ist die Sammelvorrichtung 151 so konzipiert, dass sie mit der PCS8 verbunden ist und so mit der Überwachungsvorrichtung 111 sowie der Bestimmungsvorrichtung 101 die Informationen austauschen kann, aber darauf ist dies nicht einzuschränken. Die Sammelvorrichtung 151 kann auch eine Konstitution aufweisen, bei welcher sie mit dem Schaltschrank 6, der Stromsammelunit 60 oder den Solarzellenunits 74 verbunden ist, und so mit der Überwachungsvorrichtung 111 sowie Bestimmungsvorrichtung 101 Informationen austauschen kann.
Andererseits ist bei einem Solarstromerzeugungssystem nach einer Ausführungsform gemäß dieser Erfindung die Bestimmungsvorrichtung 101 ein einzelner Server, aber darauf ist dies nicht einzuschränken. Die Bestimmungsvorrichtung 101 kann auch ein Cloud-Server sein.
Andererseits ist bei einem Solarstromerzeugungssystem nach einer Ausführungsform gemäß dieser Erfindung der Objektzeitraum ein Zeitraum nach dem Referenzzeitraum, aber darauf ist dies nicht einzuschränken. Der Objektzeitraum kann auch ein identischer Zeitraum, wie der Referenzzeitraum sein. In diesem Fall kann die Bestimmungsvorrichtung 101 aus mehreren Clustern, in welchen die mehreren Objektdaten während des Objektzeitraums durch die Verwendung von beispielsweise einer hierarchischen Clusteranalyse, k-Medoids-Algorithmus, k-Means-Algorithmus sowie selbstorganisierender Karte etc., erzeugen, und eine Bestimmungsverarbeitung, bei der die Anomalie der Objektdaten basierend auf den Cluster-Informationen, welche zu den erzeugten Clustern gegeben sind, bestimmt wird, durchführen.
Andererseits weist bei einem Solarstromerzeugungssystem nach einer Ausführungsform gemäß dieser Erfindung die Bestimmungsvorrichtung 101 eine Konstitution auf, welche für ein Solarstromerzeugungssystem 401 mit einem bzw. mehreren Verbindungsschrank/schränken 76, mit einem bzw. mehreren Stromsammelschrank/schränken 71, einem bzw. mehreren Leistungsverbesserer/n 8 und Schaltschrank/schränken 6 verwendet wird, aber darauf ist dies nicht einzuschränken. Die Bestimmungsvorrichtung 101 kann auch für ein Solarstromerzeugungssystem, welches eine andere Konstitution als das Solarstromerzeugungssystem 401 aufweist, verwendet werden.
Es wird nämlich eine Technologie gewünscht, welche die im Patentdokument 1 beschriebene Technologie übersteigt, und mit welcher die Genauigkeit der Anomaliebestimmung eines Solarstromerzeugungssystems verbessert werden kann.
Bei einer Bestimmungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung erhält die Erfassungseinheit 86 die Ausgabedaten während des Referenzzeitraums und die Ausgabedaten während des Objektzeitraums, welche die chronologischen Ausgabedaten der Messergebnisse der Ausgaben der Stromerzeugungseinheiten 78 sind. Die Bestimmungseinheit 81 beurteilt basierend auf den von der Erfassungseinheit 86 erhaltenen Ausgabedaten während des Referenzzeitraums die Anomalien der Ausgabedaten während des Objektzeitraums.
Wie hier erläutert, können die Anomalien, ohne dafür ein Thermometer für das Panel sowie ein Sonnenstrahlungsmessgerät vorsehen zu müssen, bestimmt werden, indem die Anomalien basierend auf den chronologischen Ausgabedaten, welche die Messergebnisse der Ausgaben der Stromerzeugungseinheit 78 sind, ohne dabei die Umweltparameter, wie z. B. die Temperatur, das Wetter und die Sonneneinstrahlungsmenge als Bedingungen einstellen zu müssen, bestimmt werden. Außerdem kann die Wahrscheinlichkeit der Ablesefehler reduziert werden, da die Anzahl der vorzusehenden Anlagen reduziert werden kann, und dadurch auch die Anzahl der Sichtkontrollen reduziert werden kann.
Daher kann bei einer Bestimmungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung die Genauigkeit der Anomaliebestimmung eines Solarstromerzeugungssystems verbessert werden.
Ferner ist bei einer Bestimmungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Objektzeitraum ein Zeitraum nach dem Referenzzeitraum.
Durch eine derartige Konstitution können Anomalien noch genauer bestimmt werden, indem die Ausgabedaten, welche in der Vergangenheit gesammelt wurden, angewendet werden.
Ferner bei einer Bestimmungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform bestimmt die Bestimmungseinheit 81 unter Verwendung von einer bzw. einigen Methoden aus den Methoden, autoregressives Modell, statistische Analyse, Bayes'sche Statistik, spärliches Strukturlernen, neuronales Netzwerk, Support-Vektor-Maschine, naive Bayes, k-Nächster-Nachbar-Algorithmus, Entscheidungsbaum, C4.5, CART, Zufallswald, AdaBoost, Bagging, hierarchische Clusteranalyse, k-Means-Algorithmus, EM-Algorithmus, latente semantische Analyse, probabilistische latente semantische Analyse, lineare Diskriminanzanalyse, hierarchischer Dirichlet-Prozess, latente Dirichlet-Zuordnung, k-Medoide, verallgemeinertes lineares Modell, lineares Modell, hierarchische Bayes und selbstorganisierende Karte, die Anomalie der Ausgangsdaten.
Aufgrund einer derartigen Konstitution können die Anomalien weiter besser erkannt werden, indem autoregressive Modelle, maschinelles Lernen, statistische Analyse, Bayes'sche Statistik, spärliches Strukturlernen, verallgemeinertes lineares Modell, lineares Modell, hierarchische Bayes oder andere Techniken angewendet werden.
Bei dem Solarstromerzeugungssystem 401, welches eine Bestimmungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform aufweist, fasst/en der/die Verbindungsschrank/schränke 76 jeweils die Ausgangsleitungen von einem bzw. mehreren Stromerzeugungseinheiten 78 zusammen. Ein bzw. die mehreren Stromsammelschrank/schränke 71 fasst/en jeweils die Sammelleitungen von dem bzw. den Verbindungsschrank/schränken 76 zusammen. Ein bzw. die mehreren Leistungsverbesserer 8 fasst/en jeweils die Sammelleitungen von dem bzw. den Stromsammelschrank/schränken 71 zusammen. Der Schaltschrank 6 fasst die Sammelleitungen von dem bzw. den Leistungsverbesserer 8 zusammen.
Da diese Konstitution ermöglicht, an einer beliebigen Position die Ausgabedaten zu sammeln, und dadurch die Bestimmung der Anomalie an der jeweiligen Stromerzeugungseinheit 78, an dem jeweiligem Verbindungsschrank 76, an dem jeweiligen Stromsammelschrank 71, an dem jeweiligen Leistungsverbesserer 8 oder an dem Schaltschrank 6 durchgeführt werden kann, kann die Ursachenschätzung der Anomalie verbessert werden.
Bei dem Solarstromerzeugungssystem fasst/en der/die Verbindungsschrank/schränke 76 jeweils die Ausgangsleitungen 1 von einem bzw. mehreren Stromerzeugungseinheiten 78 zusammen. Ein bzw. die mehreren Stromsammelschrank/schränke 71 fasst/en jeweils die Sammelleitungen von dem bzw. den Verbindungsschrank/schränken 76 zusammen. Ein bzw. die mehreren Leistungsverbesserer 8 fasst/en jeweils die Sammelleitungen von dem bzw. den oben genannten Stromsammelschrank/schränken 71 zusammen. Der Schaltschrank 6 fasst die Sammelleitungen von dem bzw. der oben genannten Leistungsverbesserer 8 zusammen. Die Bestimmungsvorrichtung 101 erhält die Ausgabedaten während des Referenzzeitraums und die Ausgabedaten während des Objektzeitraums, welche die chronologischen Ausgabedaten der Messergebnisse der Ausgaben der Stromerzeugungseinheiten 78 sind, und bestimmt Anomalien der Ausgabedaten während des Objektzeitraums basierend auf den erhaltenen Ausgabedaten während des Referenzzeitraums.
Wie hier erläutert, können die Anomalien, ohne dafür ein Thermometer für das Panel sowie ein Sonnenstrahlungsmessgerät vorsehen zu müssen, bestimmt werden, indem die Anomalien basierend auf den chronologischen Ausgabedaten, welche die Messergebnisse der Ausgaben der Stromerzeugungseinheit 78 sind, ohne dabei die Umweltparameter, wie z. B. die Temperatur, das Wetter und die Sonnenstrahlungsmenge als Bedingungen einstellen zu müssen, bestimmt werden. Außerdem kann die Wahrscheinlichkeit der Ablesefehler reduziert werden, da die Anzahl der vorzusehenden Anlagen reduziert werden kann, und dadurch auch die Anzahl der Sichtkontrollen reduziert werden kann.
Daher kann bei einem Solarstromerzeugungssystem gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung die Genauigkeit der Anomaliebestimmung eines Solarstromerzeugungssystems verbessert werden.
Bei einem Bestimmungsverfahren bei der Bestimmungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung werden zunächst die Ausgabedaten während des Referenzzeitraums und die Ausgabedaten während des Objektzeitraums, welche die chronologischen Ausgabedaten der Messergebnisse der Ausgaben der Stromerzeugungseinheiten 78 sind, erhalten. Als Nächstes werden die Anomalien der Ausgabedaten während des Objektzeitraums basierend auf den Ausgabedaten während des Referenzzeitraums beurteilt.
Wie hier erläutert, können die Anomalien, ohne dafür ein Thermometer für das Panel sowie ein Sonnenstrahlungsmessgerät vorsehen zu müssen, bestimmt werden, indem die Anomalien basierend auf den chronologischen Ausgabedaten, welche die Messergebnisse der Ausgaben der Stromerzeugungseinheit 78 sind, ohne dabei die Umweltparameter, wie z. B. die Temperatur, das Wetter und die Sonneneinstrahlungsmenge als Bedingungen einstellen zu müssen, bestimmt werden. Außerdem kann die Wahrscheinlichkeit der Ablesefehler reduziert werden, da die Anzahl der vorzusehenden Anlagen reduziert werden kann, und dadurch auch die Anzahl der Sichtkontrollen reduziert werden kann.
Daher kann bei einem Bestimmungsverfahren gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung die Genauigkeit der Anomaliebestimmung eines Solarstromerzeugungssystems verbessert werden.
Die oben genannten Ausführungsformen sind alle lediglich Beispiele in allen Hinsichten, und sind deshalb als nicht zwingend anzusehen. Die Bereiche der Erfindung werden nicht durch die oben genannte Beschreibung, sondern durch die Patentansprüche angezeigt, und es ist beabsichtigt, dass alle möglichen Änderungen sinngemäß bzw. abdeckungsgemäß mit den Patentansprüchen äquivalent sind.
Die oben beschriebenen Erläuterungen umfassen auch die Merkmale, die unten zusätzlich angegeben sind.
[Zusatz 1]
Eine Bestimmungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung ist eine Bestimmungsvorrichtung für ein Solarstromerzeugungssystem mit Stromerzeugungseinheiten, welche Solarzellen umfassen, welche
eine Erfassungseinheit, welche die oben genannten Ausgabedaten während des Referenzzeitraums und die oben genannten Ausgabedaten während des Objektzeitraums, welche die chronologischen Ausgabedaten der Messergebnisse der Ausgaben der oben genannten Stromerzeugungseinheiten sind, erfasst,
und
eine Bestimmungseinheit, welche basierend auf den oben genannten von der oben genannten Erfassungseinheit erhaltenen Ausgabedaten während des oben genannten Referenzzeitraums die Anomalien der oben genannten Ausgabedaten während des oben genannten Objektzeitraums beurteilt, umfasst,
wobei diese Bestimmungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist,
dass die oben genannte Stromerzeugungseinheit (ein) Strang/Stränge, an dem/denen eine/mehrere Solarzellenplatte/n seriell verbunden ist/sind, ist/sind,
dass die Ausgabe der oben genannten Stromerzeugungseinheit die erzeugte elektrische Energie, den Strom bzw. die Spannung der oben genannten Stromerzeugungseinheit ist,
dass der oben genannte Objektzeitraum 1 Tag ist,
und dass der oben genannte Referenzzeitraum ein Zeitraum bis zum 1 Tag vor dem oben genannten Objektzeitraum ist.
[Zusatz 2]
Solarstromerzeugungssystem, welches eine bzw. mehrere Stromerzeugungseinheit/en, welche Solarzellen umfasst/en,
ein bzw. mehrere Verbindungsschrank/schränke, welche/r jeweils die Ausgangsleitungen von der bzw. den mehreren oben genannten Stromerzeugungseinheiten zusammenfasst/en,
ein bzw. mehrere Stromsammelschrank/schränke, welche/r jeweils die Sammelleitungen von dem bzw. den oben genannten Verbindungsschrank/schränken zusammenfasst/en,
ein bzw. mehrere Leistungsverbesserer, welche jeweils die Sammelleitungen von dem bzw. den oben genannten Stromsammelschrank/schränken zusammenfasst/en,
ein bzw. mehrere Schaltschrank/schränke, welche/r die Sammelleitungen von dem bzw. den oben genannten Leistungsverbesserer/n zusammenfasst/en, und
eine Bestimmungsvorrichtung, welche die oben genannten Ausgabedaten während des Referenzzeitraums und die Ausgabedaten während des Objektzeitraums, welche die chronologischen Ausgabedaten der Messergebnisse der Ausgaben der oben genannten Stromerzeugungseinheiten sind, erhält,
und welche Anomalien der oben genannten Ausgabedaten während des oben genannten Objektzeitraums basierend auf den erhaltenen oben genannten Ausgabedaten während des oben genannten Referenzzeitraums bestimmt, umfasst,
wobei dieses dadurch gekennzeichnet ist,
dass die oben genannte Stromerzeugungseinheit (ein) Strang/Stränge, an dem/den mehrere/n Solarzellenplatte/n seriell verbunden sind, ist/sind,
dass die Ausgabe der oben genannten Stromerzeugungseinheit die erzeugte elektrische Energie, den Strom bzw. die Spannung der oben genannten Stromerzeugungseinheit ist,
dass der oben genannte Objektzeitraum 1 Tag ist,
und dass der oben genannte Referenzzeitraum ein Zeitraum bis zum 1 Tag vor dem oben genannten Objektzeitraum ist.
Bezugszeichenliste

1: Ausgangsleitung
2, 4, 5: Sammelleitung
3: Internleitung
6: Schaltschrank
7: Kupferstange
8: PCS
9: Konvertereinheit
14: Kommunikationseinheit
16: Stromsensor
17: Spannungssensor
26: Stromversorgungsleitung
60: Stromsammelunit
71: Stromsammelschrank
72, 73, 77: Kupferstange
74: Solarzellenunit
76: Verbindungsschrank
78: Stromerzeugungseinheit
80: PCS-unit
81: Bestimmungseinheit
82: Auswertungseinheit
83: Erzeugungseinheit
84: Kommunikationsverarbeitungseinheit
85: Speichereinheit
86: Erfassungseinheit
101: Bestimmungsvorrichtung
111: Überwachungsvorrichtung
151: Sammelvorrichtung
301: Stromerzeugungsstatus-Bestimmungssystem
401: Solarstromerzeugungssystem

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2017253407 [0002]
JP 2012205078 A [0004]

Claims

Bestimmungsvorrichtung, welche bei einem Solarstromerzeugungssystem, welches Stromerzeugungseinheit/en aufweist, welche Solarzelle/n umfasst/en, angewendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Erfassungseinheit, welche die Ausgabedaten während eines Referenzzeitraums und die Ausgabedaten während eines Objektzeitraums, d.h. die chronologischen Ausgabedaten der Messergebnisse der Ausgaben der Stromerzeugungseinheit/en, erfasst, sowie eine Bestimmungseinheit, welche, basierend auf den von der Erfassungseinheit erfassten Ausgabedaten während des Referenzzeitraums, die Anomalien der Ausgabedaten während des Objektzeitraums bestimmt, umfasst.
Bestimmungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der oben genannte Objektzeitraum ein Zeitraum nach dem Referenzzeitraum ist.
Bestimmungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die oben genannte Bestimmungseinheit die Anomalien der Ausgabedaten unter Verwendung von einer der Methoden bzw. einigen von den Methoden bestimmt, wie z. B. ein autoregressives Modell, statistische Analyse, Bayes'sche Statistik, spärliches Strukturlernen, neuronales Netzwerk, Support-Vektor-Maschine, naive Bayes, k-Nächster-Nachbar-Algorithmus (kNN: k-nearest neighbor algorithm), Entscheidungsbaum, C4.5, CART (Klassifikations- und Regressionsbaum / Classification and Regression Tree), Zufallswald (Random Forest), AdaBoost (Adaptive Boosting), Bagging (Bootstrap aggregating), hierarchische Clusteranalyse, k-Means-Algorithmus, EM-Algorithmus (Expectation Maximization algorithm), latente semantische Analyse (LSA: Latent Semantic Analysis), probabilistische latente semantische Analyse (PLSA: probabilistic Latent Semantic Analysis), lineare Diskriminanzanalyse (LDA: Linear Discriminant Analysis), hierarchischer Dirichlet-Prozess (HDP: Hierechical Dirichlet Process), latente Dirichlet-Zuordnung (LDA: Latent Dirichlet Allocation), k-Medoide, verallgemeinertes lineares Modell, lineares Modell, hierarchische Bayes und selbstorganisierende Karte (SOM: self-organizing map).
Bestimmungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Solarstromerzeugungssystem einen oder mehrere Verbindungsschränke, welche jeweils eine oder mehrere Ausgangsleitung/en von den Stromerzeugungseinheiten zusammenfassen, einen oder mehrere Stromsammelschränke, welche jeweils eine oder mehrere Sammelleitung/en von den Verbindungsschränken zusammenfassen, einen oder mehrere Leistungsverbesserer, welche jeweils eine oder mehrere Sammelleitung/en von den Stromsammelschränken zusammenfassen, und einen Schaltschrank, welcher eine oder mehrere Sammelleitung/en von den Leistungsverbesserern zusammenfasst, aufweist.
Solarstromerzeugungssystem, dadurch gekennzeichnet, dass dieses eine oder mehrere Stromerzeugungseinheiten, welche Solarzellen umfassen, einen oder mehrere Verbindungsschränke, in denen jeweils die Ausgangsleitungen aus der bzw. den mehreren der Stromerzeugungseinheit/en zusammengefasst werden, einen oder mehrere Stromsammelschränke, in denen jeweils die Sammelleitungen aus dem einen oder den mehreren Verbindungsschränken zusammengefasst werden, einen oder mehrere Leistungsverbesserer, in denen jeweils die Sammelleitungen aus dem einen oder den mehreren Stromsammelschränken zusammengefasst werden, einen Schaltschrank, in dem die Sammelleitungen aus dem einen oder den mehreren Leistungsverbesserern zusammengefasst werden, eine Bestimmungsvorrichtung, welche die Ausgabedaten während des Referenzzeitraums und die Ausgabedaten während des Objektzeitraums, d.h. die chronologischen Ausgabedaten über die Messergebnisse der Ausgaben der Stromerzeugungseinheiten, erfasst, und basierend auf den erfassten Ausgabedaten während des Referenzzeitraums die Anomalien der Ausgabedaten während des Objektzeitraums bestimmt, umfasst.
Bestimmungsverfahren, welches für eine Bestimmungsvorrichtung ist, dadurch gekennzeichnet, dass dieses einen Schritt, bei welchem die Ausgabedaten während des Referenzzeitraums und die Ausgabedaten während des Objektzeitraums, d.h. die chronologischen Ausgabedaten über die Messergebnisse der Ausgaben der Stromerzeugungseinheiten, welche Solarzellen umfassen, erfasst werden, und einen Schritt, bei welchem basierend auf den erfassten Ausgabedaten während des Referenzzeitraums die Anomalien der Ausgabedaten während des Objektzeitraums bestimmt werden, umfasst.
Bestimmungsprogramm, welches bei einer Bestimmungsvorrichtung verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass es dazu dient, einen Rechner als eine Erfassungseinheit, welche die Ausgabedaten während des Referenzzeitraums und die Ausgabedaten während des Objektzeitraums, d.h. die chronologischen Ausgabedaten über die Messergebnisse der Ausgaben der Stromerzeugungseinheit/en, welche Solarzellen umfassen, erfasst, sowie als eine Bestimmungseinheit, welche basierend auf den von der Erfassungseinheit erfassten Ausgabedaten während des Referenzzeitraums die Anomalien der Ausgabedaten während des Objektzeitraums bestimmt, fungieren zu lassen.