JP2012169531A - Solar cell string inspection apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、太陽電池ストリング検査装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a solar cell string inspection apparatus.
近年、脱石油エネルギーの流れを受け、世界的に太陽光発電システムの導入が急増している。発電出力が1MWを超えるメガソーラーといわれる大規模な太陽光発電システムも各国に建設されている。このメガソーラーでは、数万枚の太陽電池モジュールが使用されることがあり、故障検出技術やメンテナンス技術が必要とされている。 In recent years, the introduction of photovoltaic power generation systems has been rapidly increasing in response to the trend of deoiling energy. Large-scale solar power generation systems, which are said to be mega-solar with power generation output exceeding 1 MW, are being built in various countries. In this mega solar, tens of thousands of solar cell modules are sometimes used, and failure detection technology and maintenance technology are required.
ところで、太陽光発電システムの出力特性は日射強度などの環境条件によって大きく変動する。このため、太陽電池パネルを構成する太陽電池モジュールの故障や劣化、太陽電池モジュール表面の汚れなどによって本来の出力が得られていない場合でも、出力低下を環境条件の影響によるものと誤認してしまう可能性がある。 By the way, the output characteristics of the photovoltaic power generation system vary greatly depending on environmental conditions such as solar radiation intensity. For this reason, even if the original output is not obtained due to failure or deterioration of the solar cell module constituting the solar cell panel, dirt on the surface of the solar cell module, etc., the output decrease is mistaken as being due to the influence of environmental conditions. there is a possibility.
上述のように、太陽電池ストリング(複数の太陽電池モジュールが直列に接続された一群)中に故障モジュールなどの出力異常モジュールが存在していると、期待される発電量が得られず、投資回収に要する期間が長引くという問題や、太陽電池モジュールの発熱といった安全上の問題が発生することがあった。 As described above, if there is an abnormal output module such as a faulty module in a solar cell string (a group of a plurality of solar cell modules connected in series), the expected power generation amount cannot be obtained and the investment is recovered. In some cases, there are problems such as a prolonged period of time required for safety and safety problems such as heat generation of the solar cell module.
したがって、出力異常モジュールを早期に検出し、交換などのメンテナンスを行う必要があり、太陽電池モジュールの交換に当たっては、出力異常モジュールがどのストリングに存在するかを特定することが第一ステップといえる。 Therefore, it is necessary to detect an abnormal output module at an early stage and perform maintenance such as replacement, and when replacing a solar cell module, it can be said that the first step is to identify in which string the abnormal output module exists.
一方、従来の太陽電池システムの検査方法では、日射強度などの環境条件によって出力特性が大きく変動するため、太陽電池モジュールの故障や劣化、太陽電池モジュール表面の汚れなどによる太陽電池ストリングの出力異常を判断することができなかった。 On the other hand, in conventional solar cell system inspection methods, the output characteristics vary greatly depending on environmental conditions such as solar radiation intensity, so solar cell string output abnormalities due to solar cell module failure or deterioration, solar cell module surface contamination, etc. I couldn't judge.
また、太陽電池ストリング毎に経時的にデータを検出して監視する場合、長期間に渡ってデータを検出しなければ異常があるかどうか判断することができず、投資回収に要する期間を短くすることが困難であるとともに、安全上の問題が発生する可能性があった。 In addition, when data is detected and monitored over time for each solar cell string, it is impossible to determine whether there is an abnormality unless data is detected over a long period of time, and the period required for investment recovery is shortened. It was difficult and could cause safety problems.
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、経時的データによらずに不具合のある太陽電池ストリングを特定することができる、太陽電池ストリング検査装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the solar cell string test | inspection apparatus which can pinpoint a faulty solar cell string irrespective of time-dependent data.
実施形態の態様による太陽電池ストリング検査装置は、検査対象となる太陽電池ストリングの出力電力からI−V特性を測定する特性測定手段と、前記特性測定手段で測定した特性から指標を演算する信号処理手段と、演算された指標と予め設定した閾値とを比較する比較監視手段と、指標と閾値との比較結果を表示記録する表示記録手段とを有する。 A solar cell string inspection apparatus according to an aspect of an embodiment includes a characteristic measurement unit that measures an IV characteristic from output power of a solar cell string to be inspected, and a signal process that calculates an index from the characteristic measured by the characteristic measurement unit Means, comparison monitoring means for comparing the calculated index and a preset threshold value, and display recording means for displaying and recording a comparison result between the index and the threshold value.
以下、実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る太陽電池ストリング検査装置は、日射強度を測定する手段と、検査対象となる太陽電池ストリングのI−V特性等を測定する特性測定手段と、特性測定手段で測定した特性から指標を演算する信号処理手段と、演算された指標と予め設定した閾値とを比較する比較監視手段と、指標と閾値との比較結果を表示記録する手段とを有し、経時的データによらず太陽電池ストリングに不具合モジュールがあるか否か即時判定する。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
The solar cell string inspection apparatus according to the present embodiment is an index based on characteristics measured by the means for measuring solar radiation intensity, characteristic measurement means for measuring the IV characteristics of the solar cell string to be inspected, and characteristic measurement means. Signal processing means for calculating the calculated index, a comparison monitoring means for comparing the calculated index with a preset threshold value, and a means for displaying and recording the comparison result between the index and the threshold value. Immediately determine whether there is a defective module in the battery string.
図1に、第1実施形態に係る太陽電池ストリング検査装置6および検査対象の一構成例を示す。本実施形態に係る太陽電池ストリング検査装置6は、太陽光の日射強度を測定する日射計7と、太陽電池ストリング2の特性を測定する特性測定器8と、測定された特性から指標を演算する信号処理部9と、演算された指標と閾値とを比較して良品か否か判断する比較監視部10と、比較監視部10での比較結果を表示記録する表示記録部11と、を備える。
FIG. 1 shows a configuration example of the solar cell
上記太陽電池ストリング検査装置6は、検査対象である太陽電池ストリング2を含む太陽光発電装置に接続されている。太陽光発電装置は、複数の太陽電池ストリング2と、複数の太陽電池ストリング2が解除手段12を介して接続された接続箱3と、を備えている。
The solar cell
太陽電池ストリング2は、直列に接続された複数の太陽電池モジュール1を備えている。複数の太陽電池モジュール1の高電位側と低電位側とがそれぞれ解除手段12を介して接続箱3に接続されている。接続箱3に取り付けられた太陽電池ストリング2は解除手段12により接続を解除して、ストリング単位で太陽電池装置から取り外すことが可能となっている。
The
接続箱3は、複数の太陽電池ストリング2から出力された電力を電力系統あるいは負荷(図示せず)へ出力する。接続箱3は、太陽電池ストリング2の一方の極に接続された第1電力線W1と、太陽電池ストリング2の他方の極に接続された第2電力線W2とを備えている。第1電力線W1と第2電力線W2とのそれぞれから、電力系統あるいは負荷へ電力が出力される。
The
太陽電池ストリング2の他方の極と第2電力線W2とは切替スイッチ5および逆流防止ダイオード4を介して接続されている。切替スイッチ5は、太陽電池ストリング2の高電位側と第2電力線W2との電気的接続を切り替える。逆流防止ダイオード4は、太陽電池ストリング2から電力を出力する方向に取り付けられ、電力系統や負荷側から太陽電池ストリング2へ電力が逆流することを防止する。
The other pole of the
太陽電池ストリング検査装置6の特性測定器8には、接続箱3から延びた第1電力線W1および第2電力線W2が接続されている。特性測定器8はさらに、日射計7から太陽光の日射強度を受信する。特性測定器8は、日中の発電中に、切替スイッチ5を操作して複数の太陽電池ストリング2の1つを第1電力線W1および第2電力線W2に接続して、接続箱3から所望の太陽電池ストリング2の出力電力を受信する。特性測定器8は、接続箱3から受信した出力電力から太陽電池ストリング2のI−V特性およびP−V特性を演算することができる。特性測定器8は、複数の太陽電池ストリング2の全てについて、I−V特性を測定し、特性測定器8は測定した特性と日射強度とを信号処理部9に供給する。なお、日射計7の出力は信号処理部9に直接入力されてもよい。
A first power line W <b> 1 and a second power line W <b> 2 extending from the
図2に、太陽電池ストリング2のI−V特性およびP−V特性の一例を示す。特性測定器8はI−V特性を測定することにより、太陽電池ストリング2の最大出力Pmax、最大動作電圧Vpm、最大動作電流Ipm、開放電圧Voc、および、短絡電流Iscを測定することができる。
In FIG. 2, an example of the IV characteristic and PV characteristic of the
図3に、同じ日射強度で良品の太陽電池モジュール1のみからなる太陽電池ストリング2と、不具合品の太陽電池モジュール1を含む太陽電池ストリング2との、I−V特性およびP−V特性の一例を示す。図3では、良品のみからなる太陽電池ストリング2の特性を実線で、不具合品を含む太陽電池ストリング2の特性を破線で示している。
FIG. 3 shows an example of IV characteristics and PV characteristics of a
良品のみからなる太陽電池ストリング2の特性と、不具合品を含む太陽電池ストリング2の特性とを比較すると、不具合品を含む太陽電池ストリング2の最大出力Pmaxは、良品のみからなる太陽電池ストリング2の最大出力Pmaxよりも低い。
Comparing the characteristics of the
ただし、屋外で太陽電池ストリング2の特性を測定した場合、日射強度が変化することが通常であり、単純に太陽電池ストリング2の最大出力Pmaxを比較することで検査することは困難である。
However, when the characteristics of the
ここで、結晶シリコン系太陽電池では、短絡電流Iscが日射強度に正比例することが知られており、したがって最大動作電流Ipmも日射強度に相関があると類推することができる。そこで、本実施形態に係る太陽電池ストリング検査装置では、日射強度の影響を軽減するため、最大出力(Pmax=Ipm×Vpm)を日射強度で除した値を指標として、太陽電池ストリング2が良品であるか否か判断することとしている。
Here, in the crystalline silicon solar cell, it is known that the short-circuit current Isc is directly proportional to the solar radiation intensity. Therefore, it can be inferred that the maximum operating current Ipm is also correlated with the solar radiation intensity. Therefore, in the solar cell string inspection apparatus according to this embodiment, in order to reduce the influence of the solar radiation intensity, the
信号処理部9では、特性測定器8で測定された太陽電池ストリング2の特性および日射強度から、上記指標(最大出力/日射強度)を演算する。
The
図4に、太陽電池ストリングA〜Dのそれぞれについて、特性測定器8で測定された特性と日射強度とに基づいて演算された指標(最大出力/日射強度)の一例を示す。なお、以下の説明において、複数の太陽電池ストリング2それぞれを区別するために太陽電池ストリングに異なる符合A〜Dを付して説明するが、複数の太陽電池ストリング2の検査に適用可能であることは言うまでもない。
FIG. 4 shows an example of an index (maximum output / irradiation intensity) calculated based on the characteristics measured by the
この例では、太陽電池ストリングBに不具合品の太陽電池モジュールが含まれ、太陽電池ストリングA,C、Dは良品のみからなる。信号処理部9は、太陽電池ストリングA〜Dのそれぞれについて、指標(最大出力/日射強度)を複数回演算して、比較監視部10へ供給する。図4に示す例では、太陽電池ストリングA〜Dのそれぞれについて指標を3回演算している。
In this example, a defective solar cell module is included in the solar cell string B, and the solar cell strings A, C, and D are made only of non-defective products. The
比較監視部10は、信号処理部9から受信した複数の指標が、予め設定された閾値の範囲に含まれるか否かにより、太陽電池ストリングA〜Dが良品か否か判断する。具体的には、太陽電池ストリングA〜Dのそれぞれについて、3つの指標が第1閾値H1以下であって第2閾値L1(第1閾値H1>第2閾値L1)以上であるか否か判断する。
The
図4に示す例については、比較監視部10は、太陽電池ストリングBの3つの指標の全てが第2閾値L1以下であるため、太陽電池ストリングBが不具合品の太陽電池モジュール1を含むと判断する。比較監視部10は、太陽電池ストリングA、C、Dの3つの指標は、全て第1閾値H1以下であって第2閾値L1以上であるため、太陽電池ストリングA、C、Dは良品の太陽電池モジュール1のみからなると判断する。
In the example illustrated in FIG. 4, the
なお、比較監視部10は、例えば、3つの指標のうちの1つだけが第1閾値H1よりも大きい場合や第2閾値L1よりも小さい場合には、その1つの指標の信頼性が低いと判断して、そのような太陽電池ストリングは不具合品の太陽電池モジュール1を含まないと判断してもよい。
For example, when only one of the three indices is larger than the first threshold H1 or smaller than the second threshold L1, the
また、比較監視部10は、例えば3つの指標のうちの1つだけが第1閾値H1以下第2閾値L1以上である場合には、その1つの指標の信頼性が低いと判断して、そのような太陽電池ストリングは不具合品の太陽電池モジュール1を含むと判断してもよい。
In addition, for example, when only one of the three indicators is equal to or less than the first threshold H1 and the second threshold L1, the
比較監視部10は、太陽電池ストリングA〜Dについて良品か否か判断した結果を表示記録部11へ出力する。表示記録部11は、受信した判断結果をメモリ(図示せず)に記録し、判断結果をディスプレイ等の表示手段に表示可能に処理を行う。メモリや表示手段は、太陽電池ストリング検査装置6内に搭載されても良く、外部に接続されてもよい。利用者は、表示記録部11により記録された判断結果や表示手段に表示された判断結果を確認して、太陽電池ストリングA〜Dが不具合品の太陽電池モジュール1を含むか否かを知ることができる。
The
上記のように本実施形態によれば、経時的データによらずに異常のある太陽電池ストリング2を特定することができる検査装置を提供することができる。すなわち、本実施形態に係る太陽電池ストリング検査装置によれば、故障や劣化、表面の汚れなどによって出力が低下した太陽電池モジュールを含む太陽電池ストリングを容易に特定することができる。さらに、上記のように複数回指標を演算して良品か否かを判断することによって、信頼性の低い指標により誤った判断が成されることを回避し、信頼性の高い検査を行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide an inspection apparatus that can identify an abnormal
次に、第2実施形態に係る太陽電池ストリング検査装置について図面を参照して説明する。
本実施形態に係る太陽電池ストリング検査装置は、検査対象となる太陽電池ストリングの特性を測定する特性測定手段と、特性測定手段で測定した特性から指標としてF.F.(フィルファクター、曲線因子)を演算する信号処理手段と、あらかじめ設定した閾値と指標とを比較する比較監視手段と、指標と閾値との比較結果を表示記録する表示記録手段とを有し、経時的データによらず太陽電池ストリングに不具合品の太陽電池モジュールがあるかどうか即時判定する。
Next, a solar cell string inspection device according to a second embodiment will be described with reference to the drawings.
The solar cell string inspection device according to the present embodiment includes a characteristic measuring unit that measures the characteristics of a solar cell string to be inspected, and an F.F. F. A signal processing means for calculating (fill factor, curve factor), a comparison monitoring means for comparing a preset threshold value with an index, and a display recording means for displaying and recording a comparison result between the index and the threshold value. Whether or not there is a defective solar cell module in the solar cell string is immediately determined regardless of the target data.
図5に、第2実施形態に係る太陽電池ストリング検査装置および検査対象の一構成例を示す。なお、以下の説明において上述の第1実施形態に係る太陽電池ストリング検査装置と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。 FIG. 5 shows a configuration example of the solar cell string inspection device and the inspection target according to the second embodiment. In addition, in the following description, about the structure similar to the solar cell string inspection apparatus which concerns on the above-mentioned 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
本実施形態に係る太陽電池ストリング検査装置6は、日射計を備えていない。特性測定器8は、上述の第1実施形態と同様に、接続箱3から受信した複数の太陽電池ストリング2の出力電力に基づいて、複数の太陽電池ストリング2の特性を演算して、その特性を信号処理部9に出力する。
The solar cell
信号処理部9は、特性測定器8から受信した特性に基づいて指標を演算する。本実施形態では、太陽電池の性能を示すF.F.(フィルファクター、曲線因子)を指標として採用している。F.F.は1に近いほど内部損失が少なく、優れたモジュールであると評価でき、何らかの原因でモジュールが劣化すると、その値が低下することが知られている。
The
F.F.(フィルファクター、曲線因子)は下記式(1)により算出することができる。
F.F.=Pmax/(Isc×Voc)・・・式(1)
図6に、太陽電池ストリングA〜Dのそれぞれについて、特性測定器8で測定された特性に基づいて演算された指標(F.F.)の一例を示す。この例では、太陽電池ストリングBに不具合品の太陽電池モジュールが含まれ、太陽電池ストリングA,C、Dは良品のみからなる。信号処理部9は、太陽電池ストリングA〜Dのそれぞれについて、指標(F.F)を複数回演算して、比較監視部10へ供給する。図6に示す例では、太陽電池ストリングA〜Dのそれぞれについて指標を3回演算している。
F. F. (Fill factor, curve factor) can be calculated by the following equation (1).
F. F. = Pmax / (Isc × Voc) (1)
FIG. 6 shows an example of the index (FF) calculated based on the characteristics measured by the
比較監視部10は、信号処理部9から受信した複数の指標が、予め設定された閾値の範囲に含まれるか否かにより、太陽電池ストリングA〜Dが良品か否か判断する。具体的には、太陽電池ストリングA〜Dのそれぞれについて、3つの指標が第3閾値H2以下であって第4閾値L2(第3閾値H2>第4閾値L2)以上であるか否か判断する。
The
図6に示す例について、比較監視部10は、太陽電池ストリングBの3つの指標の全てが第4閾値L2以下であるため、太陽電池ストリングBが不具合品を含むと判断する。比較監視部10は、太陽電池ストリングA、C、Dの3つの指標は、全て第3閾値H2以下であって第4閾値L2以上であるため、太陽電池ストリングA、C、Dは良品の太陽電池モジュール1のみからなると判断する。
In the example illustrated in FIG. 6, the
なお、上述の第1実施形態と同様に、比較監視部10は、例えば、3つの指標のうちの1つだけが第3閾値H2よりも大きい場合や第4閾値L2よりも小さい場合には、その1つの指標の信頼性が低いと判断して、そのような太陽電池ストリングは不具合品の太陽電池モジュール1を含まないと判断してもよい。
As in the first embodiment described above, the
また、比較監視部10は、例えば3つの指標のうちの1つだけが第3閾値H2以下第4閾値L2以上である場合には、その1つの指標の信頼性が低いと判断して、そのような太陽電池ストリングは不具合品の太陽電池モジュール1を含むと判断してもよい。
Further, for example, when only one of the three indicators is equal to or less than the third threshold H2 and the fourth threshold L2, the
上記のように本実施形態によれば、上述の第1実施形態に係る太陽電池ストリング検査装置と同様の効果を得ることができ、さらに、F.F.を指標とした場合、太陽電池ストリング2を構成する太陽電池モジュール1数が少ないほど検出感度を高くすることができる。さらに、第1実施形態にかかる太陽電池ストリング検査装置よりも構成が簡易になるため、検査装置コストも削減することができる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to obtain the same effect as that of the solar cell string inspection apparatus according to the first embodiment described above. F. Is used as an index, the detection sensitivity can be increased as the number of
次に、第3実施形態に係る太陽電池ストリング検査装置について、図面を参照して説明する。
上記第2実施形態に係る太陽電池ストリング検査装置ではF.F.を指標として採用していたが、太陽電池ストリング2を構成する太陽電池モジュール1数が増加すると、1枚の異常モジュールのF.F.への寄与率が低下するため、検出感度がやや低下することがある。そこで本実施形態では、太陽電池ストリング2を構成する太陽電池モジュール1数が比較的多い場合により効果的な太陽電池ストリング検査装置を提供する。
Next, a solar cell string inspection device according to a third embodiment will be described with reference to the drawings.
In the solar cell string inspection apparatus according to the second embodiment, F.I. F. As an index, when the number of
本実施形態に係る太陽電池ストリング検査装置6は、信号処理部9で演算される指標が異なること以外は第1実施形態に係る太陽電池ストリング検査装置6と同様である。特性測定器8は、上述の第1実施形態と同様に、接続箱3から受信した複数の太陽電池ストリング2の出力電力に基づいて、複数の太陽電池ストリング2の特性を演算して、その特性と日射強度とを信号処理部9に出力する。
The solar cell
信号処理部9は、最大出力を日射強度で除した値にF.F.のn乗(n=1、2、3、…)を乗じた値をストリング良否判定の指標として採用している。
The
図7に、太陽電池ストリングA〜Dのそれぞれについて、特性測定器8で測定された特性に基づいて演算された指標((最大出力/日射強度)×(F.F.)^n)の一例を示す。
FIG. 7 shows an example of an index ((maximum output / intensity of solar radiation) × (FF) ^ n) calculated based on the characteristics measured by the
この例では、太陽電池ストリングBに不具合品の太陽電池モジュールが含まれ、太陽電池ストリングA,C、Dは良品のみからなる。信号処理部9は、太陽電池ストリングA〜Dのそれぞれについて、指標((最大出力/日射強度)×(F.F.)^n)を複数回演算して、比較監視部10へ供給する。図7に示す例では、太陽電池ストリングA〜Dのそれぞれについて指標を3回演算している。
In this example, a defective solar cell module is included in the solar cell string B, and the solar cell strings A, C, and D are made only of non-defective products. The
比較監視部10は、信号処理部9から受信した複数の指標が、予め設定された閾値の範囲に含まれるか否かにより、太陽電池ストリングA〜Dが良品か否か判断する。具体的には、太陽電池ストリングA〜Dのそれぞれについて、3つの指標が第5閾値H3以下であって第6閾値L3(第5閾値H3>第6閾値L3)以上であるか否か判断する。
The
図7に示す例については、比較監視部10は、太陽電池ストリングBの3つの指標の全てが第6閾値L3以下であるため、太陽電池ストリングBが不具合品の太陽電池モジュール1を含むと判断する。比較監視部10は、太陽電池ストリングA、C、Dの3つの指標は、全て第5閾値H3以下であって第6閾値L3以上であるため、太陽電池ストリングA、C、Dは良品の太陽電池モジュール1のみからなると判断する。
In the example illustrated in FIG. 7, the
なお、上述の第1実施形態と同様に、比較監視部10は、例えば、3つの指標のうちの1つだけが第5閾値H3よりも大きい場合や第6閾値L3よりも小さい場合には、その1つの指標の信頼性が低いと判断して、そのような太陽電池ストリングは不具合品の太陽電池モジュール1を含まないと判断してもよい。
Note that, similarly to the first embodiment described above, the
また、比較監視部10は、例えば3つの指標のうちの1つだけが第5閾値H3以下第6閾値L3以上である場合には、その1つの指標の信頼性が低いと判断して、そのような太陽電池ストリングは不具合品の太陽電池モジュール1を含むと判断してもよい。
Further, for example, when only one of the three indicators is equal to or less than the fifth threshold H3 or the sixth threshold L3, the
上記のように本実施形態によれば、上述の第1実施形態に係る太陽電池ストリング検査装置と同様の効果を得ることができ、さらに、最大出力Pmaxを日射強度で除した値とF.F.とを掛け合わせているため、それぞれ単独の指標よりも検出感度を向上させることができる。また、最大出力を日射強度で除した値にF.F.をn乗した値を乗じることで、さらに検出感度を向上させることができる。 As described above, according to the present embodiment, the same effect as that of the solar cell string inspection apparatus according to the first embodiment described above can be obtained, and the value obtained by dividing the maximum output Pmax by the solar radiation intensity and the F.V. F. Therefore, the detection sensitivity can be improved as compared with the individual indices. In addition, the value obtained by dividing the maximum output by the solar radiation intensity is F.V. F. The detection sensitivity can be further improved by multiplying the value obtained by multiplying n by the power of n.
なお、上記第1乃至第3実施形態では、比較監視部10は指標と閾値H1〜3、L1〜3とを比較して太陽電池ストリングが不具合品の太陽電池モジュール1を含むか否かを判断していたが、太陽電池装置を設置した直後に、複数の太陽電池ストリング2の初期I−V特性を取得して、その後、一定時間経過後に再びI−V特定を測定し、両者のデータを比較して良品か否かをさらに判断してもよい。
In the first to third embodiments, the
このとき、太陽電池ストリング2の良否判定の指標は、第1実施形態で用いた最大出力を日射強度で除した値、第2実施形態で用いたF.F.、および、第3実施形態で用いた日射強度で除した最大出力にF.F.のn乗を乗じた値のいずれでもよい。このように検査を行うと、太陽電池ストリング2の故障だけでなく、太陽電池ストリング2の経年劣化(出力低下)を検出することが可能である。
At this time, the quality determination index of the
上記のように、第1乃至第3実施形態に係る検査装置によれば、故障や劣化、表面の汚れなどによって出力が低下した太陽電池モジュール1を含む太陽電池ストリング2を容易に特定して、経時的データによらずに不具合のある太陽電池ストリング2を特定することができる、太陽電池ストリング検査装置を提供することができる。
As described above, according to the inspection apparatus according to the first to third embodiments, the
続いて、上記第1乃至第3実施形態の検査装置により、不具合品を含むと判断された太陽電池ストリング2について、不具合のある太陽電池モジュール1を検出する太陽電池モジュール検査装置について説明する。
Subsequently, a solar cell module inspection device that detects a defective
図8は太陽電池モジュール検査装置の構成の一例を示す図である。太陽電池モジュール検査装置は、太陽電池ストリング2の一方の極に接続された信号入力装置20と、信号入力装置20が接続された極に接続された波形観測装置30と、を備えている。太陽電池ストリング2の他方の極にはインバータINVが接続されている。
FIG. 8 is a diagram showing an example of the configuration of the solar cell module inspection apparatus. The solar cell module inspection device includes a
不具合のある太陽電池モジュール1の検出に先立って、照度が1000Lx以下の検査環境を用意し、対象となる太陽電池ストリング2の回路を開放する。照度を1000Lx以下とすると、日射量変動を抑制した条件で測定することができるため、ノイズの影響を抑えて精度良く測定することが出来る。また、太陽電池ストリング2の回路を開放すると、開放端を形成することで、複数の太陽電池モジュールからなる回路のインピーダンスを安定させることが出来るため、精度良く測定することができる。
Prior to detection of a defective
信号入力装置20は、デューティ比が異なる計測信号を太陽電池ストリング2の一方の極側に出力する。信号入力装置20から出力された計測信号は、太陽電池ストリング2の一方の極から他方の極へ伝送され、インバータINVで反射されて太陽電池ストリング2の他方の極から一方の極へと伝送され、波形観測装置30で検出される。
The
図10に、信号入力装置20から出力される計測信号の波形の一例を示す。信号入力装置20から出力される計測信号は、1サイクルT1において少なくとも波形がフラットになる部分が生じるように所定のデューティ比Tw/T1(<1)に設定される。
FIG. 10 shows an example of the waveform of the measurement signal output from the
図11に、波形観測装置30で検出された反射信号の波形の一例を示す。この例では、太陽電池ストリング2に不具合品モジュールが含まれている場合の例を示している。不具合のある太陽電池モジュール1は、良品の太陽電池モジュール1とインピーダンスが異なるため、不具合品を含む太陽電池ストリング2を介して反射される反射信号には、遅延した信号波形が検出される。
FIG. 11 shows an example of the waveform of the reflected signal detected by the
図12に、波形観測装置30で検出された反射信号の波形の他の例を示す。この例も、太陽電池ストリング2に不具合品モジュールが含まれている場合の例を示している。この場合には、計測信号の周波数を調整することにより、不具合のある太陽電池モジュール1で干渉により増幅された信号波形が遅延して検出されている。このように遅延した信号が増幅されると、遅延した信号の検出が容易となり、測定誤差が減少して検査精度を向上させることができる。
FIG. 12 shows another example of the waveform of the reflected signal detected by the
図11および図12に示すような反射信号が検出された場合は、波形観測装置30で反射信号の遅延した信号の時間差Tdelayを計測し、1サイクルT1に対する時間差Tdelayの割合(Tdelay/T1)を、太陽電池ストリング2の全体長LSに乗じて得られた値Lx(Lx=(Tdelay/T1)×LS)に基づいて、不具合品モジュールを特定することができる。なお、値Lxは、不具合品モジュールの位置が、信号入力装置20に近いほど小さくなり、信号入力装置20から遠いほど大きくなる。
When a reflected signal as shown in FIG. 11 and FIG. 12 is detected, the time difference Tdelay of the delayed signal is measured by the
また、太陽電池装置を設置する際に、検査を行った際に検出された反射信号と、比較することにより、太陽電池モジュールの故障を診断することも可能である。 Moreover, when installing a solar cell apparatus, it is also possible to diagnose the failure of a solar cell module by comparing with the reflected signal detected when it inspected.
このような太陽電池モジュール検査装置によれば、信号入力装置20と波形観測装置30とを同一の屋内に設置でき、デューティ比の制御を容易に行うことができる。その結果、検出精度を向上することが出来る。また、信号入力装置20より入力された信号を反射信号として波形観測装置30で測定することが出来るため、断線等により回路が開放していても故障検知することが出来る。
According to such a solar cell module inspection device, the
図9に太陽電池モジュール検査装置の他の構成例を示す。図9に示す場合では、太陽電池ストリング2の一方の極に接続された信号入力装置20と、太陽電池ストリング2の他方の極(インバータINV側)に接続された波形観測装置30と、を備えている。太陽電池ストリング2の他方の極にはインバータINVが接続されている。
FIG. 9 shows another configuration example of the solar cell module inspection apparatus. In the case shown in FIG. 9, the
このように、波形観測装置30をインバータINV側に接続することで、信号入力装置20から出力され太陽電池ストリング2を介して伝送された透過信号を容易に計測することができ、安定して太陽電池ストリング2の中の不具合品の太陽電池モジュール1を検出することができる。
In this way, by connecting the
波形観測装置30により透過信号を検出する場合も、不具合品の太陽電池モジュール1を検出する方法は反射信号による場合と同様である。
Even when the transmission signal is detected by the
図9に示す太陽電池モジュール検査装置によれば、信号入力装置20より入力された信号を透過信号として波形観測装置30で測定することが出来るため、太陽電池モジュール1内部での抵抗変化等を測定することができ、劣化状態の故障を検知することが可能である。
According to the solar cell module inspection apparatus shown in FIG. 9, since the signal input from the
上記太陽電池モジュール検査装置は、メガソーラーのような大量の太陽電池モジュール1が使用されているシステムに適用すると特に有効である。即ち住宅用のような太陽電池モジュール数が少ない場合には、各太陽電池モジュール1に電力計を設置することで状態を監視することが出来るが、太陽電池モジュール数が増えるとコストの観点から実用的ではない。したがって、上記太陽電池モジュール検査装置のように複数の太陽電池モジュール1を含む太陽電池ストリング2毎に検査を行うことによって、効率よく検査を行うことができる。
The solar cell module inspection apparatus is particularly effective when applied to a system in which a large amount of
また、デューティ比を変えた信号を入力し、反射信号、透過信号の干渉により増幅された波形を含む信号波形を観測することで、これまで分離が困難であった波形解析が容易になる。 Further, by inputting a signal with a changed duty ratio and observing a signal waveform including a waveform amplified by interference between a reflected signal and a transmitted signal, waveform analysis that has been difficult to separate up to now becomes easy.
すなわち、上記図8および図9に示す太陽電池モジュール検査装置によれば、デューティ比を変えた信号を入力し、反射信号および透過信号の遅延した波形、あるいは、その増幅された波形を含む信号波形を観測することで、太陽電池ストリング1内の故障箇所を検出することができ、太陽電池モジュール1を交換するメンテナンス作業が容易に行うことができる。
That is, according to the solar cell module inspection apparatus shown in FIG. 8 and FIG. 9, a signal having a changed duty ratio is input, and a delayed waveform of a reflected signal and a transmitted signal, or a signal waveform including the amplified waveform. By observing, the failure location in the
なお、上記太陽電池モジュール検査装置において、試験信号として矩形波を採用してもよい。その場合、1サイクル中に波形がフラットになる期間ができるようにデューティ比を調整して、反射信号あるいは透過信号の波形を観測することで、太陽電池ストリング内の故障箇所を検出することが可能となる。 In the solar cell module inspection apparatus, a rectangular wave may be employed as the test signal. In that case, it is possible to detect a fault location in the solar cell string by adjusting the duty ratio so that a period during which the waveform becomes flat during one cycle and observing the waveform of the reflected signal or transmitted signal. It becomes.
また、太陽電池装置の設置時に計測信号のデューティ比を変えたものの反射信号あるいは透過信号を測定しておき、評価時に検出された波形との比較することにより故障を診断することも可能である。この場合には、個々太陽電池装置の設置形態に依存せず、初期状態との比較により、経年劣化による出力低下等の故障検知をすることができる。 It is also possible to diagnose a failure by measuring a reflected signal or a transmitted signal while changing the duty ratio of the measurement signal at the time of installation of the solar cell device and comparing it with a waveform detected at the time of evaluation. In this case, it is possible to detect a failure such as a decrease in output due to aged deterioration by comparison with the initial state without depending on the installation form of the individual solar cell devices.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
W1…第1電力線、W2…第2電力線、Pmax…最大出力、Vpm…最大動作電圧、Ipm…最大動作電流、Voc…開放電圧、Isc…短絡電流、2、A〜D…太陽電池ストリング、H1、H2、H3、L1、L2、L3…閾値、1…太陽電池モジュール、3…接続箱、4…逆流防止ダイオード、5…切替スイッチ、6…太陽電池ストリング検査装置、8…特性測定器、9…信号処理部、10…比較監視部、11…表示記録部、12…解除手段、20…信号入力装置、30…波形観測装置。 W1 ... 1st power line, W2 ... 2nd power line, Pmax ... Maximum output, Vpm ... Maximum operating voltage, Ipm ... Maximum operating current, Voc ... Open circuit voltage, Isc ... Short-circuit current, 2, AD ... Solar cell string, H1 , H2, H3, L1, L2, L3... Threshold, 1... Solar cell module, 3... Junction box, 4. DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Signal processing part, 10 ... Comparison monitoring part, 11 ... Display recording part, 12 ... Release means, 20 ... Signal input device, 30 ... Waveform observation apparatus.
Claims (7)
前記特性測定手段で測定した特性から指標を演算する信号処理手段と、
演算された指標と予め設定した閾値とを比較する比較監視手段と、
指標と閾値との比較結果を表示記録する表示記録手段とを有する太陽電池ストリング検査装置。 Characteristic measuring means for measuring the IV characteristic from the output power of the solar cell string to be inspected;
Signal processing means for calculating an index from the characteristic measured by the characteristic measuring means;
Comparison monitoring means for comparing the calculated index with a preset threshold;
A solar cell string inspection device comprising display recording means for displaying and recording a comparison result between an index and a threshold.
前記指標は、前記太陽電池ストリングの最大出力を前記日射計で測定された日射強度で除した値である請求項1記載の太陽電池ストリング検査装置。 It is further equipped with a pyranometer that measures solar radiation intensity,
The solar cell string inspection apparatus according to claim 1, wherein the index is a value obtained by dividing the maximum output of the solar cell string by the solar radiation intensity measured by the solar radiation meter.
前記指標は、前記太陽電池ストリングの最大出力を前記日射計で測定された日射強度で除した値に、前記太陽電池ストリングの最大出力を、前記太陽電池ストリングの短絡電流と開放電圧との積で除した値を1回以上乗じた値である請求項1記載の太陽電池ストリング検査装置。 It is further equipped with a pyranometer that measures solar radiation intensity,
The index is a value obtained by dividing the maximum output of the solar cell string by the solar radiation intensity measured by the pyranometer, and the maximum output of the solar cell string is the product of the short-circuit current and the open-circuit voltage of the solar cell string. The solar cell string inspection device according to claim 1, which is a value obtained by multiplying the divided value by one or more times.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015080399A (en) * | 2013-09-13 | 2015-04-23 | 長谷川電機工業株式会社 | Method for making determination about solar battery module deterioration |
JP2016025753A (en) * | 2014-07-18 | 2016-02-08 | Jfeエンジニアリング株式会社 | Abnormality diagnosis method for photovoltaic power generation system |
JP2016086573A (en) * | 2014-10-28 | 2016-05-19 | 日置電機株式会社 | Property measurement method for solar panel, and device therefor |
JP2017529518A (en) * | 2014-07-18 | 2017-10-05 | イメジース テクノロジーズ アーペーエスEmazys Technologies Aps | Method and system for fault detection and orientation in DC systems |
-
2011
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015080399A (en) * | 2013-09-13 | 2015-04-23 | 長谷川電機工業株式会社 | Method for making determination about solar battery module deterioration |
JP2016025753A (en) * | 2014-07-18 | 2016-02-08 | Jfeエンジニアリング株式会社 | Abnormality diagnosis method for photovoltaic power generation system |
JP2017529518A (en) * | 2014-07-18 | 2017-10-05 | イメジース テクノロジーズ アーペーエスEmazys Technologies Aps | Method and system for fault detection and orientation in DC systems |
US10439553B2 (en) | 2014-07-18 | 2019-10-08 | Emazys Aps | Method and system of fault detection and localization in DC-systems |
JP2016086573A (en) * | 2014-10-28 | 2016-05-19 | 日置電機株式会社 | Property measurement method for solar panel, and device therefor |
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