JP2012533974A - 再配置された分散型発電機コンポーネントを識別するための方法及び装置 - Google Patents

再配置された分散型発電機コンポーネントを識別するための方法及び装置 Download PDF

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Abstract

分散型発電機コンポーネントの再配置を識別するための方法及び装置であり、方法の少なくとも一部は、少なくとも一つのプロセッサを備えるコントローラによって実行される。一実施形態では、方法は、分散型発電機(DG)の第1のコンポーネントのための第1の識別情報(ID)と、DGの第2のコンポーネントのための第2のIDとを取得するステップと、第1の識別子と第2の識別子との関連付けを生成するステップであって、関連付けが、第1のコンポーネントと第2のコンポーネントとの関係を識別する、該ステップと、その関連付けが変化したかどうかを判定するために、該関連付けを複数の記録された関連付けと比較するステップとを含む。
【選択図】図1

Description

[0001]本開示の実施形態は一般に太陽光発電システムに関し、より具体的には、太陽光発電システム内に許可なく再配置された太陽光発電システムコンポーネントを識別するための方法及びシステムに関する。
関連技術の説明
[0002]既存の化石燃料の急速な枯渇、及び現在の発電方法のコスト増加に起因して、再生可能資源からエネルギーを生産するための分散型発電機(DG)の使用が商業的な支持を着実に集めている。そのような一つのタイプのDGを太陽光発電システム内で利用することができ、太陽光発電システム内の各DGは、太陽から受け取った太陽エネルギーを直流(DC)に変換する光起電(PV)モジュールから成る。続いて、インバータがPVモジュールからの直流電流を交流(AC)に変換する。DGによって生成された交流電力は、その後、家庭若しくは職場において電化製品に給電するために使用したり、民営の電力会社に売却したりすることができる。
[0003]太陽光電力を生成するためのDGの配置がますます普及をみせ、その結果、価格競争もより活発になってきているが、そのようなDGの設置は、例えば個々のPVモジュール及びインバータのコストなど、相当なコストを依然として伴う。DGコンポーネントのモジュール性に加えて、DGの設置場所が戸外の、時には隔絶された場所であることが、コンポーネントを許可なく取り外して(すなわち盗難)別のDG内での使用のために不法に再販売する機会を与えてしまう。
[0004]したがって、許可なく太陽光発電システム内に再配置された太陽光発電システムコンポーネントを識別することが当技術分野において必要とされている。
[0005]本発明の実施形態は、一般に、分散型発電機コンポーネントの再配置を識別するための方法及び装置に関し、方法の少なくとも一部は、少なくとも一つのプロセッサを備えるコントローラによって実行される。一実施形態では、方法は、分散型発電機(DG)の第1のコンポーネントのための第1の識別情報(ID)と、DGの第2のコンポーネントのための第2のIDとを取得するステップと、第1の識別子と第2の識別子との関連付けを生成するステップであって、関連付けが、第1のコンポーネントと第2のコンポーネントとの関係を識別する、該ステップと、その関連付けが変化したかどうかを判定するために、該関連付けを複数の記録された関連付けと比較するステップとを含む。
[0006]上述した本発明の特徴を詳細に理解できるように、上記で簡潔に要約された本発明について、実施形態を参照してより詳細に述べることができ、実施形態のいくつかは、添付の図面に示されている。しかし、添付の図面は、本発明の典型的な実施形態を示すにすぎず、したがって、本発明の範囲を限定すると見なされるべきではなく、本発明は、他の等しく有効な実施形態も容認できることに留意されたい。
本発明の一又は複数の実施形態に係る分散型発電のための太陽光発電システムのブロック図である。 本発明の一又は複数の実施形態に係るインバータのブロック図である。 本発明の一又は複数の実施形態に係るコントローラのブロック図である。 本発明の一又は複数の実施形態に係るマスタコントローラのブロック図である。 本発明の一又は複数の実施形態に係るインバータにおいてID情報を管理するための方法のフロー図である。 本発明の一又は複数の実施形態に係るコントローラにおいてID情報を管理するための方法のフロー図である。 本発明の一又は複数の実施形態に係る太陽光発電システム内に配置された盗難コンポーネントを識別するための方法のフロー図である。
[0014]図1は、本発明の一又は複数の実施形態に係る分散型発電のための太陽光発電システム100のブロック図である。太陽光発電システム100は、まとめて分散型発電機(DG)102と呼ばれる複数のDG102、102、…、102と、通信ネットワーク112と、マスタコントローラ114と、ネットワーク運営センタ(NOC)116とを備える。DG102、マスタコントローラ114、及びNOC116は通信ネットワーク112を介して通信可能に結合され、通信ネットワーク112は専用ケーブル、ワイヤレスネットワーク、LAN、WAN、及びインターネットなどを含んでもよい。いくつかの実施形態では、マスタコントローラ114はNOC116内にあってもよい。
[0015]各DG102は、まとめて光起電(PV)モジュール104と呼ばれる複数のPVモジュール104、104、…、104と、まとめてインバータ106と呼ばれる複数のインバータ106、106、…、106とを備え、PVモジュール及びインバータは1対1対応で結合されている。いくつかの実施形態では、各PVモジュール104と各インバータ106との間にDC/DCコンバータを(例えば、PVモジュール104/インバータ106ごとに一つのコンバータを)結合してもよい。いくつかの実施形態では、PVモジュール104とそれに対応するインバータ106とは電気的にだけでなく物理的にも一緒に結合されて統合ACモジュールを形成してもよい。他の実施形態では、PVモジュール104と対応するインバータ106とは、電気的には一緒に結合されるが物理的には結合されないことがある。加えて、各DG102はコントローラ108とACバス118とを備える。各DG102内で、インバータ106とコントローラ108はACバス118に結合される。インバータ106はPVモジュール104によって生成された直流電力を変換して交流電力にし、そのような交流電力を分配のためにACバス118に結合する。生成された交流電力はロードセンタを介して商用送電網に結合してもよく、及び/又は例えば個人住宅若しくは事業所などの1以上のユーザに直接的に供給してもよい。追加的に又は代替的に、生成された電力は後で使用するために(例えば、バッテリ、温水、ハイドロポンピング、又は水から水素への変換などを利用して)保存されてもよい。いくつかの代替実施形態では、1以上のDG102は風力発電施設や水力発電システムなどの他のタイプの再生可能エネルギー源を備えてもよい。
[0016]いくつかの実施形態では、PVモジュール104及び対応するインバータ106の数はDG102間で異なってもよい(すなわち、異なるDG102は異なる数のPVモジュール/インバータのペアを含むことがある)。一又は複数の代替実施形態では、各DG102内のPVモジュール104は交流電力を生成するための単一の集中型インバータに結合してもよく、いくつかのそのような代替実施形態では、DC/DCコンバータをPVモジュール104と集中型インバータとの間に結合してもよい。他の実施形態では、1以上のDG102は、単一の集中型インバータに結合された複数のPVモジュール104を備えてもよいが、他のDG102は、先に説明したように複数のインバータ106に1対1対応で結合された複数のPVモジュール104を備え、又はそれらの任意の組み合わせを備える。
[0017]コントローラ108は、DG102を管理し、ACバス118上の電力線通信(PLC)を介してインバータ106と通信する。いくつかの他の実施形態では、コントローラ108は他のタイプの有線通信又は無線通信などの代替方法によってインバータ106と通信してもよい。コントローラ108はさらに、マスタコントローラ114と通信するために通信ネットワーク112に結合される。
[0018]コントローラ108は、PVモジュール104及びインバータ106の健全性及び性能に関するデータを収集し、そのような情報の少なくとも一部をマスタコントローラ114に伝達する。追加的に又は代替的に、マスタコントローラ114はそのような情報の少なくとも一部をコントローラ108を介してインバータ106から直接的に収集してもよい。コントローラ108及び/又はマスタコントローラ114は、例えば、発電を始動させる命令や発電を停止させる命令などの動作命令をインバータ106に伝達してもよい。
[0019]本発明の一又は複数の実施形態によれば、各PVモジュール104、104、…、104は、無線周波数識別(RFID)タグなどの識別情報(ID)タグ110、110、…、110に1対1対応で結合してもよい。1以上のDG102が他のタイプの再生可能エネルギー源(例えば、風力発電施設又は水力発電システムなど)を備えるいくつかの代替実施形態では、そのような再生可能エネルギー源の1以上のコンポーネントはタグ110に結合してもよい。まとめてIDタグ110と呼ばれるIDタグ110、110、…、110は、シリアル番号などのような、対応するPVモジュール104の各々の一意の識別情報を電子的に提供することが可能である(すなわち、IDタグ110の各々は、対応するPVモジュール104のPVモジュールIDを提供する)。各IDタグ110は、製造中又はDG試運転中に、対応するPVモジュール104に結合してもよく、あるいは、IDタグ110はPVモジュール104自体のコンポーネントであってもよい。IDタグ110は受動的であってもよいし(すなわち、電源を必要としない)能動的であってもよい(例えば、バッテリ若しくは他の電源によって給電される)。
[0020]いくつかの実施形態では、以下でさらに説明するように、各インバータ106は、対応するIDタグ110からPVモジュールIDを取得するためにID管理モジュール120を備えてもよい(すなわち、インバータ106、106、…、106はそれぞれ、ID管理モジュール120、120、…、120を備える)。いくつかの実施形態では、各インバータ106は、インバータに対応するPVモジュール104のIDタグ110に問い合わせてPVモジュールIDを取得してもよく、あるいは、IDタグ110が対応するインバータ106にPVモジュールIDを能動的に送信してもよい。いくつかの実施形態では、インバータ106の各々は、ワイヤレスでPVモジュールIDを無線で取得するためにワイヤレス・トランシーバ(例えば無線トランシーバ)を備えてもよく、あるいは、PVモジュールIDは、インバータ106と対応するIDタグ110との間の有線接続を介して取得してもよい。いくつかの代替実施形態では、IDタグ110は、例えばRFIDタグの代わりに単純な読出し専用メモリ(ROM)モジュールを備えてもよい。そのような実施形態では、ROMをインバータ106に通信可能に結合するための接触が必要とされ、その場合に、ROMとインバータ106との間の通信はシリアルペリフェラルインタフェース(SPI)バスや集積回路間(I2C)バスなどのバスを利用してもよい。
[0021]PVモジュールIDを取得すると、インバータ106はPVモジュールIDをPLCを介してコントローラ108に提供することができる。例えば、インバータ106はその情報をコントローラ108に能動的に送信してもよいし、コントローラ108がそのような情報をインバータ106から収集してもよい。いくつかの実施形態では、インバータ106は要求時に及び/又は周期的にPVモジュールIDをIDタグ110から取得してもよく、ここで、周期性はユーザが設定してもよいし事前に定義されていてもよい。追加的に又は代替的に、インバータ106は始動時にPVモジュールIDを取得してもよい。例えば、インバータ106は初期ターンアップ(turn up)時に及び/又は日次の始動後(例えば日の出後)にPVモジュールIDを取得してもよい。一又は複数の代替実施形態では、コントローラ108はPVモジュールIDをIDタグ110からワイヤレスで直接的に取得してもよい(すなわち、コントローラ108は情報を取得するための無線トランシーバを備えてもよい)。例えば、IDタグ110がPVモジュールIDをコントローラ108に能動的に送信してもよいし、コントローラ108がPVモジュールIDをIDタグ110に直接的に問い合わせてもよい。
[0022]PVモジュールIDをコントローラ108に提供することに加えて、インバータ106の各々は、インバータのメモリ内に記憶されたシリアル番号などの一意のインバータIDもコントローラ108に提供してよい。続いて、コントローラ108はPVモジュールIDを対応するインバータIDと関連付け、それによって、PVモジュール104とインバータ106との関係(すなわち、どのPVモジュール104がどのインバータ106に結合されるか)を示すことができる。あるいは、インバータ106はそのような関連付けを行いコントローラ108に伝達してもよい。
[0023]いくつかの実施形態では、コントローラ108はPVモジュールID及び/又はインバータIDをコントローラID(例えば、コントローラのメモリ内に記憶されたID)と関連付け、それによって、PVモジュール104及び/又はインバータ106がどのDG102内に存在するかを識別してもよい。いくつかの代替実施形態では、コントローラ108は、インバータ106に対応するインバータIDだけを取得し、インバータIDをコントローラIDと関連付けてもよい(例えば、いくつかの代替実施形態では、インバータ106は、ACモジュールのように、PVモジュール104の統合コンポーネントとすることができ、単一のインバータIDが、統合されたインバータ/PVモジュールを識別する)。
[0024]コントローラ108は、関連付けられたID情報(例えば、PVモジュールIDとインバータIDとの関連付け、PVモジュールIDとコントローラIDとの関連付け、インバータIDとコントローラIDとの関連付けなど)をマスタコントローラ114に伝達する。例えば、コントローラ108がその情報をマスタコントローラ114に能動的に送信してもよいし、マスタコントローラ114がそのような情報をコントローラ108から収集してもよい。いくつかの実施形態では、コントローラ108は、情報の受信時に、要求時に、定期的に、又は設定されたスケジュールに基づくなどして、その情報をマスタコントローラ114に送信してもよい。一又は複数の代替実施形態では、マスタコントローラ114は1以上のDG102のコンポーネントについてのID(例えばPVモジュールID、インバータID、及び/又はコントローラID)をコントローラ108又はインバータ106から(例えばコントローラ108を介して)直接的に取り出してもよい。そのような実施形態では、マスタコントローラ114は取得したIDの一部又は全部を関連付けてもよく、例えば、各DG102に対して、マスタコントローラ114はPVモジュールID及び/又はインバータIDを対応するコントローラIDに関連付けてもよい。あるいは、ID情報の一部又は全部は、マスタコントローラ114によって取得されたときに既に関連付けられていてもよい。
[0025]マスタコントローラ114は、DG102についての以前に記録したID関連付け情報をコンポーネント追跡データベース内に保持する。例えば、新しいDG102が作動された場合や、既存のDG102内でPVモジュール104若しくはPVモジュール104とインバータ106とのペア(すなわちACモジュール)が交換された場合など、1以上のコンポーネントがシステム100に追加された場合に、マスタコントローラ114は新たに追加されたコンポーネントについてのID関連付けを分析する。そのような分析は、新たに追加されたコンポーネントについてのID関連付けを、コンポーネント追跡データベース内に以前に記録したID関連付けと比較することを含む。比較に基づいて、マスタコントローラ114は何らかのIDミスマッチが存在するかどうかを、すなわち新たに追加されたコンポーネントのIDについてのいずれかの関連付けが、以前に記録したID関連付けから変化しているかどうかを判定する。ID関連付けのそのような変化は、新たに追加されたコンポーネントの一つ又は複数が異なるDGコンポーネントに以前は関連付けられており、太陽光発電システム100内に許可なく再配置された(例えば、特定のDG102から盗まれて別のDG102内で利用されている)ことを示している。例えば、PVモジュール104がDG102に追加された場合に、対応するPVモジュールIDは、以前にコンポーネント追跡データベース内に記録したものとは異なるインバータIDに関連付けられることがある。ID関連付けのそのような変化は、PVモジュール104が許可なく別のDG102から取り外されたことを示している。
[0026]いくつかの実施形態では、対応するコンポーネントが太陽光発電システム100内に実際に合法的に再配置されたので、コンポーネントが許可なく再配置されたことを示すものとしてID関連付けの変化を見なすべきではない、ということを示すための印を、ID、及び/又はID間の関連付けが含んでもよい。例えば、DGを有する自宅所有者は、自分のシステムの1以上のコンポーネントを、やはりDGを有する別の自宅所有者に販売することを決定することができる。
[0027]1以上のIDミスマッチ(すなわちID関連付けの変化)が判定された場合には、対応するコンポーネントが盗まれたものと見なすことができ、マスタコントローラ114は対応するコントローラ108に適切なコマンドを発行することによって、盗まれたコンポーネントからの発電を停止させることができる。マスタコントローラ114は、例えば、盗まれたコンポーネントが見つかったDG102のためのコントローラ108のIPアドレスを利用することによって、盗まれたコンポーネントの現在地を判定することもできる。追加的に又は代替的に、マスタコントローラ114はユーザ(例えばDG102の所有者)に及び/又は適切な当局、すなわち警察に、通知を発行してもよい。
[0028]DG102に新たに追加されたコンポーネントについてIDのミスマッチが見出されない(すなわちID関連付けに変化がない)場合には、マスタコントローラ114は新たに追加されたコンポーネントに対応するID関連付けを追加することによってコンポーネント追跡データベースを更新する。いくつかの実施形態では、マスタコントローラ114はDG102の一又は複数のコンポーネントについてのID関連付けを定期的に分析してもよく、例えば、マスタコントローラ114は、設定されたスケジュールに基づいて、又はDGが日の出後に発電を開始するときに、ID関連付けを分析してもよい。加えて、マスタコントローラ114はコンポーネント追跡データベースを定期的に(例えばID関連付けが分析される度に)更新してもよい。
[0029]図2は、本発明の一又は複数の実施形態に係るインバータ106のブロック図である。インバータ106は、電力変換モジュール202と、変換制御モジュール204と、AC電圧サンプラ206と、インバータ制御モジュール208とを備える。
[0030]電力変換モジュール202は、2つの入力端子を介してPVモジュール104に結合され、2つの出力端子を介してACバス118に結合される。変換制御モジュール204は電力変換モジュール202及びインバータ制御モジュール208に結合される。AC電圧サンプラ206は、電力変換モジュール202の2つの出力端子と、変換制御モジュール204とに結合される。AC電圧サンプラ206は、例えばAC商用送電網電圧など、線間電圧のサンプルを変換制御モジュール204に提供し、変換制御モジュール204は、PVモジュール104からの直流電力を交流電力に変換するために制御信号及びスイッチング信号を電力変換モジュール202に提供する。生成された交流電力は、その後、AC送電網電圧と同相となるように商用送電網に結合することができる。
[0031]インバータ制御モジュール208は、インバータPLCトランシーバ210と、インバータ・ワイヤレス・トランシーバ212と、サポート回路216と、メモリ218とを備え、その各々は、中央処理装置(CPU)214に結合される。CPU214は、1以上の従来通り利用可能なマイクロプロセッサを備えてもよい。追加的に又は代替的に、CPU214は1以上の特定用途向け集積回路(ASIC)を備えてもよい。サポート回路216は、CPU214の機能を促進するために使用される周知の回路である。そのような回路には、キャッシュや電源、クロック回路、バス、ネットワークカード、入出力(I/O)回路などがあるが、それらに限定されない。インバータ制御モジュール208は、特定のソフトウェアを実行すると本発明の様々な実施形態を実行するための専用コンピュータとなる汎用コンピュータを使用することで、実施してもよい。
[0032]インバータ・ワイヤレス・トランシーバ212は、例えばPVモジュールIDをIDタグ110に能動的に問い合わせることによってPVモジュールIDを取得するために、インバータ106をIDタグ110に通信可能に結合する。PVモジュールIDがインバータ106と対応するIDタグ110との間の有線接続を介して取得されるいくつかの代替実施形態では、インバータ制御モジュール208はインバータ・ワイヤレス・トランシーバ212を備えなくてもよい。
[0033]インバータPLCトランシーバ210は、PLCによってコントローラ108と通信するためにACバス118を介して結合される。そのような通信は、PVモジュールID及び/又はインバータID情報(例えばIDや、IDの関連付け)をコントローラ108に提供することや、コントローラ108から動作命令(例えば、発電の開始、発電の停止)を受信することなどを含んでもよい。一又は複数の代替実施形態では、インバータ制御モジュール208は、例えばWI−FIやWI−MAXモデム、3Gモデム、ケーブルモデム、デジタル加入者回線(DSL)、光ファイバ、又は類似のタイプの技術などの、無線又は他のタイプの有線通信方法を利用して、コントローラ108及び/又はマスタコントローラ114と通信することができる。そのような実施形態では、インバータ制御モジュール208はインバータPLCトランシーバ210を備えなくてもよい。
[0034]メモリ218は、ランダムアクセスメモリ、読出し専用メモリ、取外し可能なディスクメモリ、フラッシュメモリ、及びこれらのタイプのメモリの様々な組み合わせを含み得る。メモリ218は、時にはメインメモリと呼ばれ、部分的にキャッシュメモリ又はバッファメモリとして使用することができる。メモリ218は、CPU機能によってサポートされ得るインバータ制御モジュール208のオペレーティングシステム220を一般に記憶する。オペレーティングシステム220は、Linux及びリアルタイムオペレーティングシステム(RTOS)などの、しかしそれらに限定されない、多くの市販のオペレーティングシステムの一つであってもよい。
[0035]メモリ218は、インバータ106を管理するための(例えば、インバータ106による発電を管理するための)インバータ管理ソフトウェア222など、様々な形態のアプリケーションソフトウェアを記憶してもよい。加えて、メモリ218は、本発明に関連する様々な機能を実行するためのID管理モジュール120を記憶してもよい。そのような機能は、PVモジュールIDの取出し、インバータIDの取出し、PVモジュールIDとインバータIDとの関連付け、並びに/又はPVモジュールID、インバータID、及び/若しくは関連する情報(例えばIDの関連付け)のコントローラ108への提供を含んでもよい。メモリ218は、PVモジュールID、インバータID、PVモジュールIDとインバータIDとを関連付ける情報などの情報を記憶するためのインバータデータベース226も記憶してよい。
[0036]図3は、本発明の一又は複数の実施形態に係るコントローラ108のブロック図である。コントローラ108は、コントローラPLCトランシーバ302と、コントローラ・トランシーバ304と、少なくとも一つの中央処理装置(CPU)306と、サポート回路308と、メモリ310とを備える。CPU306は、コントローラPLCトランシーバ302と、コントローラ・トランシーバ304と、サポート回路308と、メモリ310とに結合され、1以上の従来どおり利用可能なマイクロプロセッサを備えてもイオ。追加的に又は代替的に、CPU306は1以上の特定用途向け集積回路(ASIC)を備えてもよい。サポート回路308は、CPU306の機能を促進するために使用される周知の回路である。そのような回路には、キャッシュ、電源、クロック回路、バス、ネットワークカード、入出力(I/O)回路などがあるが、それらに限定されない。コントローラ108は、特定のソフトウェアを実行すると本発明の様々な実施形態を実行するための専用コンピュータとなる汎用コンピュータを使用することで実施してもよい。
[0037]コントローラPLCトランシーバ302は、PLCによってインバータ106と通信するためにACバス118に結合されて、例えば、PVモジュールID及び/又はインバータID情報(例えばIDや、ID間の関連付け)の取得や、動作命令(例えば、発電の開始、発電の停止)の提供などを行う。一又は複数の代替実施形態では、コントローラ108は、例えばWI−FI若しくはWI−MAXモデム、3Gモデム、ケーブルモデム、デジタル加入者回線(DSL)、光ファイバ、又は類似のタイプの技術などの、無線又は他のタイプの有線通信方法を利用して、インバータ106と通信してもよい。
[0038]コントローラ・トランシーバ304は、(例えば、コントローラ108及び/又はインバータ106を操作するための)DG102の管理を容易にするために、コントローラ108を通信ネットワーク112を介してマスタコントローラ114に通信可能に結合する。コントローラ108は、DG102に関する情報(例えば、PVモジュールID、インバータID、コントローラID、PVモジュールIDとインバータID及び/又はコントローラIDとの関連付け、並びに類似の情報)をコントローラ・トランシーバ304を介してマスタコントローラ114に提供することができる。コントローラ・トランシーバ304はネットワーク112に結合してそのような通信を提供するために、例えばWI−FI若しくはWI−MAXモデム、3Gモデム、ケーブルモデム、デジタル加入者回線(DSL)、光ファイバ、又は類似のタイプの技術などの無線又は有線技法を用いてもよい。
[0039]メモリ310は、ランダムアクセスメモリ、読出し専用メモリ、取外し可能なディスクメモリ、フラッシュメモリ、及びこれらのタイプのメモリの様々な組み合わせを含み得る。メモリ310は、時にはメインメモリと呼ばれ、部分的にキャッシュメモリ又はバッファメモリとして使用することができる。メモリ310はコントローラ108のオペレーティングシステム312を一般に記憶する。オペレーティングシステム312は、サンマイクロシステムズ社のSOLARIS、IBM社のAIX、ヒューレッドパッカード社のHP−UX、レッドハットソフトウェアのLinux、及びマイクロソフト社のWindows 2000などの、しかしそれらに限定されない、多くの市販のオペレーティングシステムの一つであってもよい。
[0040]メモリ310は、対応するDG102及び対応するコンポーネントを管理する(例えば、インバータ発電を制御する)ためのDG管理ソフトウェア314など、様々な形態のアプリケーションソフトウェアを記憶することができる。加えて、メモリ310は、本発明に関連する様々な機能を実行するためのDG ID管理ソフトウェア316を記憶してもよい。そのような機能は、PVモジュールID及び/若しくはインバータIDを取得すること、PVモジュールIDを対応するインバータIDに関連付けるか又はそのような情報をインバータ106から取得すること、PVモジュールID及び/若しくはインバータIDをDG102に(例えばコントローラIDに)関連付けること、並びに/又はID情報(例えば、PVモジュールID、インバータID、コントローラID、若しくはID間の関連付けなど)をマスタコントローラ114に提供することを含み得る。メモリ310は、PVモジュールID及び/又はインバータID、コントローラID、並びにID間の関連付けなど、本発明に関連する情報を記憶するためのコントローラデータベース318を備えてもよい。
[0041]図4は、本発明の一又は複数の実施形態に係るマスタコントローラ114のブロック図である。マスタコントローラ114はマスタコントローラ・トランシーバ402と、サポート回路406と、メモリ408とを備え、その各々は少なくとも一つの中央処理装置(CPU)404に結合される。CPU404は、1以上の従来通り利用可能なマイクロプロセッサを備えてもよい。追加的に又は代替的に、CPU404は1以上の特定用途向け集積回路(ASIC)を備えてもよい。サポート回路406は、CPU404の機能を促進するために使用される周知の回路である。そのような回路にはキャッシュ、電源、クロック回路、バス、ネットワークカード、入出力(I/O)回路などがあるが、それらに限定されない。マスタコントローラ114は、特定のソフトウェアを実行すると本発明の様々な実施形態を実行するための専用コンピュータとなる汎用コンピュータを使用することで実施してもよい。
[0042]マスタコントローラ・トランシーバ402は、(例えば、コントローラ108及び/又はインバータ106を操作するための)DG102の管理を容易にするために、マスタコントローラ114を通信ネットワーク112を介してコントローラ108に通信可能に結合する。加えて、マスタコントローラ114はDG102に関するID情報(例えば、PVモジュールID、インバータID、コントローラID、ID間の関連付け、及び類似の情報)をコントローラ・トランシーバ304を介してコントローラ108から受信してもよい。マスタコントローラ・トランシーバ402は、ネットワーク112に結合してそのような通信を提供するために、例えばWI−FI若しくはWI−MAXモデム、3Gモデム、ケーブルモデム、デジタル加入者回線(DSL)、光ファイバ、又は類似のタイプの技術などの無線又は有線技法を利用することができる。
[0043]メモリ408はランダムアクセスメモリ、読出し専用メモリ、取外し可能なディスクメモリ、フラッシュメモリ、及びこれらのタイプのメモリの様々な組み合わせを含み得る。メモリ408は、時にはメインメモリと呼ばれ、部分的にキャッシュメモリ又はバッファメモリとして使用することができる。メモリ408はマスタコントローラ114のオペレーティングシステム410を一般に記憶する。オペレーティングシステム410は、サンマイクロシステムズ社のSOLARIS、IBM社のAIX、ヒューレッドパッカード社のHP−UX、レッドハットソフトウェアのLinux、及びマイクロソフト社のWindows 2000などの、しかしそれらに限定されない、多くの市販のオペレーティングシステムの一つであってもよい。
[0044]メモリ408は、太陽光発電システム100のDG102を管理するための(例えば、インバータ106を操作するための命令をコントローラ108に提供するための)システム管理ソフトウェア412などの、様々な形態のアプリケーションソフトウェアを記憶してもよい。加えて、メモリ408は、DG102の管理に関するデータを記憶するためのマスタコントローラデータベース416や(例えば、PVモジュールID、インバータID、及び/又はコントローラID、並びにID間の関連付けなど)、本発明に関連するデータを記憶するためのコンポーネント追跡データベース418などの様々なデータベースを備えてもよい。
[0045]メモリ408は、本発明に関連する様々な機能を実行するためのコンポーネント追跡ソフトウェア414をさらに記憶してもよい。そのような機能は、コントローラ108及び/又はインバータ106からID情報を取得することや、PVモジュールID、インバータID、及び/又はコントローラIDの間の関連付けを生成することなどを含むことができる。加えて、コンポーネント追跡ソフトウェア414は、何らかのIDミスマッチ(すなわち、いずれかのID関連付けが以前に記録したものと異なるかどうか)を識別するために、1以上のDGコンポーネントについてのID関連付けをコンポーネント追跡データベース418内のID関連付けと比較することによってID関連付けを分析する。そのようなIDミスマッチ(例えば、以前に記録したものとは異なるインバータIDと関連付けられたPVモジュールID、以前に記録したものとは異なるコントローラIDと関連付けられたPVモジュールID/インバータモジュールIDのペア)は、対応するコンポーネントが太陽光発電システム100内に許可なく再配置された(例えば、特定のDG102から盗まれて別のDG102内で利用されている)ことを示している。
[0046]太陽光発電システム100内のいずれかのコンポーネントが許可なく再配置されたと判定された場合に、マスタコントローラ114は適切なインバータ106に、対応するコントローラ108を介して制御コマンドを発行することによって、対応するコンポーネントからの発電を阻止してもよい。加えて、マスタコントローラ114は、例えば通信ネットワーク112を介して、適切な当局及び/又はDGユーザに通知を発行してもよい。
[0047]図5は、本発明の一又は複数の実施形態に係るインバータにおいてID情報を管理するための方法500のフロー図である。以下で説明する実施形態などのいくつかの実施形態では、インバータはDG内に配置され、PVモジュールからの直流電力を変換して交流電力にするためにPVモジュールに結合される(例えば、PVモジュール104が、DG102内のインバータ106に結合される)。代替実施形態では、インバータは複数のPVモジュールに結合されてもよい。加えて、インバータは、先に説明したように、インバータを管理するためにコントローラ(例えばコントローラ108)に結合される。一又は複数の代替実施形態では、DGは他のタイプの再生可能エネルギー源(例えば、風力発電施設又は水力発電システムなど)を備えてもよく、エネルギー源からの直流電力を変換して交流電力にするためにインバータがそのようなエネルギー源に結合される。
[0048]方法500はステップ502において開始してステップ504に進み、インバータは、シリアル番号などの一意のPVモジュールIDを取得して、結合されたPVモジュールを識別する。いくつかの実施形態では、IDタグ(例えば、RFIDタグ、単純なROMモジュール、又はIDを伝達するための類似のデバイスとすることができる、IDタグ110)は、PVモジュールIDを提供するためにPVモジュールに結合される。IDタグはDGの試運転中又はPVモジュールの製造中にPVモジュールに結合することができ、あるいはIDタグをPVモジュールに組み込むこともできる。IDタグは受動的であってもよいし(すなわち、電源を必要としない)、能動的であってもよい(例えば、バッテリ若しくは他の電源によって給電される)。DGが他のタイプの再生可能エネルギー源を含む一又は複数の代替実施形態では、インバータは、例えばコンポーネントに結合されたIDタグからそのような再生可能エネルギー源の一又は複数のコンポーネントについての一意のIDを取得してもよい。
[0049]インバータは、ワイヤレス・トランシーバ(例えばインバータ内のワイヤレス・トランシーバ)を利用してPVモジュールIDをIDタグからワイヤレスで取得することができる。あるいは、PVモジュールIDはインバータとIDタグとの間の有線接続を介して取得してもよい。いくつかの実施形態では、インバータはIDタグに問い合わせてPVモジュールIDを取得することができ、あるいは、IDタグはPVモジュールIDをインバータに能動的に送信してもよい。インバータは、DGの試運転中又は既存のインバータ及び/若しくはPVモジュールを交換した場合などのインバータの初期始動時に、PVモジュールIDをIDタグから取得してもよい。いくつかの実施形態では、インバータはPVモジュールIDをIDタグから周期的に取得してもよく、周期性はユーザが設定してもよいし事前に定義されていてもよい。追加的に又は代替的に、インバータは、例えば、日の出後に、インバータを動作させるのに十分な太陽エネルギーが供給されるようになった後のインバータの日次の始動後に、PVモジュールIDを取得してもよい。
[0050]いくつかの実施形態では、インバータは取得したPVモジュールIDをそのメモリ内に記憶してもよい。追加的に又は代替的に、インバータのメモリはシリアル番号などのインバータについての一意のIDを記憶してもよい。
[0051]方法500はステップ506に進む。ステップ506において、インバータは例えばPLCによってPVモジュールIDをコントローラに伝達する。加えて、インバータはインバータID及び/又はPVモジュールIDとインバータIDとの関連付け(すなわち、特定のPVモジュールが特定のインバータに結合されていることの表示)をコントローラに伝達してもよい。いくつかの実施形態では、インバータはPVモジュールID、インバータID、及び/又はID関連付けをコントローラに能動的に送信してもよい。あるいは、コントローラはそのようなID情報の一部又は全部をインバータから取り出してもよい。一又は複数の代替実施形態では、インバータは他のタイプの有線通信及び/又は無線通信を介してコントローラと通信してもよい。方法500はステップ508へ進み、そこで終了する。
[0052]図6は、本発明の一又は複数の実施形態に係るコントローラにおいてID情報を管理するための方法600のフロー図である。以下で説明する実施形態などのいくつかの実施形態では、DGは、PVモジュールからの直流電力を変換して交流電力にするための複数のインバータに1対1対応で結合された複数のPVモジュールを備える(例えば、PVモジュール104は、DG102内のインバータ106に結合される)。いくつかの代替実施形態では、各インバータは複数のPVモジュールに結合してもよく、複数のPVモジュールは、直流電力を変換するための単一の集中型インバータに結合してもよい。コントローラ(例えばコントローラ108)はインバータを管理するためにインバータに結合され、マスタコントローラ(例えばマスタコントローラ114)はDGを管理するために通信ネットワークを介してコントローラに通信可能に結合される。いくつかの代替実施形態では、DGは他のタイプの再生可能エネルギー源(例えば、風力発電施設又は水力発電システムなど)を備えてもよく、エネルギー源からの直流電力を変換して交流電力にするために、一又は複数のインバータがそのようなエネルギー源に結合される。
[0053]方法500に関して先に説明したように、各インバータは、それが結合されたPVモジュールを識別する一意のPVモジュールIDを取得する。加えて、各インバータは一意のインバータID及び/又はID関連付け情報をそのメモリ内に記憶してもよい。DGが他のタイプの再生可能エネルギー源を含む一又は複数の代替実施形態では、インバータは、例えばコンポーネントに結合されたIDタグから、そのような再生可能エネルギー源の一又は複数のコンポーネントについての一意のIDを取得してもよい。
[0054]方法600はステップ602において開始してステップ604に進み、コントローラはインバータからID情報を取得する。コントローラは、インバータが例えばDGの試運転中に最初に始動されたときや1以上のインバータ及び/若しくはPVモジュールがDG内で交換されたときに、ID情報を取得してもよい。いくつかの実施形態では、コントローラは周期的にID情報を取得することができ、周期性はユーザが設定してもよいし事前に定義されていてもよい。追加的に又は代替的に、コントローラは、インバータを動作させるのに十分な太陽エネルギーが供給されるようになった後、例えば日の出後に、インバータの日次の始動に続いてID情報を取得してもよい。
[0055]ID情報は、PVモジュールID及び/又はインバータIDなどのDGのコンポーネントを一意的に識別するIDを含む。加えて、ID情報は、PVモジュールとインバータとの関係(すなわち、どのPVモジュールがどのインバータに結合されるか)を示すID関連付けを含んでもよい。いくつかの実施形態では、コントローラはPVモジュールID及びインバータIDを受信し、対応するID間の関連付けを生成してもよい。コントローラは、PVモジュールID及び/又はインバータIDをそのメモリ内に記憶された一意のコントローラIDと関連付けることもでき、コントローラはID情報のすべてのうちのいくつかをそのメモリ内に記憶してもよい。いくつかの代替実施形態では、コントローラは、例えばPVモジュールに結合されたIDタグから直接的にPVモジュールIDを取得してもよい。
[0056]方法600はステップ606に進む。ステップ606において、コントローラは、例えば先に説明したような有線又は無線通信技術を利用してID情報(例えば、PVモジュールID、インバータID、コントローラID、ID間の関連付け)の少なくとも一部をマスタコントローラに伝達し、いくつかの実施形態では、マスタコントローラはコントローラからID情報を取り出してもよい。コントローラは、例えばDGの試運転中に、DGの1以上のコンポーネントが交換されたときなどの初期始動時に、要求時に、定期的に(例えば、日の出後のインバータの日次の始動時に)、及び/又は設定されたスケジュールに基づいて、ID情報をマスタコントローラに伝達してもよい。方法600はステップ608へ進み、そこで終了する。
[0057]図7は、本発明の一又は複数の実施形態に係る太陽光発電システム内に許可なく再配置されたコンポーネントを識別するための方法700のフロー図である。以下で説明する実施形態などのいくつかの実施形態では、マスタコントローラは太陽光発電システム内の複数のDGに通信可能に結合される(例えば、マスタコントローラ114は太陽光発電システム100内のDG102に結合される)。各DGは、PVモジュールからの直流電力を変換して交流電力にするための複数のインバータに1対1対応で結合された複数のPVモジュールを備える。一又は複数の代替実施形態では、1以上のインバータは複数のPVモジュールに結合することができ、及び/又は1以上のDGの各々は、直流電力を変換するために、複数のPVモジュールに結合された単一の集中型インバータを備えてもよい。各DG内では、インバータを管理するために、インバータが例えばPLCによってコントローラに結合される。さらに、コントローラは対応するDGを管理するために、(無線技法及び/又は有線技法を利用する通信ネットワークを介して)マスタコントローラに通信可能に結合される。コントローラは、方法600に関して先に説明したように、対応するDGに関するID情報を取得する。
[0058]いくつかの代替実施形態では、1以上のDGは他のタイプの再生可能エネルギー源(例えば、風力発電施設又は水力発電システムなど)を備えてもよく、エネルギー源からの直流電力を変換して交流電力にするために1以上のインバータがそのようなエネルギー源に結合される。そのような実施形態では、インバータは、例えばコンポーネントに結合されたIDタグからそのような再生可能エネルギー源の1以上のコンポーネントについての一意のIDを取得してもよい。
[0059]方法700はステップ702において開始してステップ704に進み、マスタコントローラは太陽光発電システム内のコントローラからID情報を受信する。コントローラは、コントローラが(例えばDGの試運転中に)最初に始動されたときや、コントローラがID情報を取得したとき(例えば、PVモジュールがDG内で交換されたとき)に、ID情報をマスタコントローラに提供してもよい。あるいは、コントローラはID情報をマスタコントローラに周期的に提供してもよく、及び/又はマスタコントローラはID情報を求めてコントローラに周期的に問い合わせてもよい。そのような周期性の一方又は両方はユーザが定義してもよいし事前に定義されていてもよい。追加的に又は代替的に、マスタコントローラはユーザが要求したときにID情報を取得してもよい。
[0060]ID情報は、一又は複数のDG内の一又は複数のコンポーネントに関し、PVモジュールID、インバータID、及び/又はコントローラIDばかりでなく、コンポーネント間の関係を識別するID関連付け(例えば、どのPVモジュールがどのインバータに結合されているか、並びにどのPVモジュール及び/又はインバータがどのコントローラに結合されているかなど)を含んでもよい。いくつかの代替実施形態では、マスタコントローラは、例えばPVモジュールに結合されたIDタグから直接的にPVモジュールIDを取得することができ、又はマスタコントローラは、対応するインバータから直接的にPVモジュールIDを取得してもよい。追加的に又は代替的に、マスタコントローラはインバータから直接的にインバータIDを取得してもよい。
[0061]方法700はステップ706に進む。ステップ706において、マスタコントローラは受信したID関連付けを分析する。すなわち、マスタコントローラは受信したID関連付けを、例えばコンポーネント追跡データベース内に以前に記録した太陽光発電システムについてのID関連付けと比較する。そのようなコンポーネント追跡データベースはマスタコントローラのメモリ内に常駐していてもよい。いくつかの実施形態では、マスタコントローラは特定のDGのためのPVモジュールID及び/又はインバータIDを対応するコントローラのコントローラIDと関連付けた上で、その関連付けを記録したID関連付けと比較してもよい。
[0062]ステップ708において、マスタコントローラは何らかのIDミスマッチが存在するかどうかを、すなわち、受信したID関連付けのいずれかが、以前に記録したID関連付けから変化しているかどうか(例えば、以前に記録したものとは異なるインバータIDに関連付けられたPVモジュールID、及び以前に記録したものとは異なるコントローラIDに関連付けられたPVモジュールID/インバータIDのペアなど)を判定する。そのようなIDミスマッチ(すなわちID関連付けの変化)は、対応するコンポーネントが以前に太陽光発電システムの一つのDGから許可なく取り外されて太陽光発電システムの別のDG内に再配置されたことを示す。
[0063]いくつかの実施形態では、対応するコンポーネントが太陽光発電システム内に実際に合法的に再配置されたので(例えば、一つのDG所有者から別のDG所有者に販売された)コンポーネントが許可なく再配置されたことを示すものとしてID関連付けの変化を見なすべきではない、ということを示す印を、ID、及び/又はID間の関連付けが含んでいてもよい。
[0064]ステップ708において、マスタコントローラがIDミスマッチが存在しない(すなわちID関連付けに変化がない)と判定した場合に、方法700はステップ710に進み、受信したID情報がコンポーネント追跡データベース内に記憶される。ステップ708において、1以上のIDミスマッチ(すなわちID関連付けの変化)が存在すると判明した場合には、方法700はステップ712に進む。ステップ712において、マスタコントローラはミスマッチを起こしたIDに対応するコンポーネントからの発電を阻止する。例えば、マスタコントローラは、関連するPVモジュールがIDミスマッチを起こしたことが判明した場合に、対応するコントローラを介して特定のインバータにコマンドを発行して発電を阻止する。
[0065]ステップ714において、マスタコントローラは、例えば対応するコントローラのIPアドレスを利用して、再配置されたコンポーネントが見つかったDGを識別することによって、再配置されたコンポーネントの現在地を判定する。いくつかの実施形態では、マスタコントローラは加えて、例えば通信ネットワークを介して適切な当局又はDGユーザ(例えばDGの所有者)に通知を提供してもよい。
[0066]ステップ716において、マスタコントローラは、受信したID情報のいずれかが有効であり(すなわちIDミスマッチを起こしておらず)、したがって以前に記録していない場合に、コンポーネント追跡データベースに追加すべきであるかどうかを判定する。例えば、新しいDGが作動された場合に、マスタコントローラは、各インバータとそれに対応するPVモジュールとの間のID関連付けなど、DG内の各コンポーネントについてのID情報を受信してもよい。マスタコントローラは、そのようなID関連付けの一つ又は複数はIDミスマッチを起こしているが、残りのID関連付けは起こしておらず、したがって、有効であると判定してもよい。ステップ716において、マスタコントローラが、受信したID情報の一部が有効であると判定した場合に、方法700はステップ710に進み、有効なID情報がコンポーネント追跡データベース内に記憶される。方法700はステップ718へ進み、そこで終了する。ステップ716において、マスタコントローラが、新たに受信したID情報がいずれも有効でないと判定した場合に、方法700はステップ718へ進み、そこで終了する。
[0067]上記の説明は本発明の実施形態に関するが、本発明の基本的な範囲から逸脱することなく、本発明の他の実施形態及びさらなる実施形態を考案することができ、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。

Claims (20)

  1. 分散型発電機コンポーネントの再配置を識別するための方法であって、前記方法の少なくとも一部が、少なくとも一つのプロセッサを備えるコントローラによって実行され、前記方法が、
    分散型発電機(DG)の第1のコンポーネントのための第1の識別情報(ID)と、前記DGの第2のコンポーネントのための第2のIDとを取得するステップと、
    前記第1の識別子と前記第2の識別子との関連付けを生成するステップであって、前記関連付けが前記第1のコンポーネントと前記第2のコンポーネントとの関係を識別する、該ステップと、
    前記関連付けが変化したかどうかを判定するために、前記関連付けを複数の記録された関連付けと比較するステップと
    を含む方法。
  2. 前記関連付けが変化したと判定した場合に、前記第1のコンポーネント又は前記第2のコンポーネントの少なくとも一方による発電を阻止するステップ
    をさらに含む請求項1に記載の方法。
  3. 前記第1のコンポーネント又は前記第2のコンポーネントの少なくとも一方の所在地を決定するステップ
    をさらに含む請求項1に記載の方法。
  4. 前記関連付けが変化したと判定した場合に通知を生成するステップ
    をさらに含む請求項1に記載の方法。
  5. 前記第1のコンポーネントに結合された電子タグから前記第1のIDを電子的に送信するステップ
    をさらに含む請求項1に記載の方法。
  6. 前記第1のIDを取得するステップが、前記電子タグに電子的に問い合わせるサブステップを含む、
    請求項5に記載の方法。
  7. 前記電子タグが無線周波数識別(RFID)タグである、
    請求項5に記載の方法。
  8. 前記第1のコンポーネントがPVモジュールであり、前記第2のコンポーネントがインバータである、
    請求項1に記載の方法。
  9. 前記関連付けが変化していないと判定した場合に、前記関連付けを前記複数の記録された関連付けに追加するステップ
    をさらに含む請求項1に記載の方法。
  10. 分散型発電機コンポーネントの再配置を識別するための装置であって、
    分散型発電機(DG)内の第1のコンポーネントを識別する第1の識別情報(ID)を電子的に提供するために前記第1のコンポーネントに結合することが可能な電子タグと、
    前記第1のIDと第2のIDとの関連付けを複数の記録された関連付けと比較して、前記関連付けが変化したかどうかを判定するためのマスタコントローラであって、前記第2のIDが前記DG内の第2のコンポーネントを識別する、該マスタコントローラと
    を備える装置。
  11. コントローラと前記第2のコンポーネントとをさらに備え、
    前記第2のコンポーネントが前記第1のID及び前記第2のIDを前記コントローラに伝達する、
    請求項10に記載の装置。
  12. 前記コントローラが前記関連付けを生成し該関連付けを前記マスタコントローラに伝達する、
    請求項11に記載の装置。
  13. 前記関連付けが変化したと判定した場合に、前記マスタコントローラが、前記第1のコンポーネント又は前記第2のコンポーネントの少なくとも一方による発電を阻止する、
    請求項10に記載の装置。
  14. 前記マスタコントローラが前記第1のコンポーネント又は前記第2のコンポーネントの少なくとも一方の所在地を決定する、
    請求項10に記載の装置。
  15. 前記関連付けが変化したと判定した場合に、前記マスタコントローラが通知を生成する、
    請求項10に記載の装置。
  16. 前記第2のコンポーネントをさらに備え、
    前記第2のコンポーネントが前記電子タグから前記第1のIDを電子的に読み取る、
    請求項10に記載の装置。
  17. 前記電子タグがRFIDタグである、
    請求項10に記載の装置。
  18. 前記第1のコンポーネントがPVモジュールであり、前記第2のコンポーネントがインバータである、
    請求項10に記載の装置。
  19. 前記インバータをさらに備え、
    前記インバータが、前記第2のIDを記憶するためのメモリと、前記第1のID及び前記第2のIDをコントローラに送信するためのトランシーバとを備える、
    請求項18に記載の装置。
  20. 前記関連付けが変化していないと判定した場合に、前記マスタコントローラが前記関連付けを前記複数の記録された関連付けに追加する、
    請求項10に記載の装置。
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