JP2013033825A - 地絡検出装置、地絡検出方法、太陽光発電システム、及び地絡検出プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】地絡検出装置1では、演算制御部5の各種機能を実行することにより、2つの太陽電池ストリング1031,103nが太陽光発電システム100から解列され、そして、一方の太陽電池ストリング103nについての測定が測定器3により実施されるのと並列的に、当該測定前の他方の太陽電池ストリング1031が充放電部4によって充放電される。つまり、後段のステップで太陽電池ストリング1031を測定器3に接続した後即座に測定を実施できるように、太陽電池ストリング1031の充放電が太陽電池ストリング103nの測定と同じタイミングで予めなされることとなる。
【選択図】図1
Description
ここで、一般的に、太陽電池ストリングを測定部に接続した直後では、この測定部による測定値が太陽電池ストリングの対地静電容量に起因して変動する場合があり、そのため、かかる変動が落ち着くまで測定の実施を待機する必要がある。この点、本発明では、解列された2つ以上の太陽電池ストリングうち測定対象ストリングについて測定を実施するのと並列的に、測定前の充放電対象ストリングを充放電させる。つまり、太陽電池ストリングを測定部に接続した後即座に測定を実施できるように、測定と同じタイミングで充放電が予めなされることとなる。よって、太陽電池ストリングに測定部を接続直後においては、測定値の変動が抑制され、待つことなく測定を実施することができる。従って、太陽電池アレイ内の地絡の検出に要する時間を短縮することが可能となる。
本発明の第1実施形態について説明する。図1,2は、第1実施形態に係る地絡検出装置を備えた太陽光発電システムを示す概略構成図、図3は、図1に示す地絡検出装置の演算制御部を示す機能ブロック図である。図1,2に示すように、地絡検出装置1は、太陽光発電システム100において太陽電池アレイ101内の地絡を検出するものである。そこで、まず、この太陽光発電システム100について説明する。
Ileak=|V11/R11|−|V12/R12| …(1)
但し、R11:第1検出抵抗11の抵抗値
R12:第2検出抵抗12の抵抗値
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明では、上記第1実施形態と異なる点について主に説明する。
Ileak2=V21/R21 …(2)
但し、R21:検出抵抗21aの抵抗値
次に、本発明の第3実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明では、上記第1実施形態と異なる点について主に説明する。
Rleak=Rd×|V0|/(|V1|+|V2|)−Rd …(3)
但し、Rd:検出抵抗31の抵抗値
V0:極間電圧値
V1:正極電圧降下値
V2:負極電圧降下値
次に、本発明の第4実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明では、上記第1実施形態と異なる点について主に説明する。
Claims (9)
- 複数の太陽電池モジュールが直列接続されて構成された太陽電池ストリングと、複数の前記太陽電池ストリングが並列接続されて構成された太陽電池アレイと、電力を消費又は変換する負荷装置と、を具備する太陽光発電システムにおいて、前記太陽電池アレイ内の地絡を検出する地絡検出装置であって、
複数の前記太陽電池ストリングのうち2つ以上の前記太陽電池ストリングを、互いに電気的に切り離されるようにして前記太陽光発電システムから解列するスイッチング部と、
複数の前記太陽電池ストリングのそれぞれに対し、接続して所定の測定を実施する測定部と、
複数の前記太陽電池ストリングのそれぞれに対し、その対地電位が前記測定部に接続時の対地電位と等しくなるよう接続して充放電させる充放電部と、
少なくとも前記測定部及び前記充放電部の動作の制御と、前記測定部による測定値に基づく地絡検出と、を実施する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記スイッチング部により解列された2つ以上の前記太陽電池ストリングのうち、一の太陽電池ストリングについて、測定対象ストリングとして前記測定部により前記所定の測定を実施させることと並列的に、
前記スイッチング部により解列された2つ以上の前記太陽電池ストリングのうち、前記測定対象ストリングとは別で且つ前記所定の測定を実施前の他の太陽電池ストリングを、充放電対象ストリングとして前記充放電部により充放電させること、を特徴とする地絡検出装置。 - 前記測定部は、接地電位に繋がる接続部を介して互いに接続された第1及び第2検出抵抗を有し、
前記充放電部は、接地電位に繋がる接続部を介して互いに接続された第1及び第2充放電抵抗を有し、
前記第1検出抵抗と前記第1充放電抵抗とは、互いに等しい抵抗値とされていると共に、前記第2検出抵抗と前記第2充放電抵抗とは、互いに等しい抵抗値とされ、
前記制御部は、
解列された前記測定対象ストリングの正極側に前記第1検出抵抗における前記接続部側と反対側を接続させると共に、負極側に前記第2検出抵抗における前記接続部と反対側を接続した状態にて、前記接続部から接地電位に流れる電流値に関する測定値の測定を前記測定部により実施させる測定処理と、
前記測定処理と並列的に、解列された前記充放電対象ストリングの正極側に前記第1充放電抵抗における前記接続部側と反対側を接続させると共に、負極側に前記第2充放電抵抗における前記接続部と反対側を接続させることで、前記充放電部により当該充放電対象ストリングを接地して充放電させる充放電処理と、
測定させた前記測定値に基づいて、地絡の有無を判定する判定処理と、を実行すること、を特徴とする請求項1記載の地絡検出装置。 - 前記測定部は、一方側が接地電位に接続された測定用直流電源を少なくとも有し、
前記充放電部は、一方側が接地電位に接続された充放電用直流電源を少なくとも有し、
前記測定用直流電源の他方側及び前記充放電用直流電源の他方側は、ともに解列された個々の前記太陽電池ストリングと前記負荷装置との間の電路における所定箇所に接続可能とされ、
前記測定用直流電源が印加する直流電圧値と前記充放電用直流電源が印加する直流電圧値とは、互いに等しい電圧値とされ、
前記制御部は、
解列された前記測定対象ストリングの前記所定箇所に前記測定用直流電源の他方側を接続させた状態にて、前記所定箇所から接地電位に流れる電流値に関する測定値の測定を前記測定部により実施させる測定処理と、
前記測定処理と並列的に、解列された前記充放電対象ストリングの前記所定箇所に前記充放電用直流電源の他方側を接続させることで、前記充放電部により当該充放電対象ストリングを接地して充放電させる充放電処理と、
測定させた前記測定値に基づいて、地絡の有無を判定する判定処理と、を実行すること、を特徴とする請求項1記載の地絡検出装置。 - 前記測定処理は、解列された前記測定対象ストリングの正極側又は負極側に前記測定用直流電源における負極側又は正極側としての他方側を接続させ、
前記充放電処理は、解列された前記充放電対象ストリングの正極側又は負極側に前記充放電用直流電源における負極側又は正極側としての他方側を接続させること、を特徴とする請求項3記載の地絡検出装置。 - 前記測定部は、一方側が接地電位に接続されていると共に他方側が複数の前記太陽電池ストリングの正極側及び負極側に接続可能な測定用電路を有し、
前記充放電部は、一方側が大地に接続されていると共に他方側が複数の前記太陽電池ストリングの正極側及び負極側に接続可能な充放電用電路を有し、
前記測定用電路と前記充放電用電路とは、互いに等しい抵抗値とされ、
前記制御部は、
前記測定対象ストリングの正極側のみに前記測定用電路を接続した状態にて、前記測定用電路に流れる電流値に関する測定値を第1測定値として測定させる第1測定処理と、
前記測定対象ストリングの負極側のみに前記測定用電路を接続した状態にて、前記測定用電路を流れる電流値に関する測定値を第2測定値として測定させる第2測定処理と、
前記充放電対象ストリングの正極側のみに前記充放電用電路を接続させることで、前記充放電部により当該充放電対象ストリングを接地して充放電させる第1充放電処理と、
前記充放電対象ストリングの負極側のみに前記充放電用電路を接続させることで、前記充放電部により当該充放電対象ストリングを接地して充放電させる第2充放電処理と、
測定させた前記第1及び第2測定値に基づいて、地絡の有無を判定する地絡判定処理と、を実行し、且つ、
前記第1又は第2測定処理と、前記第1又は第2充放電処理とを並列的に実行すること、を特徴とする請求項1記載の地絡検出装置。 - 前記制御部は、解列された前記太陽電池ストリングに対し、前記充放電部による充放電を実施させた後、前記太陽光発電システムに電気的に接続させることなく連続して、前記測定部による前記所定の測定を実施させること、を特徴とする請求項1〜5の何れか一項記載の地絡検出装置。
- 複数の太陽電池モジュールが直列接続されて構成された太陽電池ストリングと、複数の前記太陽電池ストリングが並列接続されて構成された太陽電池アレイと、電力を消費又は変換する負荷装置と、を具備する太陽光発電システムにおいて、前記太陽電池アレイ内の地絡を検出する地絡検出方法であって、
複数の前記太陽電池ストリングのうち2つ以上の前記太陽電池ストリングを、互いに電気的に切り離されるようにして前記太陽光発電システムから解列する解列ステップと、
複数の前記太陽電池ストリングのそれぞれに対し、測定部を接続して所定の測定を実施する測定ステップと、
複数の前記太陽電池ストリングのそれぞれに対し、その対地電位が前記測定部に接続時の対地電位と等しくなるよう接続して充放電させる充放電ステップと、
前記測定ステップにより得た測定値に基づき地絡の有無を判定する地絡検出ステップと、を備え、
前記測定ステップでは、前記解列ステップにより解列された2つ以上の前記太陽電池ストリングのうち一の太陽電池ストリングについて、測定対象ストリングとして前記所定の測定を実施し、
前記充放電ステップでは、前記測定ステップにて前記測定対象ストリングの測定を実施するのと並列的に、前記解列ステップにより解列された2つ以上の前記太陽電池ストリングのうち、前記測定対象ストリングとは別で且つ前記所定の測定を実施前の他の太陽電池ストリングを、充放電対象ストリングとして充放電させること、を特徴とする地絡検出方法。 - 複数の太陽電池モジュールが直列接続されて構成された太陽電池ストリングと、
複数の前記太陽電池ストリングが並列接続されて構成された太陽電池アレイと、
電力を消費又は変換する負荷装置と、
請求項1〜6の何れか一項記載の地絡検出装置と、を具備することを特徴とする太陽光発電システム。 - 複数の太陽電池モジュールが直列接続されて構成された太陽電池ストリングと、複数の前記太陽電池ストリングが並列接続されて構成された太陽電池アレイと、電力を消費又は変換する負荷装置と、を具備する太陽光発電システムにおいて、前記太陽電池アレイ内の地絡を検出するための地絡検出プログラムであって、
複数の前記太陽電池ストリングのうち2つ以上の前記太陽電池ストリングを、互いに電気的に切り離されるようにして前記太陽光発電システムから解列させる解列機能と、
複数の前記太陽電池ストリングのそれぞれに対し、測定部を接続させて所定の測定を実施させる測定機能と、
複数の前記太陽電池ストリングのそれぞれに対し、その対地電位が前記測定部に接続時の対地電位と等しくなるよう充放電部を接続させて充放電させる充放電機能と、
前記測定機能により得た測定値に基づき地絡の有無を判定する地絡検出機能と、をコンピュータに実行させ、
前記測定機能では、前記解列機能により解列させた2つ以上の前記太陽電池ストリングのうち一の太陽電池ストリングについて、測定対象ストリングとして前記所定の測定を実施させ、
前記充放電機能では、前記測定機能により前記測定対象ストリングの測定を実施させるのと並列的に、前記解列機能により解列させた2つ以上の前記太陽電池ストリングのうち、前記測定対象ストリングとは別で且つ前記所定の測定を実施前の他の太陽電池ストリングを、充放電対象ストリングとして充放電させること、を特徴とする地絡検出プログラム。
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