JP2013176224A - Power generation system with power generation unit creating electric power from renewable energy - Google Patents

Power generation system with power generation unit creating electric power from renewable energy Download PDF

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Kazunori Okamori
和典 岡森
Aritake Murao
有剛 村尾
Shigeki Otsuka
茂樹 大塚
Takuji Tanigami
拓司 谷上
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a renewable energy generation system capable of monitoring a data transmission section that transmits monitoring data.SOLUTION: The generation system includes: a plurality of power generation units that create electric power from renewable energy; an electric power conversion section that converts electric power output from the plurality of power generation units; a first data transmission section that transmits monitoring data about the input side of the electric power conversion section; and a second data transmission section that transmits the monitoring data about the output side of the electric power conversion section. The first data transmission section and the second data transmission section monitor each other on whether or not they are damaged and announce damage to a monitoring apparatus.

Description

本発明は、再生可能エネルギーから電力を生成する発電ユニットを備える発電システム(以下、「再生可能エネルギー発電システム」と称することがある)に関する。   The present invention relates to a power generation system including a power generation unit that generates electric power from renewable energy (hereinafter sometimes referred to as “renewable energy power generation system”).

近年、地球環境保護の重要性の高まりとともに太陽光発電などの再生可能エネルギーへの期待が大きくなっており、種々の再生可能エネルギー発電システムが積極的に導入あるいは計画されている。   In recent years, with the increasing importance of protecting the global environment, expectations for renewable energy such as solar power generation have increased, and various renewable energy power generation systems have been actively introduced or planned.

特開2011−198127号公報(段落0029、第2図)JP 2011-198127 A (paragraph 0029, FIG. 2)

従来より、再生可能エネルギー発電システムを監視する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1で提案されている太陽光発電プラント監視システムは、115kVトランスに関連するデータを伝送するデータ伝送機器と、22kVトランスに関連するデータを伝送するデータ伝送機器と、インバータ装置に関連するデータを伝送するデータ伝送機器とをそれぞれ1台ずつ備えることで太陽光発電プラントの監視を実現している。   Conventionally, a technique for monitoring a renewable energy power generation system has been proposed (see, for example, Patent Document 1). The photovoltaic power plant monitoring system proposed in Patent Document 1 includes a data transmission device that transmits data related to a 115 kV transformer, a data transmission device that transmits data related to a 22 kV transformer, and data related to an inverter device. The monitoring of the photovoltaic power generation plant is realized by providing one data transmission device for transmitting each.

しかしながら、特許文献1で提案されている太陽光発電プラント監視システムでは、各データ伝送機器自体が故障する可能性があるにもかかわらず、各データ伝送機器の監視については考慮されていなかった。   However, in the photovoltaic power generation plant monitoring system proposed in Patent Document 1, monitoring of each data transmission device has not been considered even though each data transmission device itself may fail.

本発明は、上記の状況に鑑み、監視データを伝送するデータ伝送装置を監視することができる再生可能エネルギー発電システムを提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the renewable energy electric power generation system which can monitor the data transmission apparatus which transmits monitoring data in view of said situation.

上記目的を達成するために本発明に係る発電システムは、再生可能エネルギーから電力を生成する複数の発電ユニットと、前記複数の発電ユニットから出力される電力を変換する電力変換部と、前記電力変換部の入力側に関する監視データを伝送する第1のデータ伝送部と、前記電力変換部の出力側に関する監視データを伝送する第2のデータ伝送部とを備え、前記第1のデータ伝送部と前記第2のデータ伝送部とが互いに故障が生じていないかを監視しあい、監視機器の故障を通報する構成とする。   To achieve the above object, a power generation system according to the present invention includes a plurality of power generation units that generate power from renewable energy, a power conversion unit that converts power output from the plurality of power generation units, and the power conversion. A first data transmission unit for transmitting monitoring data related to the input side of the power supply unit, and a second data transmission unit for transmitting monitoring data related to the output side of the power conversion unit, the first data transmission unit and the A configuration is adopted in which the second data transmission unit monitors whether or not a failure has occurred and reports a failure of the monitoring device.

また、上記構成の発電システムにおいて、前記第1のデータ伝送部の電源電圧が、前記電力変換部の入力電圧もしくは出力電圧または前記電力変換部の入力電圧もしくは出力電圧を変換した電圧であってもよい。   In the power generation system configured as described above, the power supply voltage of the first data transmission unit may be an input voltage or an output voltage of the power conversion unit or a voltage obtained by converting the input voltage or the output voltage of the power conversion unit. Good.

また、上記いずれかの構成の発電システムにおいて、前記第2のデータ伝送部の電源電圧が、前記発電システムの外部から供給される電圧または前記電力変換部の出力電圧を変換した電圧であってもよい。   In the power generation system having any one of the above configurations, the power supply voltage of the second data transmission unit may be a voltage supplied from the outside of the power generation system or a voltage obtained by converting the output voltage of the power conversion unit. Good.

また、上記いずれかの構成の発電システムの一例として、太陽光発電システムを挙げることができる。   Moreover, a solar power generation system can be mentioned as an example of the power generation system having any one of the above configurations.

本発明に係る発電システムによると、監視データを伝送するデータ伝送装置を監視することができる。   According to the power generation system of the present invention, it is possible to monitor a data transmission device that transmits monitoring data.

本発明の第1実施形態に係る太陽光発電システムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the solar energy power generation system which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る太陽光発電システムの概略配置を示す図である。It is a figure which shows schematic arrangement | positioning of the solar energy power generation system which concerns on 1st Embodiment of this invention. 接続箱の一構成例を示す図である。It is a figure which shows one structural example of a connection box. 集電箱の一構成例を示す図である。It is a figure which shows one structural example of a current collection box. 電力変換装置の一構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of 1 structure of a power converter device. 通信機器の一構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of 1 structure of a communication apparatus. 異常監視・制御装置の一構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of 1 structure of an abnormality monitoring and control apparatus. 通信機器及び異常監視・制御装置と外部サーバーとの間のデータ伝送路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the data transmission path between a communication apparatus and an abnormality monitoring and control apparatus, and an external server. 本発明の第2実施形態に係る太陽光発電システムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the solar energy power generation system which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 接続箱の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of a connection box. 電力変換装置の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of a power converter device. 通信機器の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of a communication apparatus. 異常監視・制御装置の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of an abnormality monitoring and control apparatus. 通信機器及び異常監視・制御装置と外部サーバーとの間のデータ伝送路の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the data transmission path between a communication apparatus and an abnormality monitoring and control apparatus, and an external server. 本発明の第3実施形態に係る太陽光発電システムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the solar energy power generation system which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 接続箱の更に他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the further another structural example of a connection box. 電力変換装置の更に他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the further another structural example of a power converter device. 通信機器の更に他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the further another structural example of a communication apparatus. 異常監視・制御装置の更に他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the further another structural example of an abnormality monitoring and control apparatus. 通信機器及び異常監視・制御装置と外部サーバーとの間のデータ伝送路の更に他の例を示す図である。It is a figure which shows the further another example of the data transmission path between a communication apparatus and an abnormality monitoring and control apparatus, and an external server. 太陽光発電システムの最大出力値に応じて異なる必要な手続き等を示す図である。It is a figure which shows the required procedure etc. which differ according to the maximum output value of a photovoltaic power generation system. 太陽光発電システムの最大出力値に応じて異なる必要な設備等を示す図である。It is a figure which shows the required installation etc. which differ according to the maximum output value of a solar power generation system. 通信機器及び異常監視・制御装置が行う判定処理例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of a determination process which a communication apparatus and an abnormality monitoring and control apparatus perform.

本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

<第1実施形態>
図1Aは、本発明の第1実施形態に係る太陽光発電システムの概略構成を示す図である。本発明の第1実施形態に係る太陽光発電システムは、500kW級の太陽光発電システムであって、160個の太陽電池ストリング1_#1〜1_#160と、20台の接続箱2_#1〜2_#20と、4台の集電箱3_#1〜3_#4と、2台の電力変換装置4_#1〜4_#2と、変電設備5と、日照計群6A及び6Bと、気温計群7A及び7Bと、2台の通信機器8_#1〜8_#2と、1台の異常監視・制御装置9とを備えている。なお、以下の説明では、太陽電池ストリング1_#1〜1_#160について、個々の区分けが不要な場合は太陽電池ストリング1と称することがある。同様に以下の説明では、接続箱2、集電箱3、電力変換装置4、通信機器8と称することがある。また、本発明の第1実施形態に係る太陽光発電システムの概略配置は図1Bの通りである。
<First Embodiment>
FIG. 1A is a diagram showing a schematic configuration of a photovoltaic power generation system according to the first embodiment of the present invention. The photovoltaic power generation system according to the first embodiment of the present invention is a 500 kW class photovoltaic power generation system, and includes 160 solar cell strings 1_ # 1 to 1_ # 160 and 20 junction boxes 2_ # 1 to 1_ # 1. 2_ # 20, four current collection boxes 3_ # 1 to 3_ # 4, two power converters 4_ # 1 to 4_ # 2, a substation facility 5, sunshine meter groups 6A and 6B, and a thermometer Groups 7A and 7B, two communication devices 8_ # 1 to 8_ # 2, and one abnormality monitoring / control device 9 are provided. In the following description, solar cell strings 1_ # 1 to 1_ # 160 may be referred to as solar cell string 1 when individual division is not necessary. Similarly, in the following description, the connection box 2, the current collection box 3, the power conversion device 4, and the communication device 8 may be referred to. Moreover, schematic arrangement | positioning of the solar energy power generation system which concerns on 1st Embodiment of this invention is as FIG. 1B.

太陽電池ストリング1_#1〜1_#160はそれぞれ最大出力240Wの多結晶太陽電池モジュールM1を13個直列に接続した構成である。   Each of the solar cell strings 1_ # 1 to 1_ # 160 has a configuration in which 13 polycrystalline solar cell modules M1 having a maximum output of 240 W are connected in series.

接続箱2_#1〜2_#20はそれぞれ8回路入力の接続箱である。接続箱2_#iは、8個の太陽電池ストリング1_#(8i−7)〜1_#8iから供給される電力を一つにまとめて出力する(iは20以下の自然数)。   Each of the connection boxes 2_ # 1 to 2_ # 20 is an 8-circuit input connection box. The junction box 2_ # i collectively outputs the power supplied from the eight solar cell strings 1 _ # (8i-7) to 1_ # 8i (i is a natural number of 20 or less).

接続箱2の一構成例を図2に示す。図2に示す構成例では、接続箱2は、太陽電池ストリング1側に電流が逆流することを防止する逆流防止用ダイオードD1〜D8と、落雷時のサージ電圧を抑える避雷器21と、過電流が流れると電路を開放するブレーカー22とを備えている。   One structural example of the connection box 2 is shown in FIG. In the configuration example shown in FIG. 2, the connection box 2 includes backflow prevention diodes D1 to D8 that prevent current from flowing back to the solar cell string 1 side, a lightning arrester 21 that suppresses a surge voltage during a lightning strike, and an overcurrent. A breaker 22 that opens the electric circuit when it flows is provided.

集電箱3_#1〜3_#4はそれぞれ5回路入力の集電箱である。集電箱3_#jは、5台の接続箱2_#(5j−4)〜2_#5jから供給される電力を一つにまとめて出力する(jは4以下の自然数)。また、集電箱3は、入力単位すなわち8個の太陽電池ストリング単位での異常を検出し、その検出結果を出力する。   The current collection boxes 3_ # 1 to 3_ # 4 are current collection boxes each having five circuits. The current collection box 3_ # j collectively outputs the power supplied from the five connection boxes 2 _ # (5j-4) to 2_ # 5j (j is a natural number of 4 or less). In addition, the current collection box 3 detects an abnormality in input units, that is, in units of eight solar cell strings, and outputs the detection result.

集電箱3の一構成例を図3に示す。図3に示す構成例では、集電箱3は、電流センサS1〜S5と、落雷時のサージ電圧を抑える避雷器31と、過電流が流れると電路を開放するブレーカー32と、通信I/Fを有しており電流センサS1〜S5の出力信号(アナログ信号)をデジタル信号に変換して出力するA/D変換器33と、電源部34とを備えている。集電箱3_#jの電流センサS1は8個の太陽電池ストリング1_#(40j−39)〜1_#(40j−32)単位での異常を検出するために必要な測定値である8個の太陽電池ストリング1_#(40j−39)〜1_#(40j−32)の合計出力電流値を取得し、その取得結果を出力する。また、集電箱3_#jの電流センサS2は8個の太陽電池ストリング1_#(40j−31)〜1_#(40j−24)単位での異常を検出するために必要な測定値である8個の太陽電池ストリング1_#(40j−31)〜1_#(40j−24)の合計出力電流値を取得し、その取得結果を出力する。集電箱3_#jの電流センサS3〜S5も同様である。電源部34は、外部から供給される商用交流電圧(例えば、AC100V電圧、AC200V電圧など)を、電流センサS1〜S5及びA/D変換器33の駆動電圧となる所定のDC電圧(例えば、DC12V電圧、DC24V電圧など)に変換して、電流センサS1〜S5及びA/D変換器33に供給する。なお、全ての集電箱3にA/D変換器33及び電源部34を設けてもよいが、複数台の集電箱3で1つのA/D変換器33を共用してもよく、同様に複数台の集電箱3で1つの電源部34を共用してもよい。   One structural example of the current collection box 3 is shown in FIG. In the configuration example shown in FIG. 3, the current collection box 3 includes current sensors S1 to S5, a lightning arrester 31 that suppresses a surge voltage during a lightning strike, a breaker 32 that opens an electric circuit when an overcurrent flows, and a communication I / F. And an A / D converter 33 that converts the output signals (analog signals) of the current sensors S1 to S5 into digital signals and outputs the digital signals, and a power supply unit 34. The current sensor S1 of the current collection box 3_ # j has eight measurement values that are necessary to detect an abnormality in units of eight solar cell strings 1_ # (40j-39) to 1_ # (40j-32). The total output current values of the solar cell strings 1 _ # (40j-39) to 1 _ # (40j-32) are acquired, and the acquisition result is output. Further, the current sensor S2 of the current collection box 3_ # j is a measurement value necessary to detect an abnormality in units of eight solar cell strings 1_ # (40j-31) to 1_ # (40j-24). The total output current value of each of the solar cell strings 1 _ # (40j-31) to 1 _ # (40j-24) is acquired, and the acquisition result is output. The same applies to the current sensors S3 to S5 of the current collection box 3_ # j. The power supply unit 34 converts a commercial AC voltage (for example, AC100V voltage, AC200V voltage, etc.) supplied from the outside into a predetermined DC voltage (for example, DC12V) that serves as a drive voltage for the current sensors S1 to S5 and the A / D converter 33. Voltage, DC24V voltage, etc.) and supply the current sensors S1 to S5 and the A / D converter 33. In addition, although A / D converter 33 and the power supply part 34 may be provided in all the current collection boxes 3, one A / D converter 33 may be shared by several current collection boxes 3, and the same A plurality of current collecting boxes 3 may share one power supply unit 34.

電力変換装置4_#1〜4_#2はそれぞれ最大出力が240kWであって2回路入力の電力変換装置である。電力変換装置4_#kは、集電箱3_#(2k−1)から供給される電力と集電箱3_#2kから供給される電力との合計電力であるDC電力をAC電力に変換して出力する(kは2以下の自然数)。   Each of the power conversion devices 4_ # 1 to 4_ # 2 has a maximum output of 240 kW and is a two-circuit input power conversion device. The power conversion device 4_ # k converts DC power, which is the total power of the power supplied from the current collection box 3_ # (2k-1) and the power supplied from the current collection box 3_ # 2k, into AC power. Output (k is a natural number of 2 or less).

電力変換装置4の一構成例を図4に示す。図4に示す構成例では、電力変換装置4は、2台の集電箱3から受け取ったDC電力をAC電力に変換して出力するDC/ACインバータ41と、A/D変換器33の出力信号を中継して通信機器8に伝送する中継器42と、電源部43と、DC/ACインバータ41から出力されるAC電力を検出する電力センサS6とを備えている。電源部43は、外部から供給される商用交流電圧(例えば、AC100V電圧、AC200V電圧など)を、中継器42の駆動電圧となる所定のDC電圧(例えば、DC12V電圧、DC24V電圧など)に変換して、中継器42に供給する。なお、2台の電力変換装置4それぞれに中継器42及び電源部43を設けてもよいが、2台の電力変換装置4で1つの中継器42を共用してもよく、同様に2台の電力変換装置4で1つの電源部43を共用してもよい。   An example of the configuration of the power conversion device 4 is shown in FIG. In the configuration example shown in FIG. 4, the power conversion device 4 converts the DC power received from the two current collection boxes 3 into AC power and outputs the AC power, and the output of the A / D converter 33. A relay 42 that relays signals and transmits them to the communication device 8, a power supply unit 43, and a power sensor S 6 that detects AC power output from the DC / AC inverter 41 are provided. The power supply unit 43 converts a commercial AC voltage (for example, an AC 100 V voltage, an AC 200 V voltage, etc.) supplied from the outside into a predetermined DC voltage (for example, a DC 12 V voltage, a DC 24 V voltage, etc.) that serves as a driving voltage for the repeater 42. To supply to the repeater 42. It should be noted that each of the two power conversion devices 4 may be provided with the repeater 42 and the power supply unit 43, but the two power conversion devices 4 may share one repeater 42. One power supply unit 43 may be shared by the power conversion device 4.

また、A/D変換器33の出力信号を中継して通信機器8に伝送する中継器42と、電源部43は接続箱ないし集電箱に備えても構わない。   Further, the relay 42 that relays the output signal of the A / D converter 33 and transmits it to the communication device 8 and the power supply unit 43 may be provided in a connection box or a current collection box.

変電設備5は2回路入力の変電設備である。変電設備5は、電力変換装置4_#1から供給されるAC電力と電力変換装置4_#2から供給されるAC電力との合計電力を高圧(例えば6600V)や特別高圧(例えば72KV)に昇圧して電力系統(不図示)に出力する。   The substation equipment 5 is a two-circuit input substation equipment. The substation equipment 5 boosts the total power of the AC power supplied from the power converter 4_ # 1 and the AC power supplied from the power converter 4_ # 2 to a high voltage (for example, 6600V) or a special high voltage (for example, 72KV). To the power system (not shown).

日照計群6Aは10個の日照計を有し、日照計群6Aの各日照計は接続箱2_#1〜2_#10それぞれに1個ずつ割り当てられて設置される。気温計群7Aは10個の気温計を有し、気温群7Aの各気温計は接続箱2_#1〜2_#10それぞれに1個ずつ割り当てられて設置される。   The sunshine meter group 6A has ten sunshine meters, and each sunshine meter of the sunshine meter group 6A is assigned and installed in each of the connection boxes 2_ # 1 to 2_ # 10. The thermometer group 7A has ten thermometers, and each thermometer of the temperature group 7A is assigned and installed in each of the connection boxes 2_ # 1 to 2_ # 10.

同様に、日照計群6Bは10個の日照計を有し、日照計群6Bの各日照計は接続箱2_#11〜2_#20それぞれに1個ずつ割り当てられて設置される。気温計群7Bは10個の気温計を有し、気温群7Bの各気温計は接続箱2_#11〜2_#20それぞれに1個ずつ割り当てられて設置される。   Similarly, the sunshine meter group 6B has ten sunshine meters, and each sunshine meter of the sunshine meter group 6B is assigned and installed in each of the connection boxes 2_ # 11 to 2_ # 20. The thermometer group 7B has ten thermometers, and one thermometer of the temperature group 7B is assigned and installed in each of the connection boxes 2_ # 11 to 2_ # 20.

尚、日照計群6A及び6Bの配置については太陽電池ストリング1それぞれの代表する日射量を測定できれば良く、日射計の個数については、少なくとも日照計群6Aと6Bを合わせて複数以上あれば好ましい。この際に日射計を相互に比較できる位置に設置すれば、日射計の適切な校正時期の管理が行え保守が精度よく行える。また、太陽電池ストリング1の配置によっては日照計群6Aもしくは6Bの片方で構成されても構わない。   It should be noted that the arrangement of the sunshine meter groups 6A and 6B only needs to be able to measure the amount of solar radiation represented by each of the solar cell strings 1, and the number of the irradiometers is preferably at least a plurality of the sunshine meter groups 6A and 6B. At this time, if the pyranometers are installed at positions where they can be compared with each other, the appropriate calibration time of the pyranometer can be managed and maintenance can be performed with high accuracy. Moreover, depending on arrangement | positioning of the solar cell string 1, you may be comprised by one side of the sunshine meter group 6A or 6B.

同様に、気温計群7A及び7Bの配置については太陽電池ストリング1それぞれの代表する気温を測定できれば良く、気温計の個数については、少なくとも気温計群7Aと7Bを合わせて複数以上あれば好ましい。この際に温度計を相互に比較できる位置に設置すれば、温度計の適切な校正時期の管理が行え保守が精度よく行える。また、太陽電池ストリング1の配置によっては気温計群7Aもしくは7Bの片方で構成されても構わない。   Similarly, the arrangement of the thermometer groups 7A and 7B only needs to be able to measure the representative temperature of each of the solar cell strings 1, and the number of thermometers is preferably at least a plurality of thermometer groups 7A and 7B. At this time, if the thermometers are installed at positions where they can be compared with each other, appropriate calibration timing of the thermometers can be managed and maintenance can be performed with high accuracy. Moreover, depending on arrangement | positioning of the solar cell string 1, you may be comprised by one side of the thermometer group 7A or 7B.

また、気温計群7Aもしくは7Bは任意の太陽電池モジュールM1の温度を計測するのが好ましく、例えば発電を妨げない太陽電池モジュールの裏面に熱電対素子など貼り付けて、太陽電池モジュール裏面温度を計測しても構わない。   Moreover, it is preferable that the thermometer group 7A or 7B measures the temperature of an arbitrary solar cell module M1, for example, a thermocouple element or the like is attached to the back surface of the solar cell module that does not prevent power generation, and the back surface temperature of the solar cell module is measured. It doesn't matter.

通信機器8_#1は電力変換装置4_#1の中継器42から伝送されてきたデジタル信号を所定の通信プロトコルに従ってネットワークを経由して外部サーバー(図1Aにおいて不図示)に送信する。同様に、通信機器8_#2は電力変換装置4_#2の中継器42から伝送されてきたデジタル信号を所定の通信プロトコルに従ってネットワークを経由して外部サーバー(図1Aにおいて不図示)に送信する。なお、通信機器8_#1と通信機器8_#2とを統合して、1台の通信機器にしてもよい。   The communication device 8_ # 1 transmits the digital signal transmitted from the repeater 42 of the power conversion device 4_ # 1 to an external server (not shown in FIG. 1A) via a network according to a predetermined communication protocol. Similarly, the communication device 8_ # 2 transmits the digital signal transmitted from the repeater 42 of the power conversion device 4_ # 2 to an external server (not shown in FIG. 1A) via the network according to a predetermined communication protocol. The communication device 8_ # 1 and the communication device 8_ # 2 may be integrated into a single communication device.

通信機器8の一構成例を図5に示す。図5に示す構成例では、通信機器8は、集電箱3及び電力変換装置4内のA/D変換器との通信並びに外部サーバー(図5において不図示)との通信を行う通信インターフェース部81と、通信インターフェース部81によるデータの送受信を制御するとともに通信インターフェース部81によって受信されたデータを内部の一時メモリに一時的に記憶する制御部82とを備えている。外部から供給される商用交流電圧(例えば、AC100V電圧、AC200V電圧など)が、通信インターフェース部81及び制御部82の駆動電圧となる。   One configuration example of the communication device 8 is shown in FIG. In the configuration example illustrated in FIG. 5, the communication device 8 includes a communication interface unit that performs communication with the current collection box 3 and the A / D converter in the power conversion device 4 and communication with an external server (not illustrated in FIG. 5). 81, and a control unit 82 that controls data transmission / reception by the communication interface unit 81 and temporarily stores data received by the communication interface unit 81 in an internal temporary memory. A commercial AC voltage (for example, AC 100 V voltage, AC 200 V voltage, etc.) supplied from the outside serves as a drive voltage for the communication interface unit 81 and the control unit 82.

集電箱3及び電力変換装置4内のA/D変換器から送られてくるデータが正常を示すデータばかりである場合、通信機器8は、データを定期的にまとめて外部サーバー(図5において不図示)に送信する。これに対して、集電箱3及び電力変換装置4内のA/D変換器から異常を示すデータが送られてくると、通信機器8は、その異常を示すデータをただちに外部サーバー(図5において不図示)に送信する。   When the data sent from the A / D converter in the current collection box 3 and the power converter 4 are only data indicating normality, the communication device 8 periodically collects the data and collects the data from an external server (in FIG. 5). (Not shown). On the other hand, when data indicating abnormality is sent from the A / D converter in the current collection box 3 and the power conversion device 4, the communication device 8 immediately transmits the data indicating the abnormality to the external server (FIG. 5). (Not shown).

なお、通信機器8によるデータ監視は、太陽電池ストリングが発電している期間行われれば十分であるため、制御部82及び通信インターフェース部81に供給する電圧すなわち通信機器8の電源電圧を、商用交流電圧ではなく、電力変換装置4の入力電圧もしくは出力電圧または電力変換装置4の入力電圧もしくは出力電圧を変換した電圧にしてもよい。同様に、電源部34及び電源部43に供給する電圧を、商用交流電圧ではなく、電力変換装置4の入力電圧もしくは出力電圧または電力変換装置4の入力電圧もしくは出力電圧を変換した電圧にしてもよい。   Since it is sufficient for the data monitoring by the communication device 8 to be performed while the solar cell string is generating power, the voltage supplied to the control unit 82 and the communication interface unit 81, that is, the power supply voltage of the communication device 8 is set to the commercial AC. Instead of the voltage, the input voltage or output voltage of the power conversion device 4 or the input voltage or output voltage of the power conversion device 4 may be converted. Similarly, the voltage supplied to the power supply unit 34 and the power supply unit 43 is not a commercial AC voltage, but a voltage obtained by converting the input voltage or output voltage of the power conversion device 4 or the input voltage or output voltage of the power conversion device 4. Good.

異常監視・制御装置9は、日照計群6Aの出力信号(アナログ信号)、日照計群6Bの出力信号(アナログ信号)、気温計群7Aの出力信号(アナログ信号)、気温計群7Bの出力信号(アナログ信号)、電力センサS6の出力信号(アナログ信号)、変電設備5から送られてくる監視信号のうちアナログ信号についてはこれをそれぞれデジタル信号に変換し、それらのデジタル信号及び変電設備5から送られてくる監視信号のうちデジタル信号を所定の通信プロトコルに従ってネットワークを経由して外部サーバー(図1Aにおいて不図示)に送信する。   The abnormality monitoring / control device 9 includes an output signal (analog signal) of the sunshine meter group 6A, an output signal (analog signal) of the sunshine meter group 6B, an output signal (analog signal) of the thermometer group 7A, and an output of the thermometer group 7B. Of the signal (analog signal), the output signal of the power sensor S6 (analog signal), and the monitoring signal sent from the substation facility 5, the analog signal is converted into a digital signal, and the digital signal and the substation facility 5 are converted. A digital signal among the monitoring signals sent from is transmitted to an external server (not shown in FIG. 1A) via a network according to a predetermined communication protocol.

変電設備5から送られてくる監視信号としては、例えば、遮断器の開閉状態を示す信号、トランスの状態を示す信号、機器の障害状態を示す信号、各部の電圧や電流の計測値、電力計の計測値を示す信号などを挙げることができる。   As monitoring signals sent from the substation equipment 5, for example, a signal indicating the open / close state of the circuit breaker, a signal indicating the state of the transformer, a signal indicating the failure state of the device, a measured value of voltage or current of each part, a wattmeter A signal indicating the measured value can be cited.

異常監視・制御装置9の一構成例を図6に示す。図6に示す構成例では、異常監視・制御装置9は外部サーバー(図6において不図示)との通信を行う通信インターフェース部91と、通信インターフェース部91によるデータの送受信を制御するとともに通信I/F93から出力されるデジタル信号を内部の一時メモリに一時的に記憶する制御部92と、通信I/F93と、電源部94とを備えている。通信I/F93は、A/D変換器(不図示)を有しており、日照計群6Aの出力信号(アナログ信号)、日照計群6Bの出力信号(アナログ信号)、気温計群7Aの出力信号(アナログ信号)、気温計群7Bの出力信号(アナログ信号)、電力センサS6の出力信号(アナログ信号)、変電設備5から送られてくる監視信号(アナログ信号)をそれぞれデジタル信号に変換する。電源部94は、外部から供給される商用交流電圧(例えば、AC100V電圧、AC200V電圧など)を、通信I/F93の駆動電圧となる所定のDC電圧(例えば、DC12V電圧、DC24V電圧など)に変換して、通信I/F93に供給する。   An example of the configuration of the abnormality monitoring / control device 9 is shown in FIG. In the configuration example shown in FIG. 6, the abnormality monitoring / control device 9 controls a communication interface unit 91 that communicates with an external server (not shown in FIG. 6), data transmission / reception by the communication interface unit 91, and communication I / O. A control unit 92 that temporarily stores a digital signal output from F93 in an internal temporary memory, a communication I / F 93, and a power supply unit 94 are provided. The communication I / F 93 includes an A / D converter (not shown), an output signal (analog signal) of the sunshine meter group 6A, an output signal (analog signal) of the sunshine meter group 6B, and the thermometer group 7A. The output signal (analog signal), the output signal (analog signal) of the thermometer group 7B, the output signal (analog signal) of the power sensor S6, and the monitoring signal (analog signal) sent from the transformer 5 are converted into digital signals, respectively. To do. The power supply unit 94 converts a commercial AC voltage (for example, AC100V voltage, AC200V voltage, etc.) supplied from the outside into a predetermined DC voltage (for example, DC12V voltage, DC24V voltage, etc.) to be a driving voltage of the communication I / F 93. Then, it supplies to communication I / F93.

なお、異常監視・制御装置9によるデータ監視は、太陽電池ストリングが発電していない期間も行われなければならないため、異常監視・制御装置9の電源電圧を、商用交流電圧なしに、電力変換装置4の入力電圧もしくは出力電圧または電力変換装置4の入力電圧もしくは出力電圧を変換した電圧にした場合、異常監視・制御装置の稼働に遅れや制約が発生する。   In addition, since the data monitoring by the abnormality monitoring / control device 9 must be performed even during a period in which the solar cell string is not generating power, the power conversion device can be used without supplying a commercial AC voltage to the power supply voltage of the abnormality monitoring / control device 9. When the input voltage or output voltage of 4 or the input voltage or output voltage of the power conversion device 4 is converted to a converted voltage, delay or restriction occurs in the operation of the abnormality monitoring / control device.

ここで、通信機器8及び異常監視・制御装置9と外部サーバーとの間のデータ伝送経路の一例を図7に示す。   Here, FIG. 7 shows an example of a data transmission path between the communication device 8 and the abnormality monitoring / control device 9 and the external server.

図7に示す例では、通信機器8_#1及び8_#2は、携帯電話回線網またはルーター100とインターネット101とを経由して、外部サーバー102にデータを送信しており、異常監視・制御装置9は、ルーター100とインターネット101とを経由して、外部サーバー102にデータを送信している。   In the example shown in FIG. 7, the communication devices 8_ # 1 and 8_ # 2 transmit data to the external server 102 via the mobile phone network or the router 100 and the Internet 101, and the abnormality monitoring / control device 9 transmits data to the external server 102 via the router 100 and the Internet 101.

また、通信機器8_#1及び8_#2と異常監視・制御装置9とは互いに故障が生じていないかを監視しあっている。これにより、監視データを伝送するデータ伝送装置である通信機器8_#1及び8_#2並びに異常監視・制御装置9を相互に監視し機器の管理者や監視装置および外部サーバに通報することができる。例えば、通信機器8_#1及び8_#2は、所定の周期で異常監視・制御装置9に対して問い合わせ信号を送信し、異常監視・制御装置9はその問い合わせ信号に応じて応答信号を通信機器8_#1及び8_#2に返信する。通信機器8_#1及び8_#2は異常監視・制御装置9からの応答信号を受信すると、異常監視・制御装置9が故障していないと判断する。逆に、異常監視・制御装置9は、所定の周期で通信機器8_#1及び8_#2に対して問い合わせ信号を送信し、通信機器8_#1及び8_#2はその問い合わせ信号に応じて応答信号を異常監視・制御装置9に返信する。異常監視・制御装置9は通信機器8_#1及び8_#2からの応答信号を受信すると、通信機器8_#1及び8_#2が故障していないと判断する。その他の方法として相互の機器内に検査器を挿入し内部クロック信号を検出して、その周期・パルス幅による故障判断でもよい。   Further, the communication devices 8_ # 1 and 8_ # 2 and the abnormality monitoring / control device 9 monitor each other for failure. As a result, the communication devices 8_ # 1 and 8_ # 2 and the abnormality monitoring / control device 9 which are data transmission devices that transmit monitoring data can be mutually monitored and notified to the device administrator, the monitoring device, and the external server. . For example, the communication devices 8_ # 1 and 8_ # 2 transmit an inquiry signal to the abnormality monitoring / control device 9 at a predetermined cycle, and the abnormality monitoring / control device 9 transmits a response signal according to the inquiry signal to the communication device. Reply to 8_ # 1 and 8_ # 2. When the communication devices 8_ # 1 and 8_ # 2 receive the response signal from the abnormality monitoring / control device 9, it is determined that the abnormality monitoring / control device 9 has not failed. Conversely, the abnormality monitoring / control device 9 transmits an inquiry signal to the communication devices 8_ # 1 and 8_ # 2 at a predetermined cycle, and the communication devices 8_ # 1 and 8_ # 2 respond according to the inquiry signal. The signal is returned to the abnormality monitoring / control device 9. When the abnormality monitoring / control device 9 receives the response signals from the communication devices 8_ # 1 and 8_ # 2, it determines that the communication devices 8_ # 1 and 8_ # 2 are not out of order. As another method, a failure may be determined based on the period and the pulse width by inserting an inspection device in each device and detecting an internal clock signal.

なお、通信機器8_#1と通信機器8_#2とを統合して、1台の通信機器にしてもよい。   The communication device 8_ # 1 and the communication device 8_ # 2 may be integrated into a single communication device.

また、通信機器8と異常監視・制御装置9とを1つの装置の装置としてもよい。ただし、この場合、通信機器8に相当する機能部分の電源と異常監視・制御装置9に相当する機能部分の電源とを分離して、一つの電源に異常が行った場合でも通信機器8に相当する機能部分と異常監視・制御装置9に相当する機能部分とが同時に停止しないようにする。   The communication device 8 and the abnormality monitoring / control device 9 may be a single device. However, in this case, the power supply of the functional portion corresponding to the communication device 8 and the power supply of the functional portion corresponding to the abnormality monitoring / control device 9 are separated, and even if an abnormality occurs in one power supply, it corresponds to the communication device 8. The function part to be performed and the function part corresponding to the abnormality monitoring / control device 9 are not stopped simultaneously.

本発明の第1実施形態に係る太陽光発電システムと同数(160個)の太陽電池ストリングを備える太陽光発電システムにおいて、太陽電池ストリング毎に電流異常を検出しようとすると電流センサが160個必要となる。これに対して、本発明の第1実施形態に係る太陽光発電システムは、8個の太陽電池ストリングの合計出力電流値を取得する電流センサを20個備える構成であるので、電流センサの設置費用及び保守費用を大幅に抑えることができる。   In a photovoltaic power generation system including the same number (160) of solar cell strings as the solar power generation system according to the first embodiment of the present invention, 160 current sensors are required to detect a current abnormality for each solar cell string. Become. On the other hand, since the photovoltaic power generation system according to the first embodiment of the present invention is configured to include 20 current sensors that acquire the total output current value of the 8 solar cell strings, the installation cost of the current sensor And maintenance costs can be greatly reduced.

また、本発明の第1実施形態に係る太陽光発電システムと同一仕様(160個の太陽電池ストリングと20個の接続箱、4台の集電箱及び2台の電力変換装置)の太陽光発電システムにおいて、例えば10%の発電量低下が認められたときに異常があると認識できるとして、本発明の第1実施形態は集電箱の入力回路単位で1個の太陽電池ストリングが全く発電しなければ異常が発生したことに気付くのに対して、電流センサの感度が本発明の第1実施形態と同じものであれば、電力変換装置の入力回路単位で4個の太陽電池ストリングが全く発電していない異常が発生しないと気付かないことになる。したがって、故障が発生し全く発電しなくなった太陽電池ストリングを早く特定することができる。あるいは本発明の第1実施形態に係る太陽光発電システムと同等の異常検出を行おうとすると電流センサは40個の太陽電池ストリングの合計出力電流値の40分の1の電流値の減少を認識する感度が求められ初期投資が増加すると共に、電流センサ自体および日射計群、温度計群の日常の点検および校正頻度が多くなり太陽光発電システムの保守のための測定機器の保守管理の負担が大きくなる。   Moreover, the photovoltaic power generation of the same specification as the photovoltaic power generation system according to the first embodiment of the present invention (160 solar cell strings, 20 junction boxes, 4 current collection boxes, and 2 power converters). In the system, for example, when it can be recognized that there is an abnormality when a power generation reduction of 10% is recognized, in the first embodiment of the present invention, one solar cell string generates power at every input circuit unit of the current collection box. If the current sensor has the same sensitivity as that of the first embodiment of the present invention, the four solar cell strings are completely generated by the input circuit unit of the power converter. If you do not have any abnormalities, you will not notice. Therefore, it is possible to quickly identify a solar cell string that has failed and no longer generates electricity. Or if it is going to perform abnormality detection equivalent to the solar power generation system which concerns on 1st Embodiment of this invention, a current sensor will recognize the reduction | decrease in the current value of 1/40 of the total output current value of 40 solar cell strings. Sensitivity is required and the initial investment increases, and the daily inspection and calibration frequency of the current sensor itself, the pyranometer group, and the thermometer group increases, and the burden of maintenance management of the measurement equipment for maintenance of the photovoltaic power generation system increases. Become.

なお、本発明の第1実施形態に係る太陽光発電システムでは、1台の集電箱3に電流センサを5個設け集電箱3の入力側に電流センサを20個設ける構成であるが、1台の接続箱2に電流センサを1個設け接続箱2の出力側に電流センサを20個設ける構成にしても構わない。ただし、集電箱3の入力側に電流センサを20個設ける構成の方が、接続箱2の出力側に電流センサを20個設ける構成に比べて電流センサを集約することができ、信号線の敷設や電流センサの保守作業などが容易になるため、集電箱3の入力側に電流センサを20個設ける構成が望ましい。   In the photovoltaic power generation system according to the first embodiment of the present invention, five current sensors are provided in one current collection box 3 and 20 current sensors are provided on the input side of the current collection box 3. One current box may be provided in one connection box 2 and 20 current sensors may be provided on the output side of the connection box 2. However, the configuration in which 20 current sensors are provided on the input side of the current collection box 3 can consolidate current sensors compared to the configuration in which 20 current sensors are provided on the output side of the connection box 2, and the signal line In order to facilitate laying and maintenance work of current sensors, a configuration in which 20 current sensors are provided on the input side of the current collection box 3 is desirable.

本実施形態で採用した太陽電池モジュールの仕様あるいは各構成部品の個数はあくまで一例であり、本発明は本実施形態で採用した太陽電池モジュールの仕様あるいは各構成部品の個数に限定されるものではない。他の例としては、最大出力130Wの薄膜太陽電池モジュールを3840個設け、最大出力130Wの薄膜太陽電池モジュールを8直列3並列に接続した太陽電池ストリングを80個設け、8回路入力の接続箱を20台設け、5回路入力の集電箱を4台設け、最大出力が500kWであって2回路入力の電力変換装置を2台設ける構成を挙げることができる。この構成の太陽光発電システムの場合、例えば短辺約150m、長辺約200mの長方形形状の敷地にシステムを設置することができる。   The specification of the solar cell module or the number of each component used in the present embodiment is merely an example, and the present invention is not limited to the specification of the solar cell module or the number of each component used in the present embodiment. . As another example, 3840 thin film solar cell modules with a maximum output of 130 W are provided, 80 solar cell strings in which thin film solar cell modules with a maximum output of 130 W are connected in 8 series and 3 in parallel are provided, and a connection box with 8 circuit inputs is provided. There can be mentioned a configuration in which 20 units are provided, four 5-circuit input current collection boxes are provided, two power converters having a maximum output of 500 kW and two circuit inputs are provided. In the case of a solar power generation system having this configuration, for example, the system can be installed on a rectangular site having a short side of about 150 m and a long side of about 200 m.

なお、本実施形態では、異常監視・制御装置9が、日照計群6A及び6B並びに気温計群7A及び7Bに関するデータの伝送を行ったが、通信装置8が日照計群6A及び6B並びに気温計群7A及び7Bに関するデータの伝送を行うようにしてもよい。   In this embodiment, the abnormality monitoring / control device 9 transmits data related to the sunshine meter groups 6A and 6B and the thermometer groups 7A and 7B, but the communication device 8 transmits the data to the sunshine meter groups 6A and 6B and the thermometer. Data related to the groups 7A and 7B may be transmitted.

<第2実施形態>
図8は、本発明の第2実施形態に係る太陽光発電システムの概略構成を示す図である。
Second Embodiment
FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of a photovoltaic power generation system according to the second embodiment of the present invention.

本発明の第2実施形態に係る太陽光発電システムは、本発明の第1実施形態に係る太陽光発電システムとは異なり集電箱を備えていない構成であって、40個の太陽電池ストリング11_#1〜11_#40と、2台の接続箱12_#1〜12_#2と、1台の電力変換装置14と、変電設備15と、日照計群16と、気温計群17と、1台の通信機器18と、1台の異常監視・制御装置19とを備えている。   Unlike the photovoltaic power generation system according to the first embodiment of the present invention, the photovoltaic power generation system according to the second embodiment of the present invention has a configuration that does not include a current collection box, and includes 40 solar cell strings 11_. # 1 to 11_ # 40, two junction boxes 12_ # 1 to 12_ # 2, one power conversion device 14, a substation facility 15, a sunshine meter group 16, a thermometer group 17, and one Communication device 18 and one abnormality monitoring / controlling device 19.

太陽電池ストリング11_#1〜1_#40はそれぞれ太陽電池モジュールを複数直列に接続した構成である。なお、隣接する2つの太陽電池ストリングは分岐ケーブルによって並列接続されてから接続箱2に接続される。   Each of the solar cell strings 11_ # 1 to 1_ # 40 has a configuration in which a plurality of solar cell modules are connected in series. Two adjacent solar cell strings are connected in parallel by a branch cable and then connected to the connection box 2.

接続箱12_#1〜12_#2はそれぞれ10回路入力の接続箱である。接続箱12_#1は、20個の太陽電池ストリング11_#1〜11_#20から供給される電力を一つにまとめて出力する。同様に、接続箱12_#2は、20個の太陽電池ストリング11_#21〜11_#40から供給される電力を一つにまとめて出力する。   Each of the connection boxes 12_ # 1 to 12_ # 2 is a connection box with 10 circuit inputs. The connection box 12_ # 1 collectively outputs the power supplied from the 20 solar cell strings 11_ # 1 to 11_ # 20. Similarly, the junction box 12_ # 2 collectively outputs the power supplied from the 20 solar cell strings 11_ # 21 to 11_ # 40.

接続箱12の一構成例を図9に示す。図9に示す構成例では、接続箱12は、太陽電池ストリング11側に電流が逆流することを防止する逆流防止用ダイオードD11〜D20と、電流センサS11〜S20と、落雷時のサージ電圧を抑える避雷器23と、過電流が流れると電路を開放するブレーカー24と、通信I/Fを有しており電流センサS11〜S20の出力信号(アナログ信号)をデジタル信号に変換して出力するA/D変換器25と、電源部26とを備えている。接続箱12_#1の電流センサS11は2個の太陽電池ストリング11_#1〜11_#2単位での異常を検出するために必要な測定値である2個の太陽電池ストリング11_#1〜11_#2の合計出力電流値を取得し、その取得結果を出力する。また、接続箱12_#2の電流センサS12は2個の太陽電池ストリング11_#3〜11_#4単位での異常を検出するために必要な測定値である2個の太陽電池ストリング11_#3)〜11_#4の合計出力電流値を取得し、その取得結果を出力する。接続箱12_#1の電流センサS13〜S20も同様である。また、接続箱12_#2も各電流センサに対応する太陽電池ストリングの番号が変わるだけであり、基本的に接続箱12_#1と同様である。電源部26は、外部から供給される商用交流電圧(例えば、AC100V電圧、AC200V電圧など)を、電流センサS11〜S20及びA/D変換器25の駆動電圧となる所定のDC電圧(例えば、DC12V電圧、DC24V電圧など)に変換して、電流センサS11〜S20及びA/D変換器25に供給する。なお、2台の接続箱12それぞれにA/D変換器25及び電源部26を設けてもよいが、2台の接続箱12で1つのA/D変換器25を共用してもよく、同様に2台の接続箱12で1つの電源部26を共用してもよい。   One structural example of the connection box 12 is shown in FIG. In the configuration example shown in FIG. 9, the connection box 12 suppresses the reverse current prevention diodes D11 to D20 that prevent the current from flowing backward to the solar cell string 11 side, the current sensors S11 to S20, and the surge voltage during lightning strikes. A / D that has a lightning arrester 23, a breaker 24 that opens an electric circuit when an overcurrent flows, and a communication I / F that converts the output signals (analog signals) of the current sensors S11 to S20 into digital signals and outputs them. A converter 25 and a power supply unit 26 are provided. The current sensor S11 of the junction box 12_ # 1 has two solar cell strings 11_ # 1 to 11_ # that are measurement values necessary to detect an abnormality in units of the two solar cell strings 11_ # 1 to 11_ # 2. The total output current value of 2 is acquired, and the acquisition result is output. Further, the current sensor S12 of the junction box 12_ # 2 has two solar cell strings 11_ # 3 which are measurement values necessary for detecting an abnormality in units of the two solar cell strings 11_ # 3 to 11_ # 4). The total output current value of ˜11_ # 4 is acquired, and the acquisition result is output. The same applies to the current sensors S13 to S20 of the connection box 12_ # 1. Further, the connection box 12_ # 2 is also the same as the connection box 12_ # 1 except that the solar cell string number corresponding to each current sensor is changed. The power supply unit 26 converts a commercial AC voltage (for example, AC100V voltage, AC200V voltage, etc.) supplied from the outside into a predetermined DC voltage (for example, DC12V) that serves as a drive voltage for the current sensors S11 to S20 and the A / D converter 25. Voltage, DC24V voltage, etc.) and supply the current sensors S11 to S20 and the A / D converter 25. The A / D converter 25 and the power supply unit 26 may be provided in each of the two connection boxes 12, but one A / D converter 25 may be shared by the two connection boxes 12. One power supply unit 26 may be shared by two connection boxes 12.

電力変換装置14は2回路入力の電力変換装置である。電力変換装置14は、接続箱12_#1から供給される電力と接続箱12_#2から供給される電力との合計電力であるDC電力をAC電力に変換して出力する。   The power converter 14 is a two-circuit input power converter. The power conversion device 14 converts DC power, which is the total power of the power supplied from the connection box 12_ # 1 and the power supplied from the connection box 12_ # 2, into AC power and outputs the AC power.

電力変換装置14の一構成例を図10に示す。図10に示す構成例では、電力変換装置14は、2台の接続箱12から受け取ったDC電力をAC電力に変換して出力するDC/ACインバータ45と、A/D変換器25の出力信号を中継して通信機器18に伝送する中継器46と、電源部47と、DC/ACインバータ45から出力されるAC電力を検出する電力センサS7とを備えている。電源部47は、外部から供給される商用交流電圧(例えば、AC100V電圧、AC200V電圧など)を、中継器46の駆動電圧となる所定のDC電圧(例えば、DC12V電圧、DC24V電圧など)に変換して、中継器46に供給する。   One structural example of the power converter 14 is shown in FIG. In the configuration example shown in FIG. 10, the power converter 14 converts the DC power received from the two connection boxes 12 into AC power and outputs the AC power, and the output signal of the A / D converter 25. Is transmitted to the communication device 18, a power supply unit 47, and a power sensor S 7 for detecting AC power output from the DC / AC inverter 45. The power supply unit 47 converts a commercial AC voltage (for example, AC100V voltage, AC200V voltage, etc.) supplied from the outside into a predetermined DC voltage (for example, DC12V voltage, DC24V voltage, etc.) to be a driving voltage of the repeater 46. To supply to the repeater 46.

変電設備15は1回路入力の変電設備である。変電設備15は、電力変換装置14から供給されるAC電力を高圧(例えば6600V)や特別高圧(7000V以上、例えば77kV)昇圧して電力系統(不図示)に出力する。   The substation facility 15 is a one-circuit input substation facility. The substation facility 15 boosts the AC power supplied from the power converter 14 to a high voltage (for example, 6600 V) or a special high voltage (7000 V or more, for example, 77 kV) and outputs the boosted power to a power system (not shown).

日照計群16は10個の日照計を有し、日照計群16の各日照計は各分岐ケーブルに1個ずつ割り当てられて設置される。気温計群17は10個の気温計を有し、気温群17の各気温計は各分岐ケーブルに1個ずつ割り当てられて設置される。   The sunshine meter group 16 has ten sunshine meters, and each sunshine meter of the sunshine meter group 16 is assigned to one branch cable and installed. The thermometer group 17 has ten thermometers, and each thermometer of the temperature group 17 is assigned to each branch cable and installed.

また、気温計群17は任意の太陽電池モジュールの温度を計測するのが好ましく、例えば発電を妨げない太陽電池モジュールの裏面に熱電対素子など貼り付けて、太陽電池モジュール裏面温度を計測しても構わない。   Moreover, it is preferable that the thermometer group 17 measures the temperature of arbitrary solar cell modules, for example, even if it attaches a thermocouple element etc. to the back surface of the solar cell module which does not prevent electric power generation, and measures a solar cell module back surface temperature. I do not care.

通信機器18は電力変換装置14の中継器46から伝送されてきたデジタル信号を所定の通信プロトコルに従ってネットワークを経由して外部サーバー(図8において不図示)に送信する。   The communication device 18 transmits the digital signal transmitted from the repeater 46 of the power conversion device 14 to an external server (not shown in FIG. 8) via a network according to a predetermined communication protocol.

通信機器18の一構成例を図11に示す。図11に示す構成例では、通信機器18は、接続箱12及び電力変換装置14内のA/D変換器との通信並びに外部サーバー(図11において不図示)との通信を行う通信インターフェース部83と、通信インターフェース部83によるデータの送受信を制御するとともに通信インターフェース部83によって受信されたデータを内部の一時メモリに一時的に記憶する制御部84とを備えている。外部から供給される商用交流電圧(例えば、AC100V電圧、AC200V電圧など)が、通信インターフェース部83及び制御部84の駆動電圧となる。   One configuration example of the communication device 18 is shown in FIG. In the configuration example shown in FIG. 11, the communication device 18 communicates with the connection box 12 and the A / D converter in the power converter 14 and communicates with an external server (not shown in FIG. 11). And a control unit 84 that controls transmission / reception of data by the communication interface unit 83 and temporarily stores data received by the communication interface unit 83 in an internal temporary memory. A commercial AC voltage (for example, AC 100 V voltage, AC 200 V voltage, etc.) supplied from the outside serves as a drive voltage for the communication interface unit 83 and the control unit 84.

接続箱12及び電力変換装置14内のA/D変換器から送られてくるデータが正常を示すデータばかりである場合、通信機器18は、データを定期的にまとめて外部サーバー(図11において不図示)に送信する。これに対して、接続箱12及び電力変換装置14内のA/D変換器から異常を示すデータが送られてくると、通信機器18は、その異常を示すデータをただちに外部サーバー(図11において不図示)に送信する。   When the data sent from the A / D converter in the connection box 12 and the power converter 14 are only data indicating normality, the communication device 18 periodically collects the data and sends it to an external server (not shown in FIG. 11). (Shown). In contrast, when data indicating an abnormality is sent from the A / D converter in the connection box 12 and the power conversion device 14, the communication device 18 immediately transmits the data indicating the abnormality to an external server (in FIG. 11). (Not shown).

なお、通信機器18によるデータ監視は、太陽電池ストリングが発電している期間行われれば十分であるため、制御部84及び通信インターフェース部83に供給する電圧すなわち通信機器18の電源電圧を、商用交流電圧ではなく、電力変換装置14の入力電圧もしくは出力電圧または電力変換装置14の入力電圧もしくは出力電圧を変換した電圧にしてもよい。同様に、電源部26及び47に供給する電圧を、商用交流電圧ではなく、電力変換装置14の入力電圧もしくは出力電圧または電力変換装置14の入力電圧もしくは出力電圧を変換した電圧にしてもよい。   Note that the data monitoring by the communication device 18 is sufficient if it is performed during the period when the solar cell string is generating power. Therefore, the voltage supplied to the control unit 84 and the communication interface unit 83, that is, the power supply voltage of the communication device 18, Instead of the voltage, the input voltage or output voltage of the power converter 14 or the input voltage or output voltage of the power converter 14 may be converted. Similarly, the voltage supplied to the power supply units 26 and 47 may be a voltage obtained by converting the input voltage or output voltage of the power converter 14 or the input voltage or output voltage of the power converter 14 instead of the commercial AC voltage.

異常監視・制御装置19は、日照計群16の出力信号(アナログ信号)、気温計群17の出力信号(アナログ信号)、電力センサS7の出力信号(アナログ信号)、変電設備15から送られてくる監視信号のうちアナログ信号についてはこれをそれぞれデジタル信号に変換し、それらのデジタル信号及び変電設備5から送られてくる監視信号のうちデジタル信号を所定の通信プロトコルに従ってネットワークを経由して外部サーバー(図12において不図示)に送信する。   The abnormality monitoring / control device 19 is sent from the output signal (analog signal) of the sunshine meter group 16, the output signal (analog signal) of the thermometer group 17, the output signal (analog signal) of the power sensor S7, and the substation equipment 15. Among the monitoring signals that come, analog signals are converted into digital signals, and the digital signals out of the digital signals and the monitoring signals sent from the transformer 5 are connected to an external server via a network according to a predetermined communication protocol. (Not shown in FIG. 12).

変電設備15から送られてくる監視信号としては、例えば、遮断器の開閉状態を示す信号、トランスの状態を示す信号、機器の障害状態を示す信号、各部の電圧や電流の計測値、電力計の計測値を示す信号などを挙げることができる。   Examples of the monitoring signal sent from the substation facility 15 include a signal indicating the open / close state of the circuit breaker, a signal indicating the state of the transformer, a signal indicating the failure state of the device, a measured value of voltage and current of each part, a wattmeter A signal indicating the measured value can be cited.

異常監視・制御装置19の一構成例を図12に示す。図12に示す構成例では、異常監視・制御装置19は外部サーバー(図12において不図示)との通信を行う通信インターフェース部95と、通信インターフェース部95によるデータの送受信を制御するとともに通信I/F97から出力されるデジタル信号を内部の一時メモリに一時的に記憶する制御部96と、通信I/F97と、電源部98とを備えている。通信I/F97は、A/D変換器(不図示)を有しており、日照計群16の出力信号(アナログ信号)、気温計群17の出力信号(アナログ信号)、電力センサS7の出力信号(アナログ信号)、変電設備15から送られてくる監視信号(アナログ信号)をそれぞれデジタル信号に変換する。電源部98は、外部から供給される商用交流電圧(例えば、AC100V電圧、AC200V電圧など)を、通信I/F97の駆動電圧となる所定のDC電圧(例えば、DC12V電圧、DC24V電圧など)に変換して、通信I/F97に供給する。   An example of the configuration of the abnormality monitoring / control device 19 is shown in FIG. In the configuration example shown in FIG. 12, the abnormality monitoring / control device 19 controls the communication interface unit 95 that communicates with an external server (not shown in FIG. 12), the transmission and reception of data by the communication interface unit 95 and the communication I / O. A control unit 96 that temporarily stores a digital signal output from F97 in an internal temporary memory, a communication I / F 97, and a power supply unit 98 are provided. The communication I / F 97 includes an A / D converter (not shown), an output signal (analog signal) of the sunshine meter group 16, an output signal (analog signal) of the thermometer group 17, and an output of the power sensor S7. The signal (analog signal) and the monitoring signal (analog signal) sent from the substation equipment 15 are converted into digital signals, respectively. The power supply unit 98 converts a commercial AC voltage (for example, AC100V voltage, AC200V voltage, etc.) supplied from the outside into a predetermined DC voltage (for example, DC12V voltage, DC24V voltage, etc.) to be a driving voltage of the communication I / F 97. Then, it supplies to communication I / F97.

なお、異常監視・制御装置19によるデータ監視は、太陽電池ストリングが発電していない期間も行われなければならないため、異常監視・制御装置19の電源電圧を、商用交流電圧なしに、電力変換装置14の入力電圧もしくは出力電圧または電力変換装置14の入力電圧もしくは出力電圧を変換した電圧にした場合、異常監視・制御装置の稼働に遅れや制約が発生する。   In addition, since the data monitoring by the abnormality monitoring / control device 19 must be performed even during a period when the solar cell string is not generating power, the power conversion device can be used without supplying a commercial AC voltage to the power supply voltage of the abnormality monitoring / control device 19. When the input voltage or output voltage of 14 or the input voltage or output voltage of the power conversion device 14 is converted into a converted voltage, delay or restriction occurs in the operation of the abnormality monitoring / control device.

ここで、通信機器18及び異常監視・制御装置19と外部サーバーとの間のデータ伝送経路の一例を図13に示す。   Here, FIG. 13 shows an example of a data transmission path between the communication device 18 and the abnormality monitoring / control device 19 and the external server.

図13に示す例では、通信機器18は、携帯電話回線網またはルーター103とインターネット104とを経由して、外部サーバー105にデータを送信しており、異常監視・制御装置19は、ルーター103とインターネット104とを経由して、外部サーバー105にデータを送信している。   In the example shown in FIG. 13, the communication device 18 transmits data to the external server 105 via the mobile phone network or router 103 and the Internet 104, and the abnormality monitoring / control device 19 is connected to the router 103. Data is transmitted to the external server 105 via the Internet 104.

また、通信機器18と異常監視・制御装置19とは互いに故障が生じていないかを監視しあっている。これにより、監視データを伝送するデータ伝送装置である通信機器18及び異常監視・制御装置19を監視することができる。例えば、通信機器18は、所定の周期で異常監視・制御装置19に対して問い合わせ信号を送信し、異常監視・制御装置19はその問い合わせ信号に応じて応答信号を通信機器18に返信する。通信機器18は異常監視・制御装置19からの応答信号を受信すると、異常監視・制御装置19が故障していないと判断する。逆に、異常監視・制御装置19は、所定の周期で通信機器18に対して問い合わせ信号を送信し、通信機器18はその問い合わせ信号に応じて応答信号を異常監視・制御装置19に返信する。異常監視・制御装置19は通信機器18からの応答信号を受信すると、通信機器18が故障していないと判断する。その他の方法として相互の機器内に検査器を挿入し内部クロック信号を検出して、その周期・パルス幅による故障判断でもよい。   Further, the communication device 18 and the abnormality monitoring / control device 19 monitor each other for failure. As a result, it is possible to monitor the communication device 18 and the abnormality monitoring / control device 19 which are data transmission devices that transmit monitoring data. For example, the communication device 18 transmits an inquiry signal to the abnormality monitoring / control device 19 at a predetermined cycle, and the abnormality monitoring / control device 19 returns a response signal to the communication device 18 according to the inquiry signal. When the communication device 18 receives the response signal from the abnormality monitoring / control device 19, it determines that the abnormality monitoring / control device 19 has not failed. Conversely, the abnormality monitoring / control device 19 transmits an inquiry signal to the communication device 18 at a predetermined cycle, and the communication device 18 returns a response signal to the abnormality monitoring / control device 19 in accordance with the inquiry signal. When the abnormality monitoring / control device 19 receives the response signal from the communication device 18, it determines that the communication device 18 has not failed. As another method, a failure may be determined based on the period and the pulse width by inserting an inspection device in each device and detecting an internal clock signal.

なお、通信機器18と異常監視・制御装置19とを1つの装置の装置としてもよい。ただし、この場合、通信機器18に相当する機能部分の電源と異常監視・制御装置19に相当する機能部分の電源とを分離して、一つの電源に異常が行った場合でも通信機器18に相当する機能部分と異常監視・制御装置19に相当する機能部分とが同時に停止しないようにする。   The communication device 18 and the abnormality monitoring / control device 19 may be a single device. However, in this case, the power supply of the functional portion corresponding to the communication device 18 and the power supply of the functional portion corresponding to the abnormality monitoring / control device 19 are separated, and even if an abnormality occurs in one power supply, it corresponds to the communication device 18. The function part corresponding to the abnormality monitoring / control device 19 is not stopped simultaneously.

本発明の第2実施形態に係る太陽光発電システムと同数(40個)の太陽電池ストリングを備える太陽光発電システムにおいて、太陽電池ストリング毎に電流異常を検出しようとすると電流センサが40個必要となる。これに対して、本発明の第2実施形態に係る太陽光発電システムは、2個の太陽電池ストリングの合計出力電流値を取得する電流センサを20個備える構成であるので、通信機器18から外部サーバーに送信する管理データのデータ量が少なくなり、外部サーバー及び太陽光発電システム内の通信部のスループットに対する要求仕様をより一層低くすることができるとともに、電流センサの設置費用及び保守費用を大幅に抑えることができる。したがって、より一層低コストで遠隔監視を実現することができる。   In the solar power generation system including the same number (40) of solar cell strings as the solar power generation system according to the second embodiment of the present invention, 40 current sensors are required to detect a current abnormality for each solar cell string. Become. On the other hand, since the photovoltaic power generation system according to the second embodiment of the present invention is configured to include 20 current sensors that acquire the total output current value of two solar cell strings, the communication device 18 externally The amount of management data to be transmitted to the server is reduced, the required specifications for the throughput of the communication unit in the external server and the photovoltaic power generation system can be further lowered, and the installation cost and maintenance cost of the current sensor are greatly increased. Can be suppressed. Therefore, remote monitoring can be realized at a much lower cost.

また、本発明の第2実施形態に係る太陽光発電システムと同数(40個)の太陽電池ストリングを備え本発明の第2実施形態に係る太陽光発電システムと同一仕様(2回路入力)及び同数(1台)の電力変換装置を備える太陽光発電システムにおいて、電力変換装置の回路入力毎に太陽電池ストリングの電流異常を検出しようとすると、電流センサは2個ですむが、各電流センサが20個の太陽電池ストリングの合計出力電流値を取得することになる。したがって、異常が検出された場合に、故障が発生した太陽電池ストリングを特定するために最大20個の太陽電池ストリングを調査する必要がある。これに対して、本発明の第2実施形態に係る太陽光発電システムは、各電流センサが2個の太陽電池ストリングの合計出力電流値を取得するので、異常が検出された場合に、異常が検出された場合に、故障が発生した太陽電池ストリングを特定するために調査する太陽電池ストリングが最大2個ですむ。したがって、故障が発生した太陽電池ストリングを早く特定することができる。   Moreover, the solar cell power generation system according to the second embodiment of the present invention is provided with the same number (40) of solar cell strings as the solar power generation system according to the second embodiment of the present invention (two circuit inputs) and the same number. In a photovoltaic power generation system including (one) power conversion device, if it is attempted to detect a current abnormality in the solar cell string for each circuit input of the power conversion device, two current sensors are required, but each current sensor has 20 The total output current value of each solar cell string is acquired. Therefore, when an abnormality is detected, it is necessary to investigate a maximum of 20 solar cell strings in order to identify a solar cell string in which a failure has occurred. On the other hand, in the photovoltaic power generation system according to the second embodiment of the present invention, each current sensor acquires the total output current value of two solar cell strings, so that when an abnormality is detected, the abnormality is detected. When detected, a maximum of two solar cell strings to investigate to identify the solar cell string in which a failure has occurred is sufficient. Therefore, the solar cell string in which the failure has occurred can be identified quickly.

<第3実施形態>
図14は、本発明の第3実施形態に係る太陽光発電システムの概略構成を示す図である。
<Third Embodiment>
FIG. 14: is a figure which shows schematic structure of the solar energy power generation system which concerns on 3rd Embodiment of this invention.

本発明の第3実施形態に係る太陽光発電システムは、本発明の第1実施形態に係る太陽光発電システムとは異なり集電箱を備えていない構成であって、160個の太陽電池ストリング121_#1〜121_#160と、20台の接続箱122_#1〜122_#20と、1台の電力変換装置124と、変電設備125と、日照計群126と、気温計群127と、1台の通信機器128と、1台の異常監視・制御装置129とを備えている。   Unlike the photovoltaic power generation system according to the first embodiment of the present invention, the photovoltaic power generation system according to the third embodiment of the present invention does not include a current collection box, and has 160 solar cell strings 121_. # 1 to 121_ # 160, 20 junction boxes 122_ # 1 to 122_ # 20, one power conversion device 124, substation equipment 125, sunshine meter group 126, thermometer group 127, and one unit Communication device 128 and one abnormality monitoring / control device 129.

太陽電池ストリング121_#1〜121_#160はそれぞれ太陽電池モジュールを複数直列に接続した構成である。   Each of the solar cell strings 121_ # 1 to 121_ # 160 has a configuration in which a plurality of solar cell modules are connected in series.

接続箱122_#1〜122_#20はそれぞれ8回路入力の接続箱である。接続箱122_#1は、8個の太陽電池ストリング121_#1〜121_#8から供給される電力を一つにまとめて出力する。同様に、接続箱122_#2は、8個の太陽電池ストリング121_#9〜121_#16から供給される電力を一つにまとめて出力する。接続箱122_#3〜122_#8についても同様である。   Each of the connection boxes 122_ # 1 to 122_ # 20 is an 8-circuit input connection box. The connection box 122_ # 1 collectively outputs the power supplied from the eight solar cell strings 121_ # 1 to 121_ # 8. Similarly, the junction box 122_ # 2 collectively outputs the electric power supplied from the eight solar cell strings 121_ # 9 to 121_ # 16. The same applies to the connection boxes 122_ # 3 to 122_ # 8.

接続箱122の一構成例を図15に示す。図15に示す構成例では、接続箱122は、太陽電池ストリング121側に電流が逆流することを防止する逆流防止用ダイオードD21〜D28と、落雷時のサージ電圧を抑える避雷器201と、過電流が流れると電路を開放するブレーカー202とを備えている。また、図15に示すにように、太陽電池ストリングのメンテナンスの際に安全性を高める為のブレーカー(断路器)B1〜B8を逆流防止用ダイオードD21〜D28のアノード側に備えていても構わない。   One structural example of the connection box 122 is shown in FIG. In the configuration example shown in FIG. 15, the connection box 122 includes backflow prevention diodes D21 to D28 that prevent a current from flowing back to the solar cell string 121 side, a lightning arrester 201 that suppresses a surge voltage during a lightning strike, and an overcurrent. A breaker 202 that opens the electric circuit when it flows is provided. Moreover, as shown in FIG. 15, you may equip the anode side of the backflow prevention diodes D21-D28 with the breakers (disconnectors) B1-B8 for improving safety | security at the time of the maintenance of a solar cell string. .

電力変換装置124は20回路入力の電力変換装置である。電力変換装置124は、接続箱122_#1ないし122_#20から供給される合計電力であるDC電力をAC電力に変換して出力する。   The power converter 124 is a 20-circuit input power converter. The power conversion device 124 converts DC power, which is total power supplied from the connection boxes 122_ # 1 to 122_ # 20, into AC power and outputs the AC power.

電力変換装置124の一構成例を図16に示す。図16に示す構成例では、電力変換装置124は、20台の接続箱122から受け取ったDC電力をAC電力に変換して出力するDC/ACインバータ203と、電流センサS21〜S40と、通信I/Fを有しており電流センサS21〜S40の出力信号(アナログ信号)をデジタル信号に変換して出力するA/D変換器204と、電源部205と、DC/ACインバータ203から出力されるAC電力を検出する電力センサS7とを備えている。   One structural example of the power converter 124 is shown in FIG. In the configuration example shown in FIG. 16, the power conversion device 124 converts the DC power received from the 20 connection boxes 122 into AC power and outputs the AC power, the current sensors S21 to S40, and the communication I. A / D converter 204 that converts the output signals (analog signals) of the current sensors S21 to S40 into digital signals and outputs them, the power supply unit 205, and the DC / AC inverter 203. And a power sensor S7 for detecting AC power.

また、接続箱122_#1からの電流量を測定する電流センサS21は8個の太陽電池ストリング121_#1〜121_#8単位での異常を検出するために必要な測定値である8個の太陽電池ストリング121_#1〜121_#8の合計出力電流値を取得し、その取得結果を出力する。また、接続箱122_#2からの電流量を測定する電流センサS22は8個の太陽電池ストリング121_#9〜121_#16単位での異常を検出するために必要な測定値である8個の太陽電池ストリング121_#9〜121_#16の合計出力電流値を取得し、その取得結果を出力する。接続箱122_#3ないし122_#20からの電流量を測定する電流センサS23〜S40も同様である。電源部205は、外部から供給される商用交流電圧(例えば、AC100V電圧、AC200V電圧など)を、電流センサS21〜S40及びA/D変換器204の駆動電圧となる所定のDC電圧(例えば、DC12V電圧、DC24V電圧など)に変換して、電流センサS21〜S40及びA/D変換器204に供給する。   In addition, the current sensor S21 that measures the amount of current from the junction box 122_ # 1 has eight solar values that are measurement values necessary to detect an abnormality in units of eight solar cell strings 121_ # 1 to 121_ # 8. The total output current values of the battery strings 121_ # 1 to 121_ # 8 are acquired, and the acquisition result is output. Further, the current sensor S22 that measures the amount of current from the junction box 122_ # 2 has eight solar values that are measurement values necessary to detect an abnormality in units of eight solar cell strings 121_ # 9 to 121_ # 16. The total output current values of the battery strings 121_ # 9 to 121_ # 16 are acquired, and the acquisition results are output. The same applies to the current sensors S23 to S40 that measure the amount of current from the connection boxes 122_ # 3 to 122_ # 20. The power supply unit 205 converts a commercial AC voltage (for example, AC100V voltage, AC200V voltage, etc.) supplied from the outside into a predetermined DC voltage (for example, DC12V) that serves as a drive voltage for the current sensors S21 to S40 and the A / D converter 204. Voltage, DC 24V voltage, etc.) and supply the current sensors S21 to S40 and the A / D converter 204.

尚、電流センサS21〜S40、A/D変換器204等は電力変換装置124と別体で構成されても構わない。   The current sensors S21 to S40, the A / D converter 204, and the like may be configured separately from the power converter 124.

変電設備125は1回路入力の変電設備である。変電設備125は、電力変換装置124から供給されるAC電力を高圧(例えば6600V)や特別高圧(例えば72KV)昇圧して電力系統(不図示)に出力する。   The substation facility 125 is a one-circuit input substation facility. The substation facility 125 boosts the AC power supplied from the power converter 124 to a high voltage (for example, 6600 V) or a special high voltage (for example, 72 KV) and outputs the boosted voltage to a power system (not shown).

日照計群126は20個の日照計を有し、日照計群126の各日照計は接続箱122_#1〜122_#20それぞれに1個ずつ割り当てられて設置される。気温計群127は20個の気温計を有し、気温群127の各気温計は接続箱122_#1〜122_#20それぞれに1個ずつ割り当てられて設置される。   The sunshine meter group 126 has 20 sunshine meters, and each sunshine meter of the sunshine meter group 126 is assigned and installed in each of the connection boxes 122_ # 1 to 122_ # 20. The thermometer group 127 has 20 thermometers, and one thermometer of the temperature group 127 is assigned and installed in each of the connection boxes 122_ # 1 to 122_ # 20.

また、気温計群127は任意の太陽電池モジュールの温度を計測するのが好ましく、例えば発電を妨げない太陽電池モジュールの裏面に熱電対素子など貼り付けて、太陽電池モジュール裏面温度を計測しても構わない。   Moreover, it is preferable that the thermometer group 127 measures the temperature of an arbitrary solar cell module. For example, a thermocouple element or the like is attached to the back surface of a solar cell module that does not interfere with power generation, and the back surface temperature of the solar cell module is measured. I do not care.

通信機器128は電力変換装置124のA/D変換器204から伝送されてきたデジタル信号を所定の通信プロトコルに従ってネットワークを経由して外部サーバー(図14において不図示)に送信する。   The communication device 128 transmits the digital signal transmitted from the A / D converter 204 of the power converter 124 to an external server (not shown in FIG. 14) via a network according to a predetermined communication protocol.

通信機器128の一構成例を図17に示す。図17に示す構成例では、通信機器128は、接続箱122及び電力変換装置124内のA/D変換器との通信並びに外部サーバー(図17において不図示)との通信を行う通信インターフェース部206と、通信インターフェース部206によるデータの送受信を制御するとともに通信インターフェース部206によって受信されたデータを内部の一時メモリに一時的に記憶する制御部207とを備えている。外部から供給される商用交流電圧(例えば、AC100V電圧、AC200V電圧など)が、通信インターフェース部206及び制御部207の駆動電圧となる。   One configuration example of the communication device 128 is shown in FIG. In the configuration example shown in FIG. 17, the communication device 128 communicates with the connection box 122 and the A / D converter in the power converter 124 and communicates with an external server (not shown in FIG. 17). And a control unit 207 that controls transmission / reception of data by the communication interface unit 206 and temporarily stores data received by the communication interface unit 206 in an internal temporary memory. A commercial AC voltage (for example, AC 100 V voltage, AC 200 V voltage, etc.) supplied from the outside serves as a drive voltage for the communication interface unit 206 and the control unit 207.

接続箱122及び電力変換装置124内のA/D変換器から送られてくるデータが正常を示すデータばかりである場合、通信機器128は、データを定期的にまとめて外部サーバー(図17において不図示)に送信する。これに対して、接続箱122及び電力変換装置124内のA/D変換器から異常を示すデータが送られてくると、通信機器128は、その異常を示すデータをただちに外部サーバー(図17において不図示)に送信する。   When the data sent from the A / D converters in the connection box 122 and the power converter 124 are only data indicating normality, the communication device 128 periodically collects the data and sends it to an external server (not shown in FIG. 17). (Shown). In contrast, when data indicating an abnormality is sent from the A / D converter in the connection box 122 and the power converter 124, the communication device 128 immediately transmits the data indicating the abnormality to an external server (in FIG. 17). (Not shown).

なお、通信機器128によるデータ監視は、太陽電池ストリングが発電している期間行われれば十分であるため、制御部207及び通信インターフェース部206に供給する電圧すなわち通信機器128の電源電圧を、商用交流電圧ではなく、電力変換装置124の入力電圧もしくは出力電圧または電力変換装置124の入力電圧もしくは出力電圧を変換した電圧にしてもよい。同様に、電源部205に供給する電圧を、商用交流電圧ではなく、電力変換装置124の入力電圧もしくは出力電圧または電力変換装置124の入力電圧もしくは出力電圧を変換した電圧にしてもよい。   Note that the data monitoring by the communication device 128 is sufficient if it is performed during the period in which the solar cell string is generating power. Therefore, the voltage supplied to the control unit 207 and the communication interface unit 206, that is, the power supply voltage of the communication device 128 is changed to commercial AC. Instead of the voltage, a voltage obtained by converting the input voltage or output voltage of the power converter 124 or the input voltage or output voltage of the power converter 124 may be used. Similarly, the voltage supplied to the power supply unit 205 may be a voltage obtained by converting the input voltage or output voltage of the power converter 124 or the input voltage or output voltage of the power converter 124 instead of the commercial AC voltage.

異常監視・制御装置129は、日照計群126の出力信号(アナログ信号)、気温計群127の出力信号(アナログ信号)、電力センサS8の出力信号(アナログ信号)、変電設備125から送られてくる監視信号のうちアナログ信号についてはこれをそれぞれデジタル信号に変換し、それらのデジタル信号及び変電設備5から送られてくる監視信号のうちデジタル信号を所定の通信プロトコルに従ってネットワークを経由して外部サーバー(図18において不図示)に送信する。   The abnormality monitoring / control device 129 is sent from the output signal (analog signal) of the sunshine meter group 126, the output signal (analog signal) of the thermometer group 127, the output signal (analog signal) of the power sensor S8, and the substation equipment 125. Among the monitoring signals that come, analog signals are converted into digital signals, and the digital signals out of the digital signals and the monitoring signals sent from the transformer 5 are connected to an external server via a network according to a predetermined communication protocol. (Not shown in FIG. 18).

変電設備125から送られてくる監視信号としては、例えば、遮断器の開閉状態を示す信号、トランスの状態を示す信号、機器の障害状態を示す信号、各部の電圧や電流の計測値、電力計の計測値を示す信号などを挙げることができる。   As monitoring signals sent from the substation equipment 125, for example, a signal indicating the open / close state of the circuit breaker, a signal indicating the state of the transformer, a signal indicating the failure state of the device, a measured value of voltage or current of each part, a wattmeter A signal indicating the measured value can be cited.

異常監視・制御装置129の一構成例を図18に示す。図18に示す構成例では、異常監視・制御装置129は外部サーバー(図18において不図示)との通信を行う通信インターフェース部208と、通信インターフェース部208によるデータの送受信を制御するとともに通信I/F210から出力されるデジタル信号を内部の一時メモリに一時的に記憶する制御部209と、通信I/F210と、電源部211とを備えている。通信I/F210は、A/D変換器(不図示)を有しており、日照計群126の出力信号(アナログ信号)、気温計群127の出力信号(アナログ信号)、電力センサS8の出力信号(アナログ信号)、変電設備125から送られてくる監視信号(アナログ信号)をそれぞれデジタル信号に変換する。電源部211は、外部から供給される商用交流電圧(例えば、AC100V電圧、AC200V電圧など)を、通信I/F210の駆動電圧となる所定のDC電圧(例えば、DC12V電圧、DC24V電圧など)に変換して、通信I/F210に供給する。   A configuration example of the abnormality monitoring / control device 129 is shown in FIG. In the configuration example shown in FIG. 18, the abnormality monitoring / control device 129 controls the communication interface unit 208 that communicates with an external server (not shown in FIG. 18), the transmission and reception of data by the communication interface unit 208, and the communication I / O. A control unit 209 that temporarily stores a digital signal output from the F210 in an internal temporary memory, a communication I / F 210, and a power supply unit 211 are provided. The communication I / F 210 includes an A / D converter (not shown), an output signal (analog signal) of the sunshine meter group 126, an output signal (analog signal) of the thermometer group 127, and an output of the power sensor S8. The signal (analog signal) and the monitoring signal (analog signal) sent from the substation equipment 125 are converted into digital signals, respectively. The power supply unit 211 converts a commercial AC voltage (for example, AC100V voltage, AC200V voltage, etc.) supplied from the outside into a predetermined DC voltage (for example, DC12V voltage, DC24V voltage, etc.) to be a driving voltage of the communication I / F 210. Then, it supplies to communication I / F210.

なお、異常監視・制御装置129によるデータ監視は、太陽電池ストリングが発電していない期間も行われなければならないため、異常監視・制御装置129の電源電圧を、商用交流電圧なしに、電力変換装置124の入力電圧もしくは出力電圧または電力変換装置124の入力電圧もしくは出力電圧を変換した電圧にした場合、異常監視・制御装置の稼働に遅れや制約が発生する。   In addition, since the data monitoring by the abnormality monitoring / control device 129 must be performed even during a period when the solar cell string is not generating power, the power conversion device can be used without supplying the power supply voltage of the abnormality monitoring / control device 129 without a commercial AC voltage. When the input voltage or output voltage of 124 or the input voltage or output voltage of the power converter 124 is converted to a converted voltage, delay or restriction occurs in the operation of the abnormality monitoring / control device.

ここで、通信機器128及び異常監視・制御装置129と外部サーバーとの間のデータ伝送経路の一例を図19に示す。   Here, FIG. 19 shows an example of a data transmission path between the communication device 128 and the abnormality monitoring / control device 129 and the external server.

図19に示す例では、通信機器128は、携帯電話回線網またはルーター106とインターネット107とを経由して、外部サーバー108にデータを送信しており、異常監視・制御装置129は、ルーター106とインターネット107とを経由して、外部サーバー108にデータを送信している。   In the example shown in FIG. 19, the communication device 128 transmits data to the external server 108 via the mobile phone network or router 106 and the Internet 107, and the abnormality monitoring / control device 129 is connected to the router 106. Data is transmitted to the external server 108 via the Internet 107.

また、通信機器128と異常監視・制御装置129とは互いに故障が生じていないかを監視しあっている。これにより、監視データを伝送するデータ伝送装置である通信機器128及び異常監視・制御装置129を監視することができる。例えば、通信機器128は、所定の周期で異常監視・制御装置129に対して問い合わせ信号を送信し、異常監視・制御装置129はその問い合わせ信号に応じて応答信号を通信機器128に返信する。通信機器128は異常監視・制御装置19からの応答信号を受信すると、異常監視・制御装置129が故障していないと判断する。逆に、異常監視・制御装置129は、所定の周期で通信機器128に対して問い合わせ信号を送信し、通信機器128はその問い合わせ信号に応じて応答信号を異常監視・制御装置129に返信する。異常監視・制御装置129は通信機器128からの応答信号を受信すると、通信機器128が故障していないと判断する。その他の方法として相互の機器内に検査器を挿入し内部クロック信号を検出して、その周期・パルス幅による故障判断でもよい。   In addition, the communication device 128 and the abnormality monitoring / control device 129 monitor each other for failure. Thereby, it is possible to monitor the communication device 128 and the abnormality monitoring / control device 129 which are data transmission devices that transmit monitoring data. For example, the communication device 128 transmits an inquiry signal to the abnormality monitoring / control device 129 at a predetermined cycle, and the abnormality monitoring / control device 129 returns a response signal to the communication device 128 according to the inquiry signal. When the communication device 128 receives the response signal from the abnormality monitoring / control device 19, it determines that the abnormality monitoring / control device 129 has not failed. Conversely, the abnormality monitoring / control device 129 transmits an inquiry signal to the communication device 128 at a predetermined cycle, and the communication device 128 returns a response signal to the abnormality monitoring / control device 129 in response to the inquiry signal. When the abnormality monitoring / control device 129 receives the response signal from the communication device 128, the abnormality monitoring / control device 129 determines that the communication device 128 has not failed. As another method, a failure may be determined based on the period and the pulse width by inserting an inspection device in each device and detecting an internal clock signal.

なお、通信機器128と異常監視・制御装置129とを1つの装置の装置としてもよい。ただし、この場合、通信機器128に相当する機能部分の電源と異常監視・制御装置129に相当する機能部分の電源とを分離して、一つの電源に異常が行った場合でも通信機器128に相当する機能部分と異常監視・制御装置129に相当する機能部分とが同時に停止しないようにする。   The communication device 128 and the abnormality monitoring / control device 129 may be a single device. However, in this case, the power supply of the functional part corresponding to the communication device 128 and the power supply of the functional part corresponding to the abnormality monitoring / control device 129 are separated, and even if an abnormality occurs in one power supply, it corresponds to the communication device 128. The functional part corresponding to the abnormality monitoring / control device 129 is not stopped simultaneously.

本発明の第3実施形態に係る太陽光発電システムと同数(160個)の太陽電池ストリングを備える太陽光発電システムにおいて、太陽電池ストリング毎に電流異常を検出しようとすると電流センサが160個必要となる。これに対して、本発明の第3実施形態に係る太陽光発電システムは、8個の太陽電池ストリングの合計出力電流値を取得する電流センサを20個備える構成であるので、電流センサの設置費用及び保守費用を大幅に抑えることができる。   In a solar power generation system including the same number (160) of solar battery strings as the solar power generation system according to the third embodiment of the present invention, 160 current sensors are required to detect a current abnormality for each solar battery string. Become. On the other hand, since the photovoltaic power generation system according to the third embodiment of the present invention is configured to include 20 current sensors that acquire the total output current value of the eight solar cell strings, the installation cost of the current sensor And maintenance costs can be greatly reduced.

<太陽光発電システムのメンテナンス>
国毎に買取制度の内容は異なるが例えば太陽光発電システム電力事業者の関心・期待は、安定した発電量および売電金額の安定性であり、これを担保する仕組み提案が求められている。
<Maintenance of solar power generation system>
Although the contents of the purchase system differ from country to country, for example, the interest and expectation of solar power generation system electric power companies are the stable power generation and the stability of the amount of power sold, and a proposal for a mechanism to ensure this is required.

本発明の実施形態に係る太陽光発電システムは第1所定数(2以上)の太陽電池ストリングの小さな単位で異常を検出することができることにより、発電量が極端に低下した太陽電池ストリングを短時間で該当箇所(測定値取得部)に辿り着くことが可能となり、太陽光発電システム電力事業者としては的確かつ迅速なメンテナンスサービスを受けることが可能となる。したがって、発電量低下の見過ごしによる売電収入のロスを回避することが可能である。   The photovoltaic power generation system according to the embodiment of the present invention can detect an abnormality in a small unit of the first predetermined number (two or more) of the solar cell strings, so that the solar cell string in which the power generation amount is extremely reduced can be quickly In this way, it is possible to reach the corresponding part (measurement value acquisition unit), and it is possible for the photovoltaic power generation system power company to receive an accurate and quick maintenance service. Therefore, it is possible to avoid a loss of power sales revenue due to oversight of a decrease in power generation.

また、測定値取得部が接続箱単位の発電量測定の場合は、全数の接続箱もしくは集電箱の測定検査をしなくとも、故障箇所を特定し、該当の接続箱ないし集電箱に駆付ることが可能となり、メンテナンス時間短縮が図れる。言い換えれば太陽光発電システムの発電稼働率を向上することが可能となる。   In addition, when the measurement value acquisition unit measures the amount of power generation in the connection box unit, the fault location is identified and the corresponding connection box or current collection box is driven without having to measure and inspect all connection boxes or current collection boxes. This makes it possible to reduce maintenance time. In other words, it is possible to improve the power generation operation rate of the solar power generation system.

また、接続箱単位の出力特性を常時監視することにより、モジュールから電力変換装置の間の電力経路を監視しているので、日常的な監視に代えることが可能となり、定期メンテナンスの項目を適切に減らすことが可能になり。これにより、太陽光発電システム電力事業者の保守費用の負担が軽減され、投資金額の回収が早まる。   In addition, by constantly monitoring the output characteristics of each junction box, the power path between the module and the power converter is monitored. It becomes possible to reduce. As a result, the burden of maintenance costs on the photovoltaic power system operator is reduced, and the recovery of the investment amount is accelerated.

また、測定値取得部が接続箱単位の発電量測定の場合は、相互の測定値取得部の値の中で、最も出力測定値が低い該当箇所を修理補修することで、少ない費用でもっとも効果の大きいメンテナンスサービスを受けることが可能となる。   In addition, when the measurement value acquisition unit measures the amount of power generated in the connection box unit, repairing and repairing the corresponding part with the lowest output measurement value among the values of the mutual measurement value acquisition unit is the most effective at low cost. Large maintenance service.

例えば240Wのモジュールを13直列で構成された太陽電池ストリングを8並列で接続箱に入力した太陽光発電システムでパワーコンディショナ(以下、パワコンという)出力が250kWの場合、接続箱の出力は3.12kW ×8= 24.96kW、1ストリング出力240W×13=3.12KWである。1ストリングが故障して出力が0Wと仮になったとして、接続箱単位で測定値取得した場合は3.12KW÷24.96kW =12.5%の出力低下として検出される。ただし、パワコン単位で測定値取得した場合は 3.12kW ÷250kW =1.25%となり、日射変動等の要因等を考慮に入れると、1ストリングがほぼ発電しなくなった故障は検出困難である。   For example, in a photovoltaic power generation system in which solar cell strings composed of 13 series of 240 W modules are input to the connection box in 8 parallels and the output of the power conditioner (hereinafter referred to as power converter) is 250 kW, the output of the connection box is 3. 12 kW × 8 = 24.96 kW, 1 string output 240 W × 13 = 3.12 KW. Assuming that one string breaks down and the output is assumed to be 0 W, when the measured value is acquired in the connection box unit, it is detected as an output drop of 3.12 KW ÷ 24.96 kW = 12.5%. However, when the measured value is acquired in units of power conditioner, it is 3.12kW / 250kW = 1.25%. Taking into account factors such as fluctuations in solar radiation, it is difficult to detect a failure in which one string almost stops generating power.

つまり、パワコン単位からモニタリングの細分化を接続箱単位にすることで発電量低下の見過ごし低減が図れる。測定値取得部が電力変換装置単位の発電量測定の場合は、例えば電力変換装置の測定誤差を仮に±5%と仮定した時、2MWシステムであれば、売電価格が40円/kwhの場合、年間約2,300,000kwh×40円/kwh×0.05=4,600,000円の損失があっても見逃す可能性が有るが、測定値取得部が接続箱単位の発電量測定の場合は、測定誤差はストリング一本単位となり全体システムの0.16%(ストリング数640本@2MW)となる。   In other words, it is possible to reduce oversight of the decrease in the amount of power generation by subdividing the monitoring from the power control unit to the connection box unit. When the measured value acquisition unit measures the amount of power generated by each power converter, for example, assuming that the measurement error of the power converter is ± 5%, if the power selling price is 40 yen / kwh for a 2 MW system Even if there is a loss of about 2,300,000kwh x 40 yen / kwh x 0.05 = 4,600,000 yen per year, there is a possibility of overlooking, but when the measurement value acquisition unit measures the power generation amount of the connection box unit, the measurement error is one string The unit is 0.16% of the total system (640 strings @ 2 MW).

2MWシステムであれば、年間約2,300,000kwh×40円/kwh×0.0016=147,200円 以上の見逃し無しが回避できる。   A 2MW system can avoid overlooking over 2,300,000 kwh x 40 yen / kwh x 0.0016 = 147,200 yen per year.

また、上記測定値取得部により測定された接続箱単位の発電量をインターネット回線などで、保守管理者に情報送信することで、迅速に修理に必要な部材を持参して現場に駆けつけることが可能になる。   In addition, by sending information to the maintenance manager via the Internet connection, etc., the power generation amount measured by the measured value acquisition unit on the connection box basis, it is possible to bring the necessary parts for repairs to the site quickly. become.

また、モジュール発電出力のリニア保証を担保していたとしても、発電事業者が出力低下したモジュールを発見する義務が生じる為、実質モジュール発電出力のリニア保証が機能していない場合がある。これに対して、モジュール毎の発電量を計測する場合はモジュール単位で電子部品からなる計測装置を設置する初期費用と計測装置自体を保守管理・交換する費用がかかるため、現実的でない。これらの課題に対して、本発明の実施形態に係る太陽光発電システムは測定値取得部が接続箱単位の発電量測定とすることで、保守人員の手作業による全数の接続箱もしくは集電箱の測定検査をしなくとも、太陽電池ストリングの故障箇所を特定できるので保守運用費用を抑える事が出来、モジュール発電出力のリニア保証をベースとした保守メンテナンスが対応可能となる。   Moreover, even if the linear guarantee of the module power generation output is guaranteed, the power generation company is obliged to find a module whose output has decreased, and thus the linear guarantee of the real module power generation output may not function. On the other hand, measuring the amount of power generated for each module is not practical because it requires an initial cost for installing a measuring device composed of electronic components in units of modules and a cost for maintaining and replacing the measuring device itself. In response to these problems, the photovoltaic power generation system according to the embodiment of the present invention allows the measurement value acquisition unit to measure the amount of power generation in the connection box unit, so that all the connection boxes or current collection boxes are manually operated by maintenance personnel. Even if the measurement inspection is not performed, the failure location of the solar cell string can be specified, so that the maintenance operation cost can be reduced, and the maintenance maintenance based on the linear guarantee of the module power generation output can be handled.

<太陽光発電所>
日本国内においては、図20に示すように太陽光発電システムの最大出力値に応じて、必要な手続きや発電電力の買取金額等が異なっており、最大出力値が小さいほど、システムの所有者にとってメリットが多くなっている。したがって、各区分の上限ぎりぎりを狙う仕様(500kW未満であって限りなく500kWに近い最大出力値、1MW未満であって限りなく1MWに近い最大出力値、2MW未満であって限りなく2MWに近い最大出力値)が好ましい。しかしながら、一般的な電力変換装置の最大出力が100kWまたは250kWであるため、最大出力値を400kW、900kW、1.9MWのいずれかに設定する仕様が一般的であると言える。特に最大出力値が2MW以上の場合は高価な特別高圧変電設備が必要となり、例えば1.9MWの太陽光発電システムと2.1MWの太陽光発電システムでは、1.9MWの太陽光発電システムの方が設備投資費用を少なくできる。つまり、発電出力を特定値以下とすることでシステム設置費用及び保守費用を大幅に抑えることができる。
<Solar power plant>
In Japan, as shown in FIG. 20, the necessary procedures and the purchase price of generated power differ depending on the maximum output value of the photovoltaic power generation system. The smaller the maximum output value, the more the owner of the system. There are many benefits. Therefore, specifications aiming at the upper limit of each category (maximum output value less than 500 kW and as close to 500 kW as possible, maximum output value less than 1 MW and as close as possible to 1 MW, less than 2 MW, and maximum as close as possible to 2 MW) Output value) is preferred. However, since the maximum output of a general power converter is 100 kW or 250 kW, it can be said that the specification in which the maximum output value is set to any one of 400 kW, 900 kW, and 1.9 MW is common. In particular, when the maximum output value is 2 MW or more, an expensive extra high voltage substation equipment is required. For example, in the case of a 1.9 MW solar power generation system and a 2.1 MW solar power generation system, a 1.9 MW solar power generation system However, the capital investment cost can be reduced. That is, the system installation cost and the maintenance cost can be significantly reduced by setting the power generation output to a specific value or less.

したがって、本発明に係る太陽光発電システムでは、最大出力値を、400kW以上500kW未満の範囲内の所定値、900kW以上1MW未満の範囲内の所定値、1.9MW以上2MW未満の範囲内の所定値のいずれに設定することが望ましい。   Therefore, in the photovoltaic power generation system according to the present invention, the maximum output value is a predetermined value within a range of 400 kW or more and less than 500 kW, a predetermined value within a range of 900 kW or more and less than 1 MW, and a predetermined value within a range of 1.9 MW or more and less than 2 MW. It is desirable to set any value.

また、例えばタイ国では、図21に示すように太陽光発電システムの最大出力値に応じて、必要な設備等が異なっており、最大出力値が小さいほど、システムの所有者にとってメリットが多くなっている。日本国においても、今後同一または類似の規制が実施される可能性がある。したがって、法規制によって太陽光発電システムの最大出力値が複数の区分に分類される場合、各区分において、区分の上限閾値から100kWを引いた値以上、区分の上限閾値未満の範囲内の所定値に、本発明に係る太陽光発電システムの最大出力値を設定することが望ましい。   Further, in Thailand, for example, as shown in FIG. 21, necessary facilities and the like differ depending on the maximum output value of the photovoltaic power generation system, and the smaller the maximum output value, the greater the merit for the system owner. ing. In Japan, the same or similar regulations may be implemented in the future. Therefore, when the maximum output value of the photovoltaic power generation system is classified into a plurality of categories according to laws and regulations, in each category, a predetermined value that is greater than or equal to the value obtained by subtracting 100 kW from the category upper limit threshold and less than the category upper limit threshold In addition, it is desirable to set the maximum output value of the photovoltaic power generation system according to the present invention.

また、上述した第1実施形態では、接続箱と集電箱とが別体であるが、接続箱と集電箱とが一体構造になっていても構わない。   In the first embodiment described above, the connection box and the current collection box are separate bodies, but the connection box and the current collection box may have an integrated structure.

また、上述した実施形態では、電力変換装置がDC/ACインバータを備える構成であったが、本発明に係る太陽光発電システムがDC電力系統に電力を供給する場合には、電力変換装置を、或る電圧値のDC電力を異なる電圧値のDC電力に変換するDC/DCコンバータを備える構成にし、変電設備を、DC電圧を昇圧する設備にするとよい。   Moreover, in embodiment mentioned above, although the power converter device was a structure provided with a DC / AC inverter, when the photovoltaic power generation system which concerns on this invention supplies electric power to a DC power system, a power converter device is It is good to make it the structure provided with the DC / DC converter which converts DC power of a certain voltage value into DC power of a different voltage value, and to make a substation equipment into the equipment which boosts DC voltage.

また、上述の「電力変換部」ついては、電力系統に高圧連系するために必要な高圧変電設備や特別高圧変電設備でもかまわないし、蓄電池に発電電力を一時的に充放電する充放電器でもかまわない。   In addition, the above-mentioned “power converter” may be a high-voltage substation or special high-voltage substation required for high-voltage interconnection to the power system, or a charger / discharger that temporarily charges and discharges the generated power to the storage battery. Absent.

再生可能エネルギーから電力を生成する発電ユニットとして、太陽光発電システムを例に実施例を説明したが、上記発電ユニットは風力発電システムとしては風車の回転運動から電力を生成する誘導発電機を発電ユニットとして、電力系統に高圧連系するために必要な高圧変電設備や特別高圧変電設備としても構わない。もしくは風車および増速機を発電ユニットとして、回転運動から電力を生成する誘導発電機を電力変換部としても構わない。   As an example of a power generation unit that generates electric power from renewable energy, a solar power generation system has been described as an example. However, the power generation unit includes an induction generator that generates electric power from the rotational motion of a windmill as a power generation unit. As such, it may be a high-voltage substation or a special high-voltage substation required for high-voltage connection to the power system. Alternatively, a windmill and a speed increaser may be used as a power generation unit, and an induction generator that generates power from rotational motion may be used as a power conversion unit.

再生可能エネルギーとしては潮力発電、地熱発電、太陽熱発電などが挙げられ、タービンの回転運動から電力を生成する発電機を発電ユニットとしても構わない。もしくはタービン自体を発電ユニットとしてタービンの回転運動から電力を生成する発電機を電力変換部としても構わない。   Examples of renewable energy include tidal power generation, geothermal power generation, solar thermal power generation, and the like. A generator that generates electric power from the rotational motion of a turbine may be used as a power generation unit. Alternatively, a generator that generates electric power from the rotational motion of the turbine using the turbine itself as a power generation unit may be used as the power conversion unit.

なお、上述した実施形態では、通信機器及び異常監視・制御装置は、取得したデータをそのまま外部サーバーに送信したが、取得したデータの少なくとも一つに対して例えば図22に示すフローチャートのように正常か異常かの判定を行い、異常である場合は正常値からの離れ具合に応じて警報レベルを変えて通報(外部サーバーへの連絡)を行うようにしてもよい。この場合、外部サーバーを用いて遠隔監視を行う主任技術者などに、異常が発生した場合にどのような対応をすればよいのかを判断する際に参考となる判断材料を提供することができる。なお、図22中の「正常値」、「正常値判定係数」、「警報レベル1係数」ないし「警報レベルn−1係数」は正の値であり、「正常値判定係数」<「警報レベル1係数」<「警報レベル2係数」<・・・<「警報レベルn−1係数」の関係を満たしている。また、図22は、判定対象のデータが異常時に正常範囲よりも大きくなるデータである場合を図示したが、判定対象のデータが異常時に正常範囲よりも小さくなるデータである場合には各ステップの不等号を逆にすればよい。   In the above-described embodiment, the communication device and the abnormality monitoring / control apparatus transmit the acquired data to the external server as they are. However, the communication device and the abnormality monitoring / control apparatus are normal for at least one of the acquired data as shown in the flowchart of FIG. It may be determined whether or not there is an abnormality, and if it is abnormal, the alarm level may be changed according to the degree of departure from the normal value (notification to the external server). In this case, it is possible to provide a judgment material that serves as a reference when determining what action should be taken when an abnormality occurs to a chief engineer who performs remote monitoring using an external server. Note that “normal value”, “normal value determination coefficient”, “alarm level 1 coefficient” or “alarm level n−1 coefficient” in FIG. 22 are positive values, and “normal value determination coefficient” <“alarm level”. The relationship of “1 coefficient” <“alarm level 2 coefficient” <... <“Alarm level n−1 coefficient” is satisfied. FIG. 22 illustrates the case where the determination target data is data that is larger than the normal range at the time of abnormality. However, when the determination target data is data that is smaller than the normal range at the time of abnormality, each step is performed. You can reverse the inequality sign.

1_#1〜1_#160、11_#1〜11_#40、121_#1〜121_160 太陽電池ストリング
2_#1〜2_#20、12_#1〜12_#2、122_#1〜122_#20 接続箱
3_#1〜3_#4 集電箱
4_#1〜4_#2、14、124 電力変換装置
5、15、125 変電設備
6A、6B、16、126 日照計群
7A、7B、17、127 気温計群
8_#1〜8_#2、18、128 通信機器
9、19、129 異常監視・制御装置
21、31、23、201 避雷器
22、24、32、202 ブレーカー
25、33、204、 A/D変換器
26、34、43、47、94、205、211 電源部
41、45、203 DC/ACインバータ
42、46 中継器
81、83、91、95、206、208 通信インターフェース部
82、84、92、96、207、209 制御部
93、97、210 通信I/F
B1〜B8 ブレーカー(断路器)
D1〜D8、D11〜D28 逆流防止用ダイオード
S1〜S5、S11〜S40 電流センサ
S6〜S8 電力センサ
1_ # 1 to 1_ # 160, 11_ # 1 to 11_ # 40, 121_ # 1 to 121_160 Solar cell string 2_ # 1 to 2_ # 20, 12_ # 1 to 12_ # 2, 122_ # 1 to 122_ # 20 Junction box 3_ # 1-3_ # 4 Current collection box 4_ # 1-4_ # 2, 14, 124 Power conversion device 5, 15, 125 Substation 6A, 6B, 16, 126 Sunlight group 7A, 7B, 17, 127 Thermometer group 8_ # 1 to 8_ # 2, 18, 128 Communication device 9, 19, 129 Abnormality monitoring / control device 21, 31, 23, 201 Arrester 22, 24, 32, 202 Breaker 25, 33, 204, A / D converter 26, 34, 43, 47, 94, 205, 211 Power supply 41, 45, 203 DC / AC inverter 42, 46 Repeater 81, 83, 91, 95, 206, 208 Communication interface unit 82, 84, 92, 96, 207, 209 Control unit 93, 97, 210 Communication I / F
B1-B8 breaker (disconnector)
D1 to D8, D11 to D28 Backflow prevention diodes S1 to S5, S11 to S40 Current sensor S6 to S8 Power sensor

Claims (4)

再生可能エネルギーから電力を生成する複数の発電ユニットと、
前記複数の発電ユニットから出力される電力を変換する電力変換部と、
前記電力変換部の入力側に関する監視データを伝送する第1のデータ伝送部と、
前記電力変換部の出力側に関する監視データを伝送する第2のデータ伝送部とを備え、
前記第1のデータ伝送部と前記第2のデータ伝送部とが互いに故障が生じていないかを監視しあい、監視機器の故障を通報することを特徴とする発電システム。
A plurality of power generation units that generate power from renewable energy;
A power conversion unit for converting power output from the plurality of power generation units;
A first data transmission unit for transmitting monitoring data related to an input side of the power conversion unit;
A second data transmission unit for transmitting monitoring data related to the output side of the power conversion unit,
A power generation system, wherein the first data transmission unit and the second data transmission unit monitor each other for failure and report a failure of a monitoring device.
前記第1のデータ伝送部の電源電圧が、前記電力変換部の入力電圧もしくは出力電圧または前記電力変換部の入力電圧もしくは出力電圧を変換した電圧である請求項1に記載の発電システム。   2. The power generation system according to claim 1, wherein a power supply voltage of the first data transmission unit is an input voltage or an output voltage of the power conversion unit or a voltage obtained by converting an input voltage or an output voltage of the power conversion unit. 前記第2のデータ伝送部の電源電圧が、前記発電システムの外部から供給される電圧または前記電力変換部の出力電圧を変換した電圧である請求項1または請求項2に記載の発電システム。   The power generation system according to claim 1 or 2, wherein the power supply voltage of the second data transmission unit is a voltage supplied from outside the power generation system or a voltage obtained by converting an output voltage of the power conversion unit. 前記発電システムが太陽光発電システムである請求項1〜3のいずれか1項に記載の発電システム。   The power generation system according to any one of claims 1 to 3, wherein the power generation system is a solar power generation system.
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