JP2013532388A - 光起電力システムを監視するための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、光起電力システム１の意図した動作を損なわせる事象の発生を検出するため光起電力システムを監視する装置であって、光起電力モジュールの第１のグループ２ａ及びこれとは異なる第２のグループ２ｂ〜２ｆを有する光起電力発電機２を備える装置に関する。本装置は、第１の結合素子対及び第２の結合素子対を備えており、両対は、テスト信号を前記光起電力発電機へ入力するための信号入力素子１１ａ〜１１ｃ、１７と、応答信号を出力するための信号出力素子１２ａ〜１２ｃ、１３ａ〜１３ｃを備えており、第１の結合素子対は、該第１の結合素子対が光起電力モジュールの第１のグループにおける事象の発生を選択的に検出できるように構成されており、第２の結合素子対は、該第２の結合素子対が光起電力モジュールの第２のグループにおける事象の発生を選択的に検出できるように構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、光起電力システムを監視するための装置及び方法に関するものである。

光起電力システムは、光起電力を用いて電気エネルギーを提供するものである。

光起電力システムの動作中に、高電流が発生することがあり、ある環境においては、このような高電流は、その光起電力システムの欠陥及び／又は損傷構成部分との相互作用により、相当の電力損失を生じてしまうことがある。これは、特に、モジュールの相互間の接続点及び電気ライン接続の接点の接触抵抗に関係している。

通常動作を保証するためには、光起電力システムを監視して、この装置の通常動作を損なわせるような事象（棄損事象）の発生を検出する必要がある。

このような事象の例としては、次のようなものがある。
・光起電力システムの１つ以上の構成部分の盗難
・光起電力システムの１つ以上の構成部分の破壊
・光起電力システムの１つ以上の電気接続の導電性の変化（例えば、接点老化及び／又は接点不良）
・１つ以上の光起電力モジュールの効率の低下（退化）
・設置不良、例えば、光起電力システムの設置中における１つ以上の構成部分の不良接続、及び／又は、
・日陰、例えば、光起電力システムの１つ以上の光起電力モジュールの日陰

上に列挙した事象は、光起電力システムの通常動作を損なわせる可能性のある事象の全てであるとするものではなく、実際には、これら事象は、光起電力システムの通常動作を損なわせる事象のうちの典型的な事象として選択されたものに過ぎない。

本発明の目的は、２つ以上の光起電力モジュールを有する光起電力システムの通常動作の監視を改善することにある。

本発明は、特許請求の範囲の請求項１に対応する装置及び請求項１２による方法でもって、このような目的を達成している。

本発明は、光起電力システムの通常動作を損なわせる事象の発生を検出するため、前記光起電力システムを監視するための装置を提供する。前記装置は、光起電力モジュールの第１のグループ及び前記第１のグループとは異なる光起電力モジュールの第２のグループを有する光起電力発電機を備える。前記装置は、第１の対の結合手段及び第２の対の結合手段も備えており、両対は、テスト信号を前記光起電力発電機へと結合するための信号入力結合手段と、応答信号を出力結合するための信号出力結合手段と、を備えており、前記第１の対の結合手段は、前記光起電力モジュールの第１のグループにおける前記事象の発生を選択的に検出するように構成されており、前記光起電力モジュールの第２の対の結合手段は、前記光起電力モジュールの第２のグループにおける前記事象の発生を選択的に検出するように構成されている。

各対の結合手段は、通常動作を損なわせる事象を検出するため、前記テスト信号を入力供給し且つそれに対応する応答信号を出力結合するのに使用される。光起電力発電機を少なくとも２つのグループへと分割し、一方、少なくとも２つの対の結合手段を用いて前記２つのグループの監視を個々に行うようにすることにより、一方で、棄損事象の位置検出を行うことができる。他方では、システムサイズの増大に対応できるより良い拡張性を得ることができる。同一構成部分（例えば、信号入力結合手段、信号出力結合手段）を使用して、前記監視装置は、対応する数のグループへと再分割することにより、任意のサイズの光起電力システムへと適応させることができる。もう一つ別の効果として、度量衡学的観点に関するものがある。グループへの再分割により、棄損事象に割り当てられた応答信号の比率の相対的大きさを増大することができる。同時に、グループへの再分割により、干渉信号及びノイズ成分の両者を実効的に減少させることができる。従って、より信頼性のある仕方にて、前記事象を検出することができる。

前記装置の１つの効果的な実施形態では、前記第１の対の結合手段の信号入力結合手段は、前記第２の対の結合手段の信号入力結合手段と同一である。別の効果的な実施形態では、前記第１の対の結合手段の信号出力結合手段は、前記第２の対の結合手段の信号出力結合手段と同一である。このようにして、前記装置は、前記効果、特に、位置検出性及び拡張性を維持しながら、材料の使用を削減して実施することができる。

本発明は、光起電力システムの通常動作を損なわせる事象の発生を検出するため、多数の少なくとも２つ以上の光起電力モジュールを有する光起電力システムを監視するための方法も提供する。前記光起電力システムは、少なくとも１つの入力結合手段を使用して前記光起電力システムへ結合される少なくとも１つの電気テスト信号でもって励起される（ステップ１００）。前記光起電力システムからの少なくとも１つの励起応答信号が、少なくとも１つの出力結合手段を使用して前記光起電力システムから出力結合され（ステップ２００）、前記光起電力システムの通常動作を損なわせる少なくとも１つの事象の発生を検出するため評価される（ステップ３００）。前記少なくとも２つ以上の光起電力モジュールは、少なくとも２つ以上のグループへと分割され、前記グループの各々は、前記光起電力システムの通常動作を損なわせる事象の発生について監視される。

本発明は、２つ以上の光起電力モジュールを有する光起電力システムの監視を、初めに列挙したような光起電力システムの通常動作を損なわせるような１つ以上の事象の検出を局部化して行えるようにすることにより、改善している。従って、グループへの再分割をせずにシステム全体を監視するだけのものとする時に比べて、より正確な仕方にて、このような事象又はこのような欠陥の位置を検出することができる。これにより、光起電力システムの広範囲に亘る監視を効果的に行うことができる。このようなシステムの通常動作の保証及びそれに関連した電気エネルギーの信頼性のある提供を、相当に簡単化することができる。

ステップ１００及びステップ２００のうちの１つ又は両方を、各グループについて別々に実施すると効果的である。もし、ステップ１００及びステップ２００の両者を各グループについて別々に実施する場合には、その監視は、特に精密なものとなる。対比的に、前記２つの代替的実施形態によれば、回路の複雑性を減少させることができる。

前記装置及び方法の更に別の効果的な実施形態及び発展形態については、特許請求の範囲の各従属項に記載されている。

典型的な実施形態を使用し且つ添付図面を参照して、本発明につき以下により詳細に説明する。

好ましい実施形態について説明する前に、幾つかの好ましい実施形態について以下に詳細に説明するのであるが、本発明は、これら実施形態に限定されるものでなく、特許請求の範囲内において任意の望む仕方にて変形できるものであることに注意されたい。特に、「上部に」、「底部に」、「前部に」又は「後部に」の如き用語は、限定的なものであると解釈されるべきではなく、各場合において例示された配置に関しているだけのものである。更にまた、個々の構成部分について説明している場合には、特にそうではないと言わない限り、これら構成部分の多数の実施形態が原理的に考えられるものでもある。更にまた、例示した構成及び方法の機能的反転及び均等の実施形態もまた、保護の範囲内に入るものである。

監視される光起電力システムをブロック図の形にて示す概略図である。 本発明の第１の実施形態を概略電気回路図の形にて示す図である。 本発明の第２の実施形態を概略電気回路図の形にて示す図である。 本発明の第３の実施形態を概略電気回路図の形にて示す図である。 本発明の第４の実施形態を概略電気回路図の形にて示す図である。 本発明の第５の実施形態を概略電気回路図の形にて示す図である。 本発明の第６の実施形態を概略電気回路図の形にて示す図である。 本発明の第７の実施形態を概略電気回路図の形にて示す図である。 本発明の第８の実施形態を概略電気回路図の形にて示す図である。 本発明の第９の実施形態を概略電気回路図の形にて示す図である。 監視方法を例示するためのフローチャートを示す図である。 本発明による監視方法を例示するための別のフローチャートを示す図である。

図１は、電気回路図の形にて光起電力システム１を例として示している。この光起電力システム１は、多数の光起電力モジュール２ａから２ｆを有する光起電力発電機２を備えている。

本願の範囲内においては、光起電力システム２の放射線エネルギーを電気エネルギーへと変換する部分は、光起電力発電機２と称する。光起電力発電機２は、単一の光起電力モジュールのみを備えるものから、非常に多くの光起電力モジュール２ａから２ｆを備えるものまである。これらの光起電力モジュール２ａから２ｆは、光起電力発電機２の内側で、広範囲に亘る種々な仕方にて接続され及び／又は配置される。例として、図１における典型的な実施形態において、いわゆるストリングを形成するように、複数の光起電力モジュールが、それぞれ、直列に接続され、ここでは、簡略化するため、各ストリングについて、それぞれ、２つの光起電力モジュール２ａ及び２ｄ、２ｂ及び２ｅ、及び２ｃ及び２ｆのみを例示している。並列に接続された３つのストリング全部で光起電力発電機２を構成している。

この光起電力システム１は、更に、少なくとも１つインバータ３を備えており、このインバータ３は、電気ラインを介して光起電力発電機２により与えられる電力を変換し及び／又は再処理して、その変換され及び／又は再処理された電力が電気システム（例示せず）、例えば、公衆電力供給システムへと供給されるようにしている。

容量６は、より高い周波数のＡＣ電圧に対するインバータ３のＡＣ挙動を記号化して示している。

参照符号７で示した監視装置（例えば、必要手段を備え且つ制御装置を備える信号発生器及び信号処理装置）は、記号的にラインとして例示されるような入力結合路８ａ、８ｂ及び出力結合路９ａ及び９ｂとしての電気接続を介して少なくとも１つのテスト信号（電気的及び／又は非電気的タイプの）で光起電力システム１を励起するように設計されている。

監視装置７は、前記少なくとも１つのテスト信号での励起に応答する光起電力システム１からの少なくとも１つの励起応答信号を記録するように構成されてもいる。

更にまた、監視装置７は、この励起応答信号を評価するように構成されてもいる。こうして、この監視装置は、この励起応答信号を使用して、光起電力システム１の通常動作を損なわせる少なくとも１つの事象（前記参照）の発生を検出し、例えば、動作が乱された場合に、警報信号を出力するように構成することができる。

例えば、光起電力システムの電気接続を遮断する必要なしに、その光起電力システムの電気装置に結合され且つ励起応答信号の形で再びその光起電力システムから出力結合される可変周波数のテスト信号を用いて、不良接点を検出することができる。このような目的のため、光起電力システムの挙動は、例えば、ある特定の期間に亘って記録され、欠陥無しでの「通常動作」を特徴付ける適当なパラメータを記憶しておく。

このように決定されたパラメータからの偏差により、可能性のある欠陥状態を指示することができる。このようなタイプのパラメータとしては、例えば、そのシステムのインピーダンス挙動がある。

図１１に簡単化して例示されるように、光起電力システム１は、少なくとも１つの入力結合手段１１（図２、図３、図４、図８、図１０参照）、１５、１７（図５、図６、図７参照）及び２０（図９参照）を使用してこの光起電力システムへ結合される少なくとも１つの電気テスト信号で励起される（ステップ１００）。こうしてなされている励起に応答する光起電力システム１からの少なくとも１つの励起応答信号が、少なくとも１つの出力結合手段１２（図４から図７、図９、図１０参照）及び１９（図８参照）を使用して光起電力システム１から出力結合され（ステップ２００）、そして、その光起電力システム１からの励起応答信号が、その光起電力システム１の通常動作を損なわせる少なくとも１つの事象の発生を検出するため評価される（ステップ３００）。

光起電力システムにおける欠陥状態は、このようにして、単一の信号入力結合手段及び対応する単一の出力結合及び評価手段を使用して決定することができる。光起電力発電機内の欠陥状態を全体として確認するだけでなく、より精密にそのような欠陥状態の位置を検出することができるようにするため、このような方法を如何にして使用できるかについて、以下の幾つかの実施形態を使用して説明する。

この場合において、光起電力発電機２の光起電力モジュール２ａから２ｆは、少なくとも２つ以上のグループへと分割され、これらグループのうちの２つ以上、好ましくは、全てのものは、光起電力システム１の通常動作を損なわせる事象の発生について別々に監視される。この場合において、監視されているグループのうちの１つにおけるこのような事象の発生は、全光起電力システム１の通常動作に影響を及ぼすことは明らかである。

本発明の第１の効果は、本発明を実施するのに必要とされる手段の拡張性が良いことであり、即ち、前記手段は、任意の望むサイズの光起電力発電機に適応することができるということである。もう１つ別の効果としては、光起電力発電機内での棄損事象の発生の位置を検出することができる可能性があることである。更にまた、棄損事象の影響は、１つのグループ内の電流が（全電流に比較して）より小さなことを考えると、比例してより大きくなる。グループへの再分割の結果として、干渉信号及びノイズ成分の両者の相対比率が減少される。こうして、その事象は、より信頼性のある仕方にて検出される。

同時に、光起電力装置の動作に対する影響を最少とするための必要条件は、本発明による方法により満足される。

更なる効果については、本発明の以下の説明に基づいて明らかとなろう。

図２は、例として、本発明の第１の実施形態をより詳細に図示して示している。

光起電力発電機２は、再び、２つの例示した光起電力モジュール２ａ及び２ｄ、２ｂ及び２ｅ、及び２ｃ及び２ｆが、それぞれ、図１における典型的な実施形態におけるように１つのストリングを形成するように組み合わされているものとして示されている。

インバータ３及びそのＡＣ等価容量６も示されている。インバータ３が動作しておらず（例えば、夜間）、従って、そのＡＣ等価容量６が交流電流について閉回路を保証するのに使用されないような動作モードにおいて接続される別の容量１０も例示されている。

１つのストリング内の通常動作を損なわせる事象の発生を検出するのに使用される１対の結合手段が、それぞれ、光起電力モジュール２ａ及び２ｄ、２ｂ及び２ｅ、及び、２ｃ及び２ｆから形成される３つのストリングの各々に割り当てられている。このようにして、光起電力発電機２は、異なるグループへと再分割されており、それら各グループ内にて、前述の事象が選択的に検出されるようになっている。この意味で、本願の範囲内では、１つのグループは、棄損事象を検出するための１対の結合手段が割り当てられている光起電力モジュール２ａから２ｆの配置を称しているものと理解される。この場合において、１つのグループにおける光起電力モジュールの相互の接続は、任意であり、図２におけるように直列回路に限定されるものではない。

１対の結合手段は、各グループ、従って、ここでは各ストリングへテスト信号を結合するための入力結合手段１１、例えば、変成器１１ａ、１１ｂ、１１ｃを備えている。この入力結合手段１１は、好ましくは、光起電力発電機２とインバータ３との間に高い直流が流れるときにも監視が行われるように、非飽和構成部分を備える。単一の入力結合手段１１又は各入力結合手段１１は、可変周波数のテスト信号を発生するための可制御源を有する信号発生器を備えることができる。

各対の結合手段は、また、応答信号を記録するための信号出力結合手段を備える。テスト信号での励起に対するストリングからの信号応答の部分としての電流を決定するための電流変成器１２、例えば、電流変成器１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、一方では、信号出力結合手段として設けられる。

電流を検出するための電流変成器１２は、好ましくは、光起電力発電機２とインバータ３との間に高い直流が流れる時も監視が行われるように、非飽和構成部分を有する。

他方、好ましくは、テスト信号での励起に応答するストリングからの励起応答信号の部分として電圧を検出するための電圧測定装置１３、例えば、電圧計１３ａ、１３ｂ、１３ｃが、信号出力結合手段の更なる部分として各ストリング２ａ及び２ｄ、２ｂ及び２ｅ、及び、２ｃ及び２ｆに割り当てられる。これら電圧計１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、好ましくは、光起電力システム１の機能に対する影響又は別の入力結合又は出力結合装置に対する影響を最少とするため高インピーダンスを有する。

ここに示した回路構成によればまた、ここでは例示として３つとしたストリング２ａ及び２ｄ、２ｂ及び２ｅ、及び、２ｃ及び２ｆの測定回路の相互の影響をできるだけ小さくすることができる。これは、互いに他の測定回路のインダクタンスを阻止インダクタンスとして作用させるようにすることにより達成される。例えば、入力結合手段１１ａ及び出力結合手段１２ａのインダクタンスは、入力結合手段１１ｂを介して入力結合されるテスト信号の結果としてストリング２ａ及び２ｄを通して干渉電流が形成されないようにする。その代わりに、このような交流は、容量１０又は６を通して、ストリング２ｂ及び２ｅを通して、及び結合手段１２ｂ及び１１ｂを通して流れる。

図２における装置１１、１２及び１３と相互作用する参照符号７でもって図１において全体的に示された監視装置の制御装置を使用して、評価が実施される。

ここに説明した構成によれば、各ストリング（即ち、各グループ）が別々に監視されるという特別な効果が得られる。従って、光起電力システム１の通常動作を損なわせている事象が多数のストリングのうちのどのストリングにおいて発生しているかを検出することができる。このような事象の局部化により、適切なストリングを捜し出すための、時間を消費することの多い捜索を省くことができる。

図１２に例示されるように、少なくとも２つ以上の光起電力モジュールが、このようにして少なくとも２つ以上のグループへと再分割され、それらグループの各々が光起電力システム１の通常動作を損なわせる事象の発生について監視される。

このような目的のため、図２に従って、それらグループの各々は、少なくとも１つの入力結合手段１１を使用して光起電力システム１へ結合される少なくとも１つの電気テスト信号で別々に励起され（ステップ１００）、光起電力システム１からの少なくとも１つの励起応答信号が、少なくとも１つの出力結合手段１２、１３を使用して各グループについて光起電力システム１から別々に出力結合され（ステップ２００）、光起電力システム１からの各応答信号は、光起電力システム１の通常動作を損なわせる少なくとも１つの事象の発生を検出するため評価される（ステップ３００）。

図２に従って、ステップ１００及び２００の両者は、各々、それらグループの各々について別々に実施される。評価は、１つのみのステップ３００にて実施することができ、又は、独立制御装置を用いて複数のステップ３００にて実施することもできる。

本発明の範囲内においてこのような手順に対する代替手順があることは、以下に明らかとなろう。そして、それら代替手順のうちのほんの幾つかについて、より詳細に説明するだけで、それらの全部を示すため実施例を列挙する必要はないものと考える。特に、ステップ１００（テスト信号の入力結合）、又はステップ２００（応答信号の出力結合）を、各グループに対してではなく全光起電力システムに対して１回だけ実施し、そして、各グループについては各他方のステップ１００又は２００のみを実施するようにすることができる。

図３は、図２に対応する構成を示しており、図２との違いは、図３においては、多数の、例えば、３つのストリング２ａ、２ｄ、及び２ｂ、２ｅ、及び２ｃ、２ｆに対して（即ち、３つのグループに対して）、１つの変成器１１が共通の入力結合手段として設けられていることである。従って、入力結合手段は、全ての対の結合手段に対して同一であり、一方、電流変成器１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び電圧計１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、３つのグループのための出力結合手段として別々に構成されている。かくして、ステップ１００（図１１及び図１２参照）は、全システムに対して１回だけ実施される。ハードウエアの費用は、図２の実施形態に比較して減少するが、それにも拘わらず、事象の位置を検出することはできる。

図４に示す典型的な実施形態では、光起電力発電機２は、２つのグループに再分割されている。第１のグループは、光起電力モジュール２ａ、２ｄ及び２ｂ、２ｅを有する２つの並列接続ストリングにより形成されている。光起電力モジュール２ｃ、２ｆにより形成された別のストリングは、第２のグループを構成している。入力結合手段としての変成器１１ａ及び出力結合手段としての電流変成器１２ａ及び電圧計１３ａは、第１のグループに割り当てられている。別の変成器１１ｂ、別の電流変成器１２ｂ及び別の電圧計１３ｂは、入力結合及び出力結合手段として第２のグループに割り当てられている。

換言すると、光起電力発電機２は、この場合には、１つのグループが並列に接続された多数のストリング２ａ、２ｄ／２ｂ、２ｅを有するようにして、再分割されている。

このような変形例においても、ハードウエアの費用を減少させることができるという効果がある。この場合において、入力結合手段１１、例えば、変成器１１ａは、対応するグループについて必要とされる入力結合電力を伝送することができるように構成される。

図５は、光起電力システムの別の実施形態を示しており、この実施形態では、光起電力発電機２は、ここでは、図２におけるように３つのストリングにより形成された３つのグループに分割されている。

図２と違って、テスト信号は、変成器を使用して入力結合されるのではなく、結合容量１７を介して、例えば、入力結合手段１５ａ、１５ｂ及び１５ｃを介して容量性入力結合を用いて入力結合される。個々の測定回路の相互の影響を最少とするため、阻止インダクタンス１６ａ、１６ｂ及び１６ｃが設けられている。これら阻止インダクタンスは、交流について個々の測定回路を分離する機能を果たすもので、各々、各電流変成器１２ａ、１２ｂ、１２ｃと直列に接続されている。前では必要とされたＡＣ等価容量（図２から図４の参照符号１０参照）は、省略することができる。何故ならば、そのＡＣ回路は、結合容量１７の入力結合手段１５ａ、１５ｂ及び１５ｃを介して閉じられるからである。

図６は、図５に示す構成と大部分は対応している構成を示している。しかしながら、図５と違って、テスト信号は、入力結合手段１５を有する共通の結合容量１７を使用する容量性入力結合を介して一緒に入力結合される。

測定回路の必要とされる分離（既に説明した）のため、阻止インダクタンス１８が使用される。阻止インダクタンス１８は、インバータ３と個々の測定回路への回路枝との間の接続ラインに挿入されており、結合容量１７は、阻止インダクタンス１８と個々の測定回路への回路枝との間に入力結合のため接続されている。

図７は、これもまた図５に示す構成と大部分において対応している構成を示している。しかしながら、図５とは違って、複数のストリング（ここでは、ストリング２ａ、２ｄ及び２ｂ、２ｅ）は、また、ここでは１つのグループを形成するように結合される。この場合において、出力結合手段としての電流変成器１２ａ、阻止インダクタンス１６ａ及び入力結合手段１５ａ又は結合容量１７の寸法及び設計は、対応する必要条件に適応させねばならない。

図８は、図２に既に示し実施形態と実質的に対応する実施形態を示している。図２に示した構成と違って、電流を検出するための出力結合手段（図２の参照符号１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ参照）は、図８においては、独立の単一出力結合手段１９を形成するように結合される。例えば、これは、２次巻線１９ｓ及び測定回路の数に対応する数の１次巻線１９ａ、１９ｂ及び１９ｃを有する変成器を用いて行われる。これと対比的に、電圧を検出するための出力結合手段としての電圧計１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、各グループ毎に別々に構成されている。

図９は、図２に示す実施形態と大部分は対応している実施形態を示している。図２に示した構成と違って、図９においては、入力結合手段（図２の参照符号１１、１１ａ、１１ｂ及び１１ｃ参照）は、１つの入力結合手段２０を形成するように結合されている。これは、１次巻線２０ｐ及び測定回路の数に対応する数の２次巻線２０ａ、２０ｂ及び２０ｃを有する変成器を用いて行われる。

最後に、図１０は、全ての光起電力モジュール２ａから２ｆが１つのストリングの形に直列に配列されているような実施形態を例示している。別々に監視されるグループへの再分割は、この典型的な実施形態においては、電圧測定装置１３を出力結合手段として配置することにより達成される。この電圧測定装置１３は、各電圧計１３ａ、１３ｂ、１３ｃが光起電力モジュール２ａから２ｄ、２ｂから２ｅ及び２ｃから２ｆによって形成される部分ストリングに割り当てられ、その各電圧を検出するように、接続されている。従って、これらグループは、ここでは、部分ストリングにより形成されている。

電流変成器１２は、別の共通の出力結合手段として与えられている。入力結合手段もまた、変成器１１として全てのグループに対して共通である。この場合において、変成器１１及び電流変成器１２は、インバータ３と光起電力モジュール２ａから２ｆにより形成されたストリングとの間の接続ラインに直列に接続される。

図示した全ての実施例において、テスト信号の入力供給とは独立して、付加的に、高周波数信号の存在について出力結合手段をも監視することができる。例えば、不適当な電気接触にて生ずるアークにより、そのプラズマ中に形成される振動のため高周波数信号がその電流路へと入ってしまう。従って、テスト信号の入力供給に起因しないような高周波数信号が存在することにより、グループの内側にアークが発生していることが指示される。この場合において、一方では、テスト信号が入力供給されている間でも、例えば、もし、高周波数信号が入力供給されているテスト信号に基づいて予想される強度よりも高い強度にて検出される場合には、アークを検出することができる。他方では、テスト信号の入力供給を所定の期間、例えば、周期的に中断し、出力結合手段を使用してこれらの期間において光起電力システム内に高周波数信号が発生しているかの監視を行うことも考えられる。

本発明は、前述したような典型的な実施形態に限定されず、多くの仕方にて変更できるものである。特に、前述したような特徴は、前述した以外の種々な組合せにて実施することができるものである。

従って、本発明は、個々の光起電力モジュール、グループ（セルの）へと再分割できるような多数の光起電力セルを有する１つの光起電力モジュールにも適用することができる。本発明は、同様に、これらのグループにも適用することができる。

１…光起電力システム、２…光起電力発電機、２ａ〜２ｆ…光起電力モジュール、３…インバータ、６…ＡＣ等価容量、７…監視装置、８ａ、８ｂ…入力結合路、９ａ、９ｂ…出力結合路、１０…容量、１１…入力結合手段、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ…変成器、１２、１３…出力結合手段、１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ…電流変成器、１３…電圧測定装置、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ…電圧計、１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ…入力結合手段、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ…阻止インダクタンス、１７…結合容量、１８…阻止容量、１９…出力結合手段、１９ａ、１９ｂ及び１９ｃ…１次巻線、１９ｓ…２次巻線、２０…入力結合手段、２０ａ、２０ｂ及び２０ｃ…２次巻線、２０ｐ…１次巻線、１００、１００ａ〜１００ｃ、２００、２００ａ〜２００ｃ、３００…ステップ

Claims (17)

1. 光起電力システム（１）の通常動作を損なわせる事象の発生を検出するために前記光起電力システム（１）を監視する装置であって、
   光起電力モジュールの第１のグループ（２ａ）及び前記第１のグループとは異なる光起電力モジュールの第２のグループ（２ｂ〜２ｆ）を有する光起電力発電機（２）と、
   第１の対の結合手段及び第２の対の結合手段であり、前記両対が、テスト信号を前記光起電力発電機へと結合するための信号入力結合手段（１１ａ〜１１ｃ、１７）と、応答信号を出力結合するための信号出力結合手段（１２ａ〜１２ｃ、１３ａ〜１３ｃ）とを備えており、前記第１の対の結合手段が、前記光起電力モジュールの第１のグループ（２ａ）における前記事象の発生を選択的に検出するように構成されており、前記第２の対の結合手段が、前記光起電力モジュールの第２のグループ（２ｂ〜２ｆ）における前記事象の発生を選択的に検出するように構成されている、第１の対の結合手段及び第２の対の結合手段と、
   を備える装置。
2. 前記第１の対の結合手段の信号入力結合手段（１１、１７）は、前記第２の対の結合手段の信号入力結合手段（１１、１７）と同一である、請求項１に記載の装置。
3. 前記第１の対の結合手段の信号出力結合手段は、前記第２の対の結合手段の信号出力結合手段と同一である、請求項１に記載の装置。
4. 前記信号出力結合手段は、電流変成器（１２、１２ａ〜１２ｃ）を備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
5. 前記信号入力結合手段は、変成器（１１、１１ａ〜１１ｃ）を備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
6. 前記電流変成器（１２、１２ａ〜１２ｃ）及び／又は前記変成器（１１、１１ａ〜１１ｃ）は、前記光起電力発電機（２）の電流路に非飽和インダクタンスを備える、請求項４又は５に記載の装置。
7. 前記信号出力結合手段は、電圧測定装置（１３）を備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
8. 前記光起電力モジュールの第１のグループ及び第２のグループ（２ａ、２ｂ〜２ｆ）は、直列に接続されており、前記電圧測定装置（１３）は、前記グループの異なる１つに割り当てられた電圧計（１３ａ〜１３ｃ）を備える、請求項７に記載の装置。
9. 前記信号入力結合手段は、容量性入力結合素子（１７、１７ａ〜１７ｃ）を備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置。
10. 前記第１の対の結合手段及び前記第２の対の結合手段に接続され、前記テスト信号を発生し前記応答信号を評価するように構成された監視装置（７）を更に備えており、前記第１の対の結合手段及び前記第２の対の結合手段からの前記信号は、別々に評価される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置。
11. 前記監視装置（７）は、前記各対の結合手段に割り当てられた前記光起電力モジュールの前記グループ（２ａ〜２ｆ）の老化特定特性、特に、抵抗値が所定の値を超える場合に、前記対の結合手段の各１つの対に対応する警報信号を発生するように構成されている、請求項１０に記載の装置。
12. 光起電力システムの通常動作を損なわせる事象の発生を検出するために、多数の少なくとも２つ以上の光起電力モジュール（２ａ〜２ｆ）を有する光起電力システム（１）を監視する方法において、
    少なくとも１つの入力結合手段を使用して前記光起電力システム（１）へ結合される少なくとも１つの電気テスト信号により、前記光起電力システム（１）を励起するステップ（ステップ１００）と、
    少なくとも１つの出力結合手段を使用して、前記光起電力システム（１）からの少なくとも１つの励起応答信号を出力結合するステップ（ステップ２００）と、
    前記光起電力システム（１）の通常動作を損なわせる少なくとも１つの事象の発生を検出するために、前記光起電力システム（１）からの前記励起応答信号を評価するステップ（ステップ３００）と、
    を含み、
    前記少なくとも２つ以上の光起電力モジュール（２ａ〜２ｆ）を、少なくとも２つ以上のグループに分割し、前記グループの各々について、前記光起電力システム（１）の通常動作を損なわせる事象の発生について監視する、方法。
13. ステップ１００及びステップ２００のうちの一方又は両方は、前記グループの各々について別々に実施される、請求項１２に記載の方法。
14. 前記グループのうちの少なくも１つ又は前記グループのうちの複数は、直列及び／又は並列に接続された２つ異常の光起電力モジュールを備える、請求項１２又は１３に記載の方法。
15. 前記グループのうちの少なくとも２つに対して、共通の入力結合手段及び／又は共通の出力結合手段が使用される、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の方法。
16. 前記テスト信号の入力結合及び前記信号応答の出力結合のうちの少なくとも１つは、電位分離された形式にて実施される、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の方法。
17. 前記光起電力システム（１）の内側において発生するアークを検出するのに適用される、請求項１２〜１６のいずれか１項に記載の方法。

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